Une application logicielle pour faciliter la réutilisation des matériaux de construction


Une application logicielle pour faciliter la réutilisation des matériaux de construction

Les contributions originales de Jan Brütting à la réutilisation sont très bien accueillies par les praticiens et les chercheurs. Crédit photo: 2020 Alain Herzog

Un nouveau logiciel développé à l’EPFL peut aider les architectes à concevoir structures de bâtiment qui intègrent à la fois des composants nouveaux et réutilisés, réduisant ainsi leur impact environnemental.

L’industrie de la est l’un des secteurs les plus polluants au monde: dans les pays industrialisés, elle représente environ 40% du CO2 Émissions. Il utilise jusqu’à la moitié de toutes les ressources et génère environ un tiers de tous les déchets. Afin de se conformer aux traités internationaux et aux objectifs de développement durable des Nations Unies, l’industrie doit donc prendre des mesures audacieuses réduire son empreinte écologique. «Nous devons atténuer ces effets le plus rapidement possible», déclare Jan Brütting, qui vient de terminer son doctorat. au Structural Xploration Lab (SXL) de l’EPFL sous la direction de Corentin Fivet du Smart Living Lab de Fribourg. « Une façon d’y parvenir est de mettre systématiquement en œuvre les principes de l’économie circulaire. »

Lors de la planification d’un bâtiment, Brütting encourage les entreprises, les ingénieurs civils et les architectes à baser leurs conceptions sur des composants déjà utilisés sans les retraiter, plutôt que d’utiliser de nouveaux composants ou de recycler des pièces métalliques existantes en fondant et en moulant de nouvelles formes. Cela a du sens car la fiabilité et les propriétés techniques de ces composants ont déjà été prouvées. «Cela signifie que nous devons changer tout ce que nous avons appris jusqu’à présent», note-t-il. Et pourtant, l’industrie de la construction ne dispose pas des outils dont elle a besoin. Au cours des quatre dernières années, Brütting a développé une qui permet aux utilisateurs de concevoir des structures et en même temps d’effectuer des analyses de cycle de vie. Il est conçu pour réutiliser des poutres, des piliers et des barres en acier, mais d’autres matériaux tels que le bois et le béton pourraient être utilisés.

Un certain nombre de fonctions

Voici comment cela fonctionne: L’ingénieur ou l’architecte qui conçoit ou modifie une structure entre ses caractéristiques générales dans le programme avec une description de l’inventaire des composants réutilisables utilisés. Le logiciel effectue ensuite une première optimisation de la forme de la structure afin d’utiliser le moins de matière possible. Ensuite – et c’est l’une des innovations du programme – il propose aux concepteurs des formes alternatives qui répondent à différents objectifs de durabilité. Par exemple, la disposition de la structure est modifiée et les éléments sont sélectionnés et positionnés de manière optimale à partir des stocks existants afin de réduire davantage l’empreinte carbone de la structure. De plus, le nombre de nouvelles coupes est limité et le nombre de composants est réduit au minimum.

Le logiciel peut également déterminer la combinaison optimale de composants nouveaux et recyclés pour minimiser l’empreinte carbone d’une structure. Cela permet à un concepteur de choisir et d’adapter la solution la plus adaptée au projet. Brütting a testé son application en situation réelle, à partir de matériaux obtenus à partir de bâtiments et d’infrastructures suisses démolis.

Enfin, ses travaux fournissent des repères que les utilisateurs peuvent utiliser pour vérifier si la réutilisation des matériaux de construction dans les nouveaux bâtiments peut réduire les émissions de gaz à effet de serre jusqu’à 60%, même si la masse d’une structure augmente jusqu’à 40%.

Une base de données indispensable

Pour Brütting, la création d’une base de données suisse, voire européenne, d’éléments réutilisables permettrait la mise en place effective d’une économie circulaire. Idéalement, son logiciel peut y accéder afin que les concepteurs puissent choisir parmi une grande variété de composants, réduisant ainsi les contraintes liées à la conception de nouvelles structures. «Des bases de données de ce type sont actuellement en développement», dit-il. Il ne doute pas que, malgré les nombreux obstacles qui subsistent, le recyclage a un bel avenir. «Depuis que j’ai commencé ma thèse en 2016, j’ai certainement constaté une augmentation du nombre de publications scientifiques sur l’économie circulaire dans le secteur de la construction, et la politique de l’UE soutient un nombre croissant de projets de recherche pour encourager cela. Récemment, l’Office fédéral de la l’environnement a même publié un rapport sur la réutilisation. « 

Les contributions originales de Jan Brütting à la réutilisation sont très bien accueillies par les praticiens et les chercheurs. L’année dernière, il a reçu le prix Hangai de l’Association internationale pour les structures Shell et Spatiales.

Constructions modulaires

Brütting, passionné de génie civil et d’architecture, a également programmé le logiciel pour que des structures temporaires spécifiques à l’événement soient conçues sur la base de faisceaux linéaires et de connecteurs sphériques. Ce concept est similaire au système MERO ou au mobilier modulaire d’USM, mais présente une grande différence: «Notre solution offre beaucoup plus d’options de conception que les systèmes de construction modulaires actuels», déclare Brütting. « Cela pourrait intéresser les entreprises spécialisées dans le recyclage des matériaux. »


Réutilisation de pylônes électriques pour concevoir le toit d’une gare


Plus d’information:
Conception optimale de structures à faible impact environnemental grâce à la réutilisation des composants: infoscience.epfl.ch/record/280985

Fourni par l’Ecole Polytechnique Federale de Lausanne

Citation: Une application logicielle pour faciliter la réutilisation des matériaux de construction (2020, 30 octobre), consulté le 31 octobre 2020 sur https://techxplore.com/news/2020-10-software-application-ease-reuse-materials.html

Ce document est soumis au droit d’auteur. Sauf pour le commerce équitable à des fins d’étude ou de recherche privée, aucune partie ne peut être reproduite sans autorisation écrite. Le contenu est fourni à titre informatif uniquement.

Laisser un commentaire