Depuis les années 60, la construction a perdu de sa productivité partout dans le monde : la numérisation est le moyen de la récupérer, et Bim est la passerelle". Nous avons déjà parlé des nouvelles technologies de construction et du BIM, mais que signifie réellement la construction 4.0 ? Le nouveau défi de la technologie construction maison italienne est-il déjà là ou sommes-nous à des millions d'années-lumière des États-Unis ? Voyons cela de plus près.
Comment la technologie change la construction de nos maisons ?
L'impact de la technologie sur la construction résidentielle
La technologie a apporté des changements significatifs dans la construction résidentielle. Les grands chantiers de construction utilisent désormais des drones pour collecter rapidement et à moindre coût des données topographiques essentielles. De plus, les capteurs intégrés aux équipements et aux travailleurs contribuent à réduire les risques d'accidents, tandis que la réalité augmentée permet d'afficher des informations invisibles à l'œil nu. Cette évolution permet aux constructeurs de créer des modèles numériques 3D pour simuler le comportement des bâtiments avant même leur construction, prévenant ainsi les erreurs coûteuses.
Sur les grands chantiers de construction routiers, les drones collectent aujourd'hui de nombreuses données de terrassement de manière efficace et absolument bon marché en peu de temps. Les capteurs appliqués aux objets et aux personnes permettent d'éviter les accidents et les téléspectateurs en réalité augmentée révèlent des informations invisibles à l'œil nu. En bref, la technologie construction maison du futur est déjà en partie là, le soleil de 24 heures raconte l'histoire. "Pour la première fois - a expliqué au journal Giuseppe Di Giuda, professeur au département d'architecture, d'environnement bâti et d'ingénierie de la construction du Politecnico di Milano - il est possible d'obtenir des modèles numériques qui permettent de faire des simulations sur le bâtiment pour savoir comment il va se comporter. Cela permet d'éliminer à l'avance les erreurs sur place et d'améliorer le projet". Un modèle 3D vient d'être réalisé par les Musées du Vatican tant pour la valorisation des trésors conservés que pour la gestion complète.
Les robots arrivent-ils ?
L'automatisation gagne du terrain dans la construction, améliorant la sécurité tant pour les travailleurs que pour les futurs occupants des bâtiments. Bien que l'utilisation généralisée de robots sur les chantiers soit encore limitée en raison des coûts de gestion, la tendance est à la préfabrication d'éléments finis en dehors du site de construction, réduisant ainsi les risques et les coûts.
L'automatisation fait son chemin pour contribuer à un bâtiment plus sûr, tant pour ceux qui y travaillent que pour ceux qui occuperont ce bâtiment particulier. Berardo Naticchia, professeur à l'Université polytechnique des Marches et fondateur de Smart Space, une spin-off de l'Université dédiée à l'innovation dans la construction, a déclaré : "Les robots seraient parfaits pour le chantier mais les coûts de gestion empêchent encore une large diffusion : le processus de technologie construction maison "hors chantier", c'est-à-dire la fourniture d'éléments finis à assembler sur place, est toujours la tendance principale".
Edilitia of the future, 3D houses
Aux États-Unis, la start-up Apis Cor de San Francisco vend déjà des maisons "clés en main" imprimées en 3D où il est possible de les voir réalisées dans pratiquement tous les détails. Des imprimantes ultra sophistiquées sont capables d’imprimer une maquette identique de la maison à construire. Toutes les pièces sont reproduits avec une précision chirurgicale. En Italie, la route a été ouverte par Italcementi. Il s'agit d'une maison d'environ 100 mètres carrés, avec un espace de vie, un coin chambre, une cuisine, une salle de bain, qui sera réalisée en deux/trois semaines avec une imprimante 3D. La maison sera durable, elle pourra être démolie ou déplacée à votre guise, agrandie et ayant la possibilité de la construire en peu de temps, elle coûtera moins cher qu'une maison traditionnelle. Grâce à cette méthode, il sera possible de "construire rapidement des maisons qui pourront être dédiées au logement social, ou pour les personnes touchées par des catastrophes naturelles - a expliqué Massimo Borsa, responsable du laboratoire d'innovation d'Italcementi -, nous travaillons également sur ces applications". "Une nouvelle langue de vie va naître - dit l'architecte Massimiliano Locatelli de CLS, qui a conçu et dessiné la structure - nous y travaillons depuis deux ans. Ces maisons coûteront beaucoup moins chers et allégeront le fardeau des familles qui ont aujourd'hui du mal à payer une hypothèque".
Les tendances venues de l'étranger
Également venue d'Amérique, la start-up Katerra vise à devenir une sorte de bâtiment Ikea, grâce à une préfabrication très sophistiquée et ductile. Le slogan de Katerra est "chaque bâtiment ne devrait pas être un prototype unique", ce qui signifie que même le bâtiment peut être produit en masse, même les maisons sont des produits industriels. Le Crossrail à Londres ou le Grand Paris Express en France sont deux grands projets de construction qui ont démontré l'efficacité et la nécessité du BIM sans lequel ils n'auraient pas pu être gérés dans des délais et des coûts définis. L'Italie, cependant, n'est pas en reste, on trouve de nombreux exemples de l'utilisation de la Bim sur le marché privé comme le siège de Lavazza à Turin ou la coopérative Cmb qui gère la construction de la troisième tour de Milan CityLife. Dans le secteur public, la province de Bolzano brille avec l'appel d'offres de 40 millions d'euros pour la nouvelle bibliothèque. "Après avoir introduit le Bim dans le droit italien", explique Antonio Vettese, directeur de l'Oice (société d'ingénierie) chargée de la numérisation et de l'industrie 4.0, "il reste beaucoup à faire pour définir les méthodes et les outils de travail et surmonter les difficultés qui rendent le processus de numérisation incertain et lent. Pour l'instant, Bim est certainement un outil utile pour le designer, mais en fait, une méthode différente donne également un produit final différent. Les bâtiments et les infrastructures ne sont plus des conteneurs mais des "dispositifs" qui dialoguent avec ceux qui les utilisent. Le modèle d’architecture des maisons en France connait un réel changement. Les technologies utilisées actuellement par les entreprises de construction accélèrent la mise la fabrication et la transformation des matériaux : briques, béton, et bois massif. Le chantier prend beaucoup moins de temps et les entreprises respectent les enjeux écologiques.
Durabilité dans la construction du futur
La construction de l'avenir mettra l'accent sur la durabilité, en utilisant l'intelligence artificielle et d'autres technologies pour réduire les coûts de construction, la consommation d'énergie et les émissions polluantes. Le travail modulaire, basé sur la conception numérique, permettra de minimiser les erreurs et d'accélérer la construction. Les matériaux traditionnels tels que le bois et l'acier resteront importants, mais de nouveaux matériaux respectueux de l'environnement pourraient également émerger. L'isolation thermique et les systèmes de chauffage écologiques joueront un rôle essentiel pour réduire la consommation d'énergie.
D'ici 2030, selon les prévisions, il y aura une croissance de 85% dans le secteur de la technologie construction maison. La construction numérique de l'avenir visera une plus grande durabilité, ce qui peut également être réalisé à l'aide de l'intelligence artificielle et de tous les supports technologiques dont nous venons de parler. L'objectif sera de réduire les coûts de construction et d'exploitation, la consommation d'énergie et les émissions polluantes. Pour ce faire, il faudra organiser le travail de manière modulaire grâce à la conception numérique dont nous parlions, pour minimiser les erreurs et opérer rapidement. Parmi les matériaux les plus utilisés, il y aura certainement encore le bois et l'acier, mais il n'est pas à exclure que des matériaux innovants sachent être respectueux de l'environnement apparaissent. L’objectif est d’arriver à une maison écologique. Les matériaux de constructions sont révisés et sélectionnés à cet effet. Les maisons bois sont ainsi très tendance. La fabrication est issue de matériaux recyclés. Les constructeurs reprennent le concept de modèles maisons déjà existants. Le BIM, la robotique et d'autres supports seront fondamentaux pour pouvoir réaliser des chantiers de plus en plus organisés, dans lesquels les tâches seront effectivement réparties. Réduire le temps signifie aussi réduire l'énergie et donc la pollution. Un bilan thermique est réalisé pour privilégier l’exploitation d’énergie positive et des systèmes de chauffage moins polluants. Les travaux d’isolation sont ainsi réalisés pour prévenir contre les déperditions de chaleur dans la maison.
Les avancées technologiques, telles que l'utilisation de drones pour la collecte de données topographiques, la réalité augmentée, les capteurs intégrés, et la modélisation numérique 3D, ont radicalement transformé la manière dont les maisons sont conçues et construites. Ces innovations ont permis de prévenir les erreurs coûteuses et d'améliorer la sécurité sur les chantiers.
L'automatisation commence également à jouer un rôle essentiel dans la construction, bien que l'utilisation généralisée de robots soit encore limitée en raison des coûts. La préfabrication d'éléments en dehors du site de construction contribue à réduire les risques et les coûts, rendant les bâtiments plus sûrs pour les travailleurs et les occupants futurs.
L'impression 3D de maisons, telle que pratiquée par des entreprises comme Apis Cor aux États-Unis et Italcementi en Italie, ouvre de nouvelles perspectives pour la construction résidentielle. Ces maisons sont durables, flexibles et moins coûteuses à construire que les maisons traditionnelles, ce qui pourrait révolutionner le marché du logement.
Le BIM (Building Information Modeling) est également de plus en plus utilisé, tant dans le secteur privé que public, pour améliorer l'efficacité et la gestion des projets de construction. Les entreprises telles que Katerra aux États-Unis montrent l'efficacité de la préfabrication et de la gestion basée sur le BIM.
La durabilité est un élément clé de la construction du futur, avec un accent sur la réduction des coûts de construction, de la consommation d'énergie et des émissions polluantes. Les nouvelles technologies, y compris l'intelligence artificielle, joueront un rôle essentiel dans la conception de bâtiments plus respectueux de l'environnement, et les matériaux de construction innovants pourraient émerger.
En résumé, la construction 4.0 est en marche, avec des avancées technologiques majeures qui transforment le secteur de la construction, rendant les maisons plus sûres, plus durables et plus efficientes sur le plan énergétique. Le futur de la construction repose sur l'innovation et la numérisation.
Questions fréquentes des internautes
Qu'est-ce que la construction 4.0 ?
La construction 4.0 fait référence à la transformation du secteur de la construction grâce à l'utilisation de technologies numériques avancées, telles que la modélisation numérique 3D, la réalité augmentée, l'impression 3D, le BIM et l'automatisation, pour rendre les bâtiments plus sûrs, plus durables et plus efficaces sur le plan énergétique.
Comment la technologie change-t-elle la construction de maisons ?
La technologie change la construction de maisons en introduisant des innovations telles que l'utilisation de drones pour la collecte de données topographiques, la préfabrication d'éléments en dehors du site de construction, l'utilisation de robots pour certaines tâches, et la modélisation numérique pour prévenir les erreurs de construction.
Quelles sont les applications de l'impression 3D dans la construction ?
L'impression 3D est utilisée pour créer des maisons et des structures en utilisant des imprimantes sophistiquées capables de reproduire avec précision les pièces nécessaires à la construction. Cela permet de construire des maisons rapidement, de manière durable et à moindre coût.
Quel est le rôle du BIM dans la construction du futur ?
Le BIM (Building Information Modeling) est essentiel dans la construction du futur pour améliorer la gestion des projets, la collaboration entre les parties prenantes et la modélisation détaillée des bâtiments. Il contribue à minimiser les erreurs et à rendre les projets plus efficaces.
Comment la durabilité est-elle prise en compte dans la construction du futur ?
La durabilité est un élément clé de la construction du futur, avec une utilisation accrue de matériaux respectueux de l'environnement, des systèmes de chauffage écologiques, une conception basée sur l'intelligence artificielle pour réduire la consommation d'énergie, et une attention particulière portée à la réduction des émissions polluantes.
Quelles sont les prévisions pour le secteur de la technologie de la construction à l'avenir ?
Selon les prévisions, le secteur de la technologie de la construction devrait connaître une croissance de 85 % d'ici 2030, avec une orientation vers des méthodes de construction plus durables et l'utilisation de technologies numériques pour améliorer l'efficacité et réduire les coûts.