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L'innovation dans la construction, intervention de Pierre-Yves Legrand aux Escales en Génie Civil 2014
- 1. Escales en Génie Civil 20141
- 2. EGC 2014 Escales en Génie Civil 2014 L’innovation dans la construction 2
- 3. Le BTP une des principales activités économiques des Pays de la Loire, Les fondamentaux Un secteur actif : 24 000 entreprises / 115 000 salariés dont 17 000 dans les TP/ 10 milliards d’euros de chiffre d’affaire / 3 000 créations d’entreprises par an Un marché porteur : 20 000 logements neufs annuellement (dont 7000 collectifs), 100 000 habitants de plus attendus sur 10 ans sur la métropole nantaise. Un pôle de recherche puissant : 170 chercheurs en génie civil,1/3 de la capacité de R&D en France 3
- 4. Le pôle régional de recherche en génie civil le plus important de France Les fondamentaux Thématiques diversifiées : infrastructures complexes, durabilité et vulnérabilité des ouvrages, risques sismiques, interaction sol- structure, effets du vent sur les constructions, évaluation environnementale Une Chaire de Génie civile : concentrée sur les ACV, analyse de cycle de vie le GIS LIRGEC : 500 enseignants-chercheur, chercheurs et personnels affiliés. Thèmes : la durabilité des matériaux, des ouvrages et des bâtiments; l’écoconstruction; l’énergie; les risques naturels; les infrastructures de transport 4
- 5. Un réseau de formation dense Les fondamentaux Formations IV et V présentes sur l’ensemble du territoire avec une implication forte des OP Formations supérieures dédiées à la ville et à l’aménagement urbain durable Un cursus universitaire complet sur le Génie civil : DUT, Licence Pro, Licence, Master, ingénieur, doctorat Un potentiel sur les matériaux bio-sourcés autour du Bois Des spécificités nationales comme la formation bâtiment et santé à Angers 5
- 6. Les changements subis par la filière Transports Main d’oeuvre Matières premières Décret Bois Normes d’accès PMR Passage aux Eurocodes Réglementation sismique RT 2012 Accroissement des Coûts Accumulation des exigences réglementaires L’innovation comme solution La réponse de Novabuild 6
- 7. Traditionnellement l’Etat est LE moteur de l’innovation dans la construction Mais, changement de paradigme avec l’obligation de résultat de la RT 2012 « L’innovation ne surgira pas par la contrainte, elle doit être accompagnée » Accompagnement des maîtres d’ouvrages Accompagnement des projets innovants des entreprises ANALYSER LES FREINS A L’INNOVATION Un postulat 7
- 8. Freins relevant de l’organisation de la filière Une vision traditionnelle du transfert de technologie … Donneurs d’ordre Sous-traitants rang 1 Sous-traitants rang 2 Reste de la filière … non adaptée au BTP 8
- 9. Le schéma pyramidal de transfert de technologie ne tient pas compte d’un élément essentiel spécifique au BTP : le chantier Spécificité du chantier renouvellement des liens clients-fournisseurs à chaque chantier : partenariats à long terme entre clients-fournisseurs difficiles à établir 9
- 10. La dynamique client-fournisseur dans un marché dominé par la demande, le client décrit ce qu’il attend et obtient précisément ce qu’il a demandé le prix est principalement le facteur de différenciation, pas l’innovation Le prix a tendance a rejoindre le coût Le BTP sera qualifié de « Marché de la demande réglementée » offre Marché de l’offre Marché de la demande Un marché dominé par la demande offre demande demande 10
- 11. Bâtiment : un marché sécurisé La dynamique client-fournisseur - Sécurité des biens et des personnes > garantie décennale. - Un acteur externe, les assureurs, a le pouvoir sur le marché - Un système malthusien d’engorgement des innovations demande assureur certificateur Avis technique: CSTB-FCBA- CERIB-etc. offre 11
- 12. D’autres freins à l’innovation Mais aussi : une culture du savoir-faire transmis de génération en génération ne valorisant pas spontanément l’innovation un marché relativement protégé des importations un secteur qui limite son rayon d’action au marché national d’où une autolimitation de son éventuel développement international des politiques d’accompagnement au développement économique qui excluaient jusqu’à peu le secteur du BTP (exemple : ouverture de Dinamic au BTP début 2012) Un coût d’accès au cœur du marché : toute innovation technique nécessite des formations de centaines de personnes disséminées sur tout le territoire et une distribution massive > L’innovation est le plus souvent affaire de niches C’est donc logiquement que le Grenelle de l’environnement a constaté que le taux d’innovation est inférieur dans le BTP à la moyenne des secteurs économiques. 12
- 13. Pour une dynamique de l’innovation Contraintes Réglementaires Formations Accompagnement MOA Recherche & Assurance Industrie Entreprises de construction MOE Opinion Publique Les acteurs de la construction 4 séries d’input au sein du réseau d’acteurs de la construction provoquent le besoin de changement NOVABUILDNOVABUILDNOVABUILDNOVABUILD accompagneaccompagneaccompagneaccompagne lelelele changementchangementchangementchangement 13
- 14. Malgré un contexte peu favorable : l’innovation dans la construction foisonnement de projets et produits nouveaux > Répondre aux attentes de la construction de demain 14
- 15. Les produits l’innovation dans la construction 15 Isolants et régulateurs thermiques Produits d’origineProduits d’origineProduits d’origineProduits d’origine végétalevégétalevégétalevégétale Le chanvre/la fibre de bois/journal recyclé (Isocell)/le coton recyclé (Cotonwool)/etc. Produits d’origine minéraleProduits d’origine minéraleProduits d’origine minéraleProduits d’origine minérale Travail sur les liants/la recyclabilité/sur les propriétés
- 16. Les produits l’innovation dans la construction 16 Isolants et régulateurs thermiques ProduitsProduitsProduitsProduits de synthèsede synthèsede synthèsede synthèse Polystyrène extrudé/mousse expansée/aérogel de silice Produits d’origine animaleProduits d’origine animaleProduits d’origine animaleProduits d’origine animale Laine de mouton/plumes de canard
- 17. Les produits l’innovation dans la construction 17 Bois et dérivés Bois compositeBois compositeBois compositeBois composite –––– bois plastiquebois plastiquebois plastiquebois plastique Diminuer l’absorption en eau, diminuer l’entretien Bois thermo traitéBois thermo traitéBois thermo traitéBois thermo traité Modification des propriétés du bois par traitement thermique
- 18. La structure Les systèmes constructifs 18 Les parpaings Brique de terre cuiteBrique de terre cuiteBrique de terre cuiteBrique de terre cuite monomurmonomurmonomurmonomur MZ8 : composée d’alvéoles intégrant des coussins de laine Béton cellulaireBéton cellulaireBéton cellulaireBéton cellulaire Thermoruptor : Composé de 70% d’air, il améliore son isolation thermique
- 19. La structure Les systèmes constructifs 19 Panneaux Panneaux en caissonPanneaