8 façons dont l'industrie de la construction utilise la technologie pour être plus durable
La construction et la durabilité ne sont pas toujours allées de pair, mais les temps changent. En 2021, Autodesk a signalé que 82 % des entreprises d'architecture, d'ingénierie et de construction (AEC) ont désormais une équipe dédiée au développement durable, et 74 % des entreprises AEC investissent directement dans la technologie pour améliorer le développement durable.
De plus, la construction durable est devenue une exigence pour les propositions de projets, car 87 % des entreprises de construction déclarent que la fidélisation de la clientèle est un moteur de leur orientation vers la durabilité. Il a été démontré qu'une réflexion et une planification durables améliorent la productivité et réduisent la consommation. Trois entreprises de construction sur quatre déclarent que les initiatives de développement durable ont conduit à une meilleure utilisation des ressources.
Alors que les avantages de la construction durable sont immenses, la mise en œuvre peut être difficile. Les entreprises de l'AEC se tournent vers la technologie pour les mettre sur la voie de la durabilité. Vous trouverez ci-dessous plusieurs exemples de la façon dont la technologie a permis une construction et des opérations durables réussies.
Après une bataille pour conserver le financement, la conception du lycée universitaire Benjamin Banneker à Washington, DC ne pouvait pas échouer. L'équipe de Perkins Eastman, dirigée par l'architecte Omar Calderón Santiago, a adopté une approche de conception holistique, en tenant compte des facteurs environnementaux, technologiques, économiques et sociaux à chaque étape du processus. Les objectifs de durabilité se sont explicitement concentrés sur l'intersection entre l'énergie et le bien-être.
L'équipe a utilisé une combinaison de modélisation 3D dans SketchUp et d'analyse de l'énergie et de la lumière du jour dans le plug-in Sefaira de SketchUp et Climate Studio pour atteindre un statut énergétique net zéro pour l'établissement d'enseignement. Ces outils ont aidé l'équipe à assurer le confort des occupants grâce à une étude minutieuse de la lumière du jour, du confort thermique, de l'acoustique et de la qualité de l'air sans compromettre la conception réfléchie. Historiquement, Perkins Eastman s'appuyait sur des consultants externes pour l'analyse énergétique, mais désormais, avec Sefaira de SketchUp, l'équipe peut conserver l'ensemble de sa conception dans un seul programme et se concentrer sur l'optimisation des performances.
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Les entrepreneurs en béton Wayne Brothers ne sont pas étrangers aux capacités du BIM (modélisation des informations du bâtiment). L'entreprise a commencé à utiliser Tekla Structures en 2012 pour modéliser ses projets industriels et commerciaux dans le but d'améliorer la qualité du travail et de réduire le temps de conception. L'utilisation d'une modélisation BIM détaillée sur le projet de brasserie multi-structures de la côte est de la Sierra Nevada a permis à l'équipe de réduire considérablement les déchets de matériaux de barres d'armature.
La structure du réservoir de fermentation, une structure en béton de 12 000 pieds carrés avec des centaines d'encastrements et de blocages, a nécessité une planification minutieuse pour éviter les erreurs, les retouches et les déchets ultérieurs. Tekla a été utilisé pour détailler les barres d'armature et coordonner les activités de travail - il n'y avait pas de doute. Non seulement l'utilisation du modèle 3D a permis de réduire d'une semaine le calendrier de trois mois, mais cela n'a également entraîné aucun écart entre les barres d'armature en raison d'erreurs de détail ou de fabrication. Pour ce type de projet, on s'attendrait à 10 à 15 % de déchets de barres d'armature ; cependant, cela a été réduit à moins de 1% ou à seulement deux tonnes sur 300 tonnes d'acier.
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Lorsqu'Aldridge Electric a été chargé de concevoir, de fabriquer et d'installer des millions de pieds de câbles, de conduits et de trous d'homme pour le nouveau projet de centre de données Dekalb à Dekalb, dans l'Illinois, ils savaient que cela nécessiterait une planification et des ressources importantes. L'équipe du projet a donc utilisé des modèles BIM pour les revues de conception, la détection des conflits et les opportunités de préfabrication au bureau et s'est tournée vers les dispositifs de contrôle de la machine sur le terrain.
Les systèmes Trimble Earthworks installés sur les excavatrices et les bulldozers s'intègrent parfaitement dans le flux de travail connecté de l'entreprise : les modèles 3D sont transférés vers Trimble Business Center, puis vers les machines. Avec les dispositifs de commande de la machine, le travail sur le chantier est effectué avec une grande précision. Les équipages ont installé des objets dans une tolérance d'un demi-pouce. Cela a finalement rendu les opérateurs de pelles plus efficaces et réduit les retouches, tout en réduisant les émissions et la consommation de carburant. Installer le travail correctement la première fois en utilisant le contrôle de la machine limite les ressources et le temps consacrés à la tâche.
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Une étude réalisée en 2021 par l'Université Hanyang en Corée a révélé que la construction industrialisée réduit les émissions de carbone de 40 % par rapport aux méthodes traditionnelles. Cooper Electrical Construction Company a réalisé cet avantage et bien d'autres en élargissant ses efforts de préfabrication pour respecter les calendriers de projets rapides et battre la concurrence sur le marché.
L'entrepreneur en électricité, instrumentation et contrôle leader du secteur a choisi le logiciel de détail Trimble SysQue. Par rapport à Autodesk Revit, SysQue a créé des modèles de conception plus détaillés à l'aide de composants réels. Les modèles offraient suffisamment de détails pour construire en toute confiance une production hors site et à l'échelle. L'utilisation de SysQue a permis à l'entreprise de déplacer 60 % de la main-d'œuvre sur le terrain associée à la fabrication de conduits et de chemins de câbles du chantier vers leur usine de fabrication hors site. Outre la réduction des émissions de fabrication hors site, Cooper Electrical a constaté d'immenses améliorations en termes de productivité, de sécurité et de qualité.
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La multinationale britannique de l'énergie et des services Centrica comprend l'appel à la transformation numérique dans le secteur de l'énergie. En collaboration avec le Net Zero Technology Center, le spécialiste de la réalité mixte VISR Dynamics et Microsoft, l'équipe a exploré la réalité mixte et sa capacité à optimiser les processus, la sécurité, la productivité et l'efficacité, et à soutenir la transition vers le net zéro.
Centrica a adopté l'utilisation de la réalité mixte pour connecter les travailleurs de première ligne des centrales énergétiques avec le soutien numérique et par-dessus l'épaule des ingénieurs en énergie. Les ingénieurs de Centrica peuvent créer et ajouter des instructions de processus et de maintenance basées sur des points d'ancrage spatiaux autour d'un emplacement physique. Pour s'assurer que l'appareil serait adapté à une utilisation dans un environnement ATEX de niveau 2, l'équipe VISR a choisi de travailler avec Trimble Field Technologies pour fournir les capacités de réalité mixte dans un facteur de forme de casque.
La technologie de réalité mixte est également utilisée pour la formation et la recertification offshore. Auparavant, les ingénieurs devaient s'envoler vers des sites offshore, chaque voyage coûtant plus de 10 000 £ et produisant des émissions inutiles. Désormais, les ingénieurs enregistrent leur travail via des appareils de réalité mixte, qui sont ensuite examinés à distance par le certificateur approprié.
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L'Environmental Protection Agency (EPA) estime que 16 % de l'eau totale utilisée aux États-Unis est perdue, jusqu'à 30 % dans le haut de gamme. En d'autres termes, cette eau collectée et traitée n'arrive jamais jusqu'à l'utilisateur final, gaspillant ainsi les ressources. La division SIG de Central Arkansas Water a mis au point un moyen unique de minimiser la perte d'eau, et cela implique un chien de sauvetage de mélange de laboratoire noir nommé Vessel.
Le navire est capable de renifler toute eau de surface dans le district central de l'eau de l'Arkansas pour déterminer si elle contient du chlore. En revanche, une équipe humaine de détection des fuites doit tester l'eau pour déterminer s'il s'agit d'eau de pluie ou d'une fuite du système du service public. Une fois qu'une fuite d'eau contenant du chlore est localisée, le système peut être réparé et la perte d'eau éliminée. En plus des efforts de Vessel, le service public avait besoin d'un suivi numérique et s'est tourné vers Cityworks, la plateforme de gestion des actifs qu'il utilise déjà. La division SIG a créé une catégorie de champs personnalisés dans Cityworks pour suivre et signaler l'efficacité et la précision du programme de protection contre les fuites canines.
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Sigmat, un leader britannique de la charpente en acier léger, connaît l'impact de la modélisation 3D sur la construction hors site. Avec les bons outils, capables de détecter les conflits, d'améliorer les détails et de visualiser de manière réaliste, l'équipe construit essentiellement ses projets deux fois : une fois dans l'environnement numérique et une fois sur site. Sigmat utilise le logiciel Tekla pour modéliser avec précision et efficacité, en partant du principe que si cela fonctionne dans le modèle, cela fonctionnera sur site.
Sigmat est allé jusqu'à intégrer Sig-Dek, leur propre produit de profil de platelage, dans la bibliothèque Tekla BIM. L'accès à ce contenu spécifique au produit améliore encore les niveaux de précision. Atteindre ce niveau de précision dans les processus de conception et de construction virtuelles (VDC) permet à Sigmat d'atteindre le zéro déchet avec la construction hors site. De plus, les quantités de matériaux correctes sont toujours commandées grâce aux relevés de quantité automatiques, et aucune reprise n'est nécessaire en raison d'erreurs de détail ou de fabrication.
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Un projet ferroviaire à grande vitesse avec 1 600 poteaux royaux, 3 000 pylônes et 300 kilomètres de câbles en aluminium, de lignes aériennes et de câbles à fibres optiques terminés à temps est presque inouï. Mais c'est exactement ce qui s'est passé avec le projet de construction de la ligne Cologne-Rhin/Main en Allemagne. THOST Projektmanagement savait qu'un projet de cette envergure et de cette complexité nécessiterait une planification et un contrôle des délais étendus.
Pour gérer le grand nombre d'activités et les nombreuses interfaces entre les différents métiers, l'équipe a utilisé Trimble Tilos, un système de planification spécialement développé pour les chantiers linéaires. Tilos stocke de nombreux algorithmes contenant des informations sur la durée des processus, l'équipement, le personnel, les coûts pertinents, etc. Des informations telles que les quantités et les ressources avec les valeurs de performance correspondantes peuvent être corrélées avec chaque processus et stockées dans des bibliothèques.
Le logiciel de planification linéaire à données ouvertes a permis aux équipes de partager des informations et d'effectuer des mises à jour en temps réel. Le logiciel était essentiel pour livrer le projet à temps. La livraison à temps signifiait que moins de ressources étaient nécessaires pour terminer le projet et que le train à grande vitesse pouvait ouvrir plus tôt, remplaçant le trafic routier et réduisant les émissions de carbone.
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Le potentiel de la technologie pour améliorer la construction durable vient de faire son apparition. Il existe de nombreuses autres possibilités d'utiliser les ressources de manière responsable et de réduire les émissions de carbone dans l'industrie de la construction grâce à l'aide de technologies innovantes. Le Guide ultime de la technologie de construction durable plonge plus loin dans la façon dont la technologie peut redéfinir une nouvelle portée de la durabilité. Vérifiez le ici.
1. Les plug-ins d'analyse énergétique permettent d'obtenir des statistiques durables de conception à énergie nette nulle : 2. La modélisation BIM détaillée réduit les déchets de matériaux. Statistiques durables : 3. La technologie de contrôle des machines réduit les émissions et la consommation de ressources. Statistiques durables : 4. La fabrication hors site réduit les émissions et augmente l'efficacité. : 5. La réalité mixte élimine l'empreinte carbone grâce à la formation sur site Statistiques durables : 6. Un programme unique de détection des fuites minimise les pertes d'eau Statistiques durables : 7. La modélisation BIM détaillée et la construction hors site permettent d'obtenir des statistiques durables de fabrication sans déchets : 8. Le logiciel de planification linéaire invite à temps Réalisation du projet et statistiques durables de réduction des émissions ultérieures :