À l’occasion de son discours, le président-directeur général de VINCI a insisté sur l’importance de la collaboration rapprochée entre collaborateurs de VINCI et scientifiques : « nos opérationnels sont de plus en plus impliqués dans les avancées de la recherche, tandis que les chercheurs s’impliquent dans l’expérimentation de leurs hypothèses et la mise en pratique de leurs travaux. Et les uns et les autres défrichent ensemble les solutions environnementales que nous proposerons demain à nos clients ». Il a ensuite rappelé que le programme Recherche & Solutions, qui a marqué l’actuelle séquence du lab recherche environnement, a été un résultat exemplaire de cette démarche de co-construction.

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L’autoconsommation d’énergie, l’agriculture urbaine, le réemploi : différentes solutions de proximité permettent de réduire les impacts environnementaux. Dans quel contexte et à quelles conditions développer ce modèle de chaîne de valeur ? Comment garantir son efficacité et pérennité ? Comment en assurer la traçabilité ?

Introduite par Xavier Huillard, l’Université apportera des éléments de réponse et des retours d’expérience avec un panel de chercheurs et opérationnels : Charlotte Roux (Mines Paris PSL), Maxime Varin (VINCI Concessions – SunMind), Christine Aubry (AgroParisTech), David Ernest (VINCI Facilities), Ambroise Lachat (École des Ponts ParisTech), Florent Bosse-Platière (VINCI Construction), Hélène Staller (Cardem – VINCI Construction), Noé Basch (Mobius Réemploi).

Une visite de l’archipel de VINCI et un moment convivial autour d’un cocktail suivront l’événement.

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Les géométries optimisées de ces éléments structurels, fabriqués selon un process industriel employant l’impression 3D, permettent d’économiser jusqu’à 60% de béton en comparaison des procédés ordinaires. Les performances environnementales de cette conception, dénommée Recy(clay)ble formworks ont été mesurées en s’appuyant sur l’Analyse du Cycle de Vie.

Nous en avons parlé à l’occasion du Séminaire recherche & solution du 12 juillet avec Sébastien Maitenaz, doctorant CIFRE au laboratoire Navier de l’École des Ponts et chez VINCI Construction, et Nicolas Metge, directeur bureau d’études chez VINCI Construction.

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Nous en parlerons à l’occasion de ce nouveau Séminaire recherche & solution avec Sébastien Maitenaz, doctorant CIFRE au laboratoire Navier de l’École des Ponts et chez VINCI Construction, et Nicolas Metge, directeur bureau d’études chez VINCI Construction.

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David Damichey : Les constructions hors-site Cubik-Home sont des modules tridimensionnels en béton mesurant jusqu’à 10 ml de long x 4 ml de large partiellement ou totalement équipés en usine qui s’assemblent horizontalement et verticalement jusqu’à R+1 pour l’instant, prochainement R+2 et à terme R+7.

Les points forts du procédé portent sur une plateforme technique isolée, qui permet un panel de personnalisation et renvoie l’image d’un bien patrimonial solide. Nous avons conscience que le béton est décrié sur le plan environnemental et c’est pourquoi nous nous efforçons d’en faire une force en travaillant avec des bétons de dernière génération. L’abaissement de l’empreinte carbone des produits sur le long terme, à travers l’économie circulaire, est un message auquel les consommateurs sont de plus en plus sensibles.

De plus, le rapport au temps a changé comme le niveau d’exigence des clients qui s’est élevé ; le désir d’accession se faisant maintenant en surfant sur une tablette. Concernant le rapport au temps, la construction hors-site permet de manière évidente la réduction des délais d’exécution, car le hors-site, c’est l’art de l’anticipation. Et sur le plan qualitatif, le procédé Cubik-Home permet une meilleure maitrise des coûts globaux et de l’exécution du fait d’études préalables plus fines.

Bruno Peuportier : L’industrialisation permet de consacrer davantage de temps aux études en phase de conception par rapport aux constructions artisanales. C’est à cette étape que se prennent les décisions les plus influentes sur la performance environnementale d’un ouvrage. Il est alors possible d’optimiser les concepts, quitte à pouvoir les personnaliser selon les souhaits de la maîtrise d’ouvrage.

La construction hors-site apporte une meilleure maîtrise de la qualité grâce à l’environnement de travail et à des contrôles en production. C’est en particulier vrai pour des caractéristiques comme l’isolation thermique et l’étanchéité à l’air. Les possibilités de recyclage sont par ailleurs accrues.

La mutualisation sur un grand nombre de bâtiments permet aussi la sélection des fournisseurs, par exemple concernant les ciments bas carbone, l’acier recyclé, les éléments de construction et les équipements. Cette sélection intègre des critères environnementaux.

2. À quels défis scientifiques et quels défis des métiers répond le projet de collaboration entre Cubik-Home et les MINES Paris Psl, qui a été lancé dans le cadre du programme Recherche & Solutions du lab ?

Bruno Peuportier : L’intérêt pour notre équipe de recherche a été de modéliser un procédé industriel innovant en intégrant les input et output, en particulier les consommations d’énergie et d’eau, ainsi que les déchets. Définir une référence pertinente, à laquelle le produit est comparé en analyse de cycle de vie, a posé un certain nombre de questions. Doit-on considérer une géométrie exactement identique ? Comment choisir les matériaux traditionnels ? Peut-on caractériser un chantier type ? Les scénarios d’usage sont-ils les mêmes ? Quelles hypothèses considérer pour la fin de vie ?

Identifier des solutions d’amélioration constitue sans doute l’aspect le plus motivant de ce type de recherche. Il s’agit de revisiter le choix des matériaux, composants et équipements, d’étudier les possibilités d’économie de matière, la manière dont les différents éléments peuvent interagir pour réduire les consommations et les impacts tout en assurant un niveau de confort élevé.

David Damichey : En tant que porteur d’une solution industrielle innovante, il est difficile de s’appuyer sur des références existantes en matière d’analyse de cycle de vie. Étant donné que nous avons toujours été sensibles à ces aspects, nous aurions probablement pu avancer par nous-mêmes avec plus de temps. Mais pour adopter une méthode qui aboutisse rapidement sur l’identification d’indicateurs et de leviers pertinents, il nous a semblé évident de faire appel à des experts sur ces questions.

Modifier une ligne de production pour devenir plus vertueux est toujours possible, mais forcément plus couteux que d’adopter les bons réflexes en amont. Et c’est lors d’un échange avec des collaborateurs de VINCI que je leur ai demandé une mise en relation avec le pôle de recherche sur l’efficacité énergétique des systèmes de MINES Paris PSL. Les premiers échanges ont été surprenants, car nous ne parlions pas le même langage, mais nous avons tous fait des efforts pour nous comprendre et notre participation au webinaire du 11 mai est une preuve que cela a fonctionné.

3. L’analyse du cycle de vie est multiétapes, elle prend donc en compte les impacts liés aux étapes de construction, utilisation, rénovation et déconstruction du bâtiment. Laquelle de ces phases a le plus d’impact en termes d’émissions de CO2 et quelles actions seront déployées pour réduire cet impact ?

Bruno Peuportier : Comme dans la plupart des constructions et en considérant une durée de vie de 100 ans, la principale contribution aux impacts correspond à l’étape d’utilisation du bâtiment (chauffage, eau chaude sanitaire, électricité, production d’eau potable et traitement des eaux usées). L’amélioration de la performance énergétique, avec en perspective l’utilisation d’une pompe à chaleur géothermique, réduit cette contribution et donne davantage d’importance aux produits de construction, mais cette part liée aux produits peut être réduite grâce à l’emploi de matériaux à moindre impact.

David Damichey : Comme l’a évoqué Bruno, la principale contribution aux impacts correspond à l’étape d’utilisation du bâtiment, mais notre rôle en tant qu’industriel engagé n’est pas de rester spectateur, mais d’agir à notre niveau sur le process et le produit, car n’oublions pas que l’énergie et les ressources les moins chères sont celles que l’on ne consomme pas. De fait, plus l’enveloppe d’un bâtiment sera performante et intelligente et plus ses besoins énergétiques seront moindres et plus les ressources seront préservées. Dès l’origine nous avons cherché à diminuer les épaisseurs des voiles et des dalles qui font respectivement 5 et 7 cm en section courante.

Nous avions à l’esprit de travailler avec des matériaux moins carbonés et biosourcés, mais leur adoption s’est accélérée grâce au travail de collaboration avec les Mines. Pour n’en citer que quelques-uns, nous avons adopté le ciment Cem III pour fabriquer les modules. Ce ciment de dernière génération a même remplacé et a été étendu à l’ensemble de la production de Francioli. Nous allons aussi nous appuyer à l’avenir sur des matériaux biosourcés pour l’isolation et les équipements.

4. Quelles sont les perspectives de recherche et de développement de Cubik Home qui permettront d’aller encore plus loin dans les objectifs environnementaux ?

Bruno Peuportier : Pour tirer parti au mieux du concept proposé, la possibilité d’utiliser les fondations (pieux) pour alimenter une pompe à chaleur géothermique mériterait d’être étudiée de manière plus approfondie. Il s’agit de développer des connaissances pour dimensionner au mieux cette solution, et en évaluer plus finement les performances. D’autres améliorations pourraient être explorées comme la possibilité d’utiliser des fibres biosourcées à la place de l’acier. A terme, l’objectif serait d’arriver à un concept neutre en carbone, sans déplacement d’impact sur la santé, la biodiversité et les ressources.

David Damichey : La construction hors-site aborde l’acte de construire différemment avec des effets bénéfiques sur les objectifs environnementaux, comme un meilleur emploi des ressources en moindres quantités dans la construction. C’est également le cas pour la production de déchets qui est inférieure à celle d’un chantier traditionnel. C’est clairement un marché en évolution qui présente un fort potentiel vis-à-vis des objectifs de décarbonation.

Comme nous sommes actuellement au stade de production des préséries, nous nous focalisons sur l’optimisation économique et environnementale du produit. Mais sans vouloir dévoiler nos ambitions, un bâtiment qui reste déplaçable dans le temps présente un bon nombre d’avantages en matière d’économie circulaire.

La construction hors-site ne va pas se substituer à la construction traditionnelle, mais elle va utilement compléter l’offre en faisant évoluer les outils industriels de préfabrication.

Cet échange poursuivra le 11 mai à l’occasion du webinaire Recherche & Solutions sur « Les opportunités environnementale de la construction hors-site ». Nous vous donnons rendez-vous en ligne pour assister au live et poser vos questions à David Damichey et Bruno Peuportier.

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Les déchets du BTP et des industries représentent des quantités importantes chaque année, bien plus que les ordures ménagères. Beaucoup sont d’ores-et-déjà bien valorisés et recyclés, en tant que granulats qui rentrent dans la composition des bétons et des enrobés. Pourtant il reste encore beaucoup de matières encore insuffisamment accueillies et triées pour alimenter cette économie circulaire vertueuse des matériaux. Eurovia a longtemps été précurseur et est aujourd’hui un acteur de tout premier plan en matière de recyclage en France, notamment dans le cadre de sa marque Granulat+ présentée par Benoît Weibel. De nouvelles initiatives fourmillent aujourd’hui, chez Eurovia, dans toutes les régions pour aller beaucoup plus loin dans l’économie circulaire en créant de nouvelles solutions de proximité. Ainsi en région Sud Provence Alpes Côte d’Azur, est née MAT’ILD.

