Digital Construction World

La numérisation est essentielle pour les entrepreneurs qui veulent se professionnaliser, et la Confédération Construction doit les préparer à ce nouveau défi.

Confédération Construction – Numérisation et industrialisation : la nouvelle tendance dans la construction

Depuis les années 2010, les applications numériques prennent de plus en plus de place dans la construction. En premier lieu, les applications concernaient la facturation et les offres, mais s’étendent maintenant au travail administratif, comme le CRM, et à l’ERP. Songeons aussi à l’Internet of Things : les entreprises de construction installent des appareils de « track and trace » avec des cartes SIM 4G pour suivre leurs machines et examiner combien de fois ces machines sont installées.

Les besoins des entrepreneurs et des professionnels de la construction en 2021 sont principalement influencés par les évolutions récentes du secteur, telles que l’augmentation des performances attendues, la complexité croissante des bâtiments, les nouveaux matériaux et l’intégration de plus en plus de fonctionnalités.

Améliorer la productivité

Aujourd’hui, les entreprises de construction voient de plus en plus leurs activités être impactées par les attentes et de nombreuses normes. Les exigences du client concernant les délais, les prix, la qualité, la sécurité et l’environnement, mais aussi la concurrence étrangère, ou la concurrence des GAFAM (Google Apple Facebook Amazon Microsoft) sont autant de paramètres qui peuvent influencer la rentabilité des entreprises

Dans ce contexte, il est crucial d’améliorer la productivité du secteur de la construction de manière durable. C’est un défi important pour aujourd’hui et pour les années à venir. Des études montrent que la construction est le secteur qui a le moins amélioré sa productivité au cours des dernières décennies et qu’une part importante des coûts des projets (jusqu’à environ 30-40 %) est liée à des aspects organisationnels qui peuvent être améliorés. Par exemple, des mesures sur le terrain ont montré que les travailleurs de la construction peuvent perdre parfois 2 à 3 heures par jour de travail sur le chantier en raison de leurs déplacements, ce qui a un impact négatif sur la productivité. C’est pourquoi la numérisation et l’approche Lean sont si importantes dans notre secteur : elle nous permet d’accroître la productivité et de réduire les coûts.

Le fossé numérique

Néanmoins, en termes de numérisation, l’industrie de la construction est un secteur plutôt conservateur et le secteur de la construction belge est en retard pour prendre le chemin du progrès. Des pays comme les Pays-Bas ou la France se montrent plus avancés que nous, car certains processus numériques sont déjà obligatoires pour les marchés publics. Notre pays doit absolument combler ce fossé numérique, pour ne pas souffrir de la concurrence. Et c’est précisément ce que nous sommes en train de faire. Le succès des formations de la Confédération Construction sur les applications numériques et les outils fournis par le CSTC aux entreprises de construction belges en sont la preuve.

Nos entreprises de construction commencent à changer, elles adoptent la technologies et les nouvelles méthodes de construction. Elles le font pour augmenter leurs marges et proposer un meilleur produit aux clients. Les nouvelles technologies numériques, comme les BIM, les drones, la réalité virtuelle (VR), la réalité augmentée (AR), la réalité mixte (MR), la réalité étendue (XR), l’impression 3D et la fabrication hors site, sont là pour donner un nouvel élan au secteur sur le terrain de l’innovation.

Le succès croissant des BIM  

Les BIM changent réellement les règles du jeu du secteur. En gros, le Building Information Modeling. Plus précisément, il s’agit d’un modèle numérique 3D qui contient toutes les information et relie toutes les parties d’une équipe de construction afin que l’architecte, l’entrepreneur, le sous-traitant, les installateurs, les sociétés d’ingénierie et les autres parties concernées puissent procéder à leurs ajustements efficacement et travailler ensemble. Il est possible d’extraire nombre d’informations de ce modèle BIM numérique, comme les plans, les images en perspective, les surfaces, les quantités nécessaires, et ainsi de suite. Les informations provenant des modèles BIM permettent également d’effectuer toutes sortes de simulations et d’en voir immédiatement l’impact. Cette méthode de travail réduit les erreurs sur le chantier. Selon une enquête de la Confédération Construction en 2019, 21 % des entreprises de construction belges utilisent déjà les BIM. Ce chiffre augmentera encore durant les années à venir.

L’arrivée des drones

Ces dernières années, des drones plus performants, plus faciles à utiliser et plus accessibles sont arrivés sur le marché. Ces drones peuvent être équipés de toutes sortes de dispositifs (caméras, caméras thermiques, GPS, etc.), qui leur permettent d’effectuer de nombreuses tâches sur le chantier et de faciliter le travail du professionnel du bâtiment. Cela comprend l’inspection des zones difficiles d’accès, les métrages topographiques et l’élaboration de modèles 3D du terrain. Ou encore : la vérification des éventuelles fuites des sites d’extraction et des pipelines ou gérer les inventaires et contrôler les stocks. Les appareils volent au-dessus et parfois dans le bâtiment et capturent des informations pertinentes. Dans les entrepôts, ils peuvent compter les palettes afin d’identifier toute erreur de stock tout au long de l’année.

Les drones sont déjà acceptés comme des alternatives plus rapides et plus sûres aux méthodes traditionnelles de surveillance sur site. Les scans en temps réel et les projections 3D donnent aux gestionnaires de construction un aperçu détaillé en préalable aux travaux. En outre, les drones sont moins chers que la surveillance par les airs et les autres techniques d’inspection. De plus, les ingénieurs et les gestionnaires peuvent organiser et ajuster leurs processus plus rapidement et plus précisément. Ainsi, les coûts engrangés par les erreurs diminuent, alors que les pourcentages d’achèvement augmentent significativement.

Les drones améliorent également la sécurité sur les chantiers. Les drones de sécurité sont utilisés pour prévenir la criminalité, comme les incendies criminels et le vandalisme, mais aussi pour recueillir des données environnementales en temps réel, comme la qualité de l’air et la température.

Cette technologie est en pleine expansion, offre tout un éventail de possibilités et gagnera en importance au fil des ans. Il y a cependant quelques points à considérer, comme tout ce qui concerne la cybercriminalité, la propriété des données et les aspects juridiques liés à toutes sortes de licences

Jouer avec la réalité  

La « réalité virtuelle », la « réalité augmentée » et la « réalité mixte », regroupées sous le terme de « réalité étendue », sont sur le point de faire une percée dans le secteur de la construction.

La réalité virtuelle (RV) permet à l’utilisateur de visualiser un modèle numérique 3D grandeur nature d’un bâtiment sous tous les angles possibles grâce à des lunettes de réalité virtuelle. Il peut également s’y déplacer librement. Étant donné qu’à travers ces lunettes, l’utilisateur ne voit plus le monde réel qui l’entoure et est complètement immergé dans le modèle numérique, on parle d’immersion totale pour la VR. Grâce à la VR, les partenaires du projet ont une meilleure idée du bâtiment et les problèmes éventuels peuvent être identifiés avant même le début des travaux. Cela permet de gagner énormément de temps.

La VR offre surtout une valeur ajoutée durant la phase de développement. Ainsi, les décisions concernant la finition souhaitée peuvent être prises à un stade précoce et les éventuelles situations conflictuelles peuvent être résolues à l’avance. Par exemple, les simulations VR peuvent rapidement montrer si le sens de rotation d’une porte doit être ajusté. En outre, la VR peut également être utilisée pour l’éducation et la formation (pour les procédures de sécurité et de montage, entre autres).

Contrairement à la VR, dans la réalité augmentée (AR), le monde réel reste visible, mais grâce à des lunettes, une tablette ou un smartphone, on reçoit des informations supplémentaires qui peuvent être liées ou non à des endroits correspondants dans le monde réel. Ces informations peuvent concerner des chiffres, des textes, des symboles, des icônes en 2D, des schémas ou des photos. Il n’y a pas d’interaction en 3D avec le monde réel dans ce cas-là. Les informations sont ajoutées au le monde réel comme une couche supplémentaire.

Dans la réalité mixte (MR), nous ajoutons au monde réel des modèles 3D virtuels via des lunettes ou un smartphone. Ces modèles sont affichés à leur emplacement et à leur échelle exacts, le modèle virtuel et le monde réel interagissent. Sur le chantier lui-même, la MR permet d’accéder rapidement aux modèles 3D du bâtiment en scannant un code QR affiché sur le bâtiment l’aide d’un smartphone ou de lunettes. Cela permet d’analyser des détails de construction précis (p. ex. une connexion poutre-colonne), dans une échelle réelle, en 3D.

La réalité étendue (XR) n’a pas encore été mise en œuvre à grande échelle, car des améliorations techniques sont encore nécessaires. Toutefois, des développements sont en cours pour adapter ces technologies à une utilisation sur chantier (comme la 5G et la miniaturisation).

Les imprimantes 3D

Lors du salon « Digital Construction 2018 », organisé par la Confédération Construction et le CSTC (Centre scientifique et technique de la construction), tout le monde parlait de cette avant-première : une imprimante 3D qui fabriquerait une partie d’un pont. Avec une imprimante 3D à béton, on peut espérer en effet construire une maison de A à Z en moins de 24 heures, tout en utilisant moins de matériaux et en produisant donc moins de déchets. Une imprimante sur le chantier permet également d’économiser à la fois les coûts et les émissions de CO2 liés au transport. Une véritable révolution, donc

L’imprimante 3D est une technique de production moderne qui s’intègre dans le processus de construction. L’impression 3D dans le secteur de la construction est en plein essor dans le reste du monde. Dans notre pays, son démarrage est un peu plus difficile. En Flandre, le projet C3PO vise à accélérer l’introduction des imprimantes 3D dans le secteur de la construction. Le Kamp C, le centre pour la durabilité et l’innovation dans la construction, est parvenu à imprimer un logement témoin avec une imprimante 3D à béton. La maison fut imprimée en une seule fois, une prouesse unique au niveau mondial. Le projet C3PO est maintenant poursuivi au sein du projet KIEM qui vise à accélérer l’introduction de la technique d’impression 3D à béton dans le secteur de la construction. Dans ce domaine, le CSTC soutient la recherche sur l’impression 3D à l’université de Gand et développe également sa propre infrastructure qui permettra aux entrepreneurs d’acquérir une expérience pratique.

La maison de rangée standard imprimée par le Kamp C est censée être trois fois plus résistante qu’une maison construite avec des blocs de maçonnerie. Cette première maison est un bâtiment test et il s’agira de vérifier si la solidité se maintiendra dans le temps. En plus des fibres contenues dans le béton, seule une armature de retrait minimale a été utilisée. Avec cette technique d’impression, le coffrage devient superflu. Cela permet d’économiser environ 60 % de matériel, de temps et d’argent.

Des logements fabriqués en usine

Durant ces prochaines années, notre secteur sera organisé plus efficacement. Et c’est possible grâce à l’industrialisation, un processus qui gagne en importance après chaque crise, mais qui fait aujourd’hui une réelle percée dans la construction. L’industrialisation consiste à produire en grande partie en dehors du site et à assembler sur le site. Cela implique beaucoup de processus numériques, d’ailleurs.

En déplaçant les activités de construction du chantier vers une usine, nous pouvons augmenter notre capacité de construction. Nous pouvons réaliser plus avec le même nombre de personnes. En outre, l’extrapolation des habitations et des bureaux produits en usine diminue les prix. Bref, la capacité de construction peut augmenter tandis que l’offre augmente et que la production permet de diminuer les prix. L’industrialisation du secteur de la construction est déjà appliquée dans de nombreuses entreprises, mais elle est nécessaire pour être en mesure de répondre à la tâche de construction à long terme. Quelques exemples :

La construction modulaire est une grande tendance actuelle qui connaît nombre d’applications : extensions de bâtiments, solutions d’habitation temporaires, annexe mobile dans le jardin, des bureaux temporaires… Vous pouvez adapter votre bâtiment par rapport à vos besoins. Un des avantages de la construction modulaire est la flexibilité. Votre logement ou votre annexe ne se compose que d’un module ? Alors, vous pouvez le déplacer. Votre logement ou bâtiment se compose de plusieurs modules que vous voulez déplacer plus tard ? Vous y pouvez déjà tenir compte de la phase de conception. Plus tard, il sera toujours possible d’effectuer une extension du logement. Vous pouvez tout à fait placer un ou plusieurs modules. Aussi bien en largeur qu’en hauteur.

La construction modulaire est bien plus rapide que les techniques de construction traditionnelles. Les modules sont prêts en atelier en quelques semaines. Le montage sur le chantier ne prend que quelques jours, car cette construction ne nécessite aucun temps de séchage, contrairement aux techniques traditionnelles. La finition sur place ne prend que quelques semaines au maximum. Dès que les équipements publics sont assemblés, le bâtiment est prêt. C’est très pratique pour l’habitant qui peut emménager dans son habitation directement, et donc épargner un loyer.