Lire la présentation de Benoît Weibel

Un autre gisement, pouvant être valorisé à travers l’économie circulaire, est celui des matériaux du second oeuvre. Moquettes, luminaires, radiateurs, cloisons et faux plafonds… presque neufs : ce sont des milliers de tonnes de matériaux en très bon état qui finissent à la benne chaque jour, lors de la déconstruction de bâtiments. C’est force de ce constat qu’est née, la Ressourcerie du BTP, la première solution clé-en-main de réemploi des matériaux du second œuvre. La fondatrice et intrapreuneuse de Leonard, Heloïse de Bokay a présenté cette démarche permettant aux maîtres d’ouvrage et aux cureurs, qui interviennent sur leurs chantiers, de s’engager dans l’économie circulaire en s’appuyant sur une offre complète : référencement, expertise de dépose sélective, conditionnement, transport, stockage et revente des matériaux. Le tout adossé à des outils digitaux nous permettant instantanément de donner une seconde vie aux matériaux et d’en assurer la parfaite traçabilité, partout en France.

Lire la présentation de Heloïse De Bokay

L’économie circulaire dans le secteur du bâtiment est un terrain de jeu privilégié pour Plaine Commune, Etablissement Public Territorial de Seine-Saint-Denis, qui a lancé en 2017 Métabolisme urbain. Cette démarche ambitieuse vise à généraliser l’économie circulaire sur l’ensemble de ses chantiers. Justine Emringer, cheffe du projet, a présenté les outils mis en place pour faire face à un ensemble d’enjeux . Les actions menées permettent à la fois d’aller vers plus de « résilience », en transformant les déchets en nouvelles ressources pour les projets de construction neuve ; mais aussi de créer de nouvelles filières locales de valorisation des matériaux du BTP, dans une logique de développement économique.

Lire la présentation de Justine Emringer

L’intégration des principes de l’économie circulaire dans la conception de projets urbains entraine une approche majoritairement centrée sur l’optimisation de l’utilisation des ressources et la valorisation des matériaux issus de la démolition et de la déconstruction. Les bénéfices environnementaux de ces pratiques restent cependant à valider. Dans cette optique, le projet PULSE-Paris, détaillé par Myriam Saadé, chargée de recherche à l’Université Gustave Eiffel, propose un protocole permettant d’évaluer conjointement les performances environnementales sur le cycle de vie et les performances de circularité d’un projet urbain, testé sur le cas de la ZAC de Saint-Vincent-de-Paul. Le projet est mené à l’EIVP en partenariat avec l’Ecole des Mines et financé par l’ADEME.

Lire la présentation de Myriam Saadé

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Ce modèle économique, qui élargit le champ des possibles dans le secteur de la construction, sera illustré par quatre projets dans des domaines d’activité distincts mais complémentaires.

Benoît Weibel présentera la démarche Granulat + de Eurovia, un réseau de professionnels qui valorisent les déblais inertes de chantier pour produire du granulat recyclé par des traitements innovants et des installations dédiées d’accueil-tri-recyclage. Une autre initiative, favorisant le réemploi de matériaux sur les chantiers, est la Ressourcerie du BTP conçue par Heloïse de Bokay, intrapreuneuse de Leonard. Cette plateforme logistique, couplée à un outil digital, permet d’optimiser le réemploi sur les chantiers et a également pour objectif de créer des parcours d’insertion professionnelle. Cette plateforme logistique, couplée à un outil digital, a également pour objectif la création de parcours d’insertion professionnel. Le point de vue des collectivités territoriales sera abordé à travers le témoignage de Justine Emringer sur la démarche de « métabolisme urbain » de Plaine Commune, dont l’objectif est de mobiliser les ressources matérielles et humaines du territoire dans le secteur de l’aménagement et de la construction. La parole sera ensuite donnée Myriam Saas, chargée de recherche à l’Université Gustave Eiffel, qui présentera une méthode pour évaluer l’impact environnemental d’un projet de transition vers l’économie circulaire comme la Zone d’Aménagement Concerté (ZAC) Saint-Vincent-de-Paul (Paris 14^e).

Cet événement est organisé par le lab recherche environnement et Leonard dans le dans le cadre du festival Building Beyond.

Photo : la Ressourcerie du BTP

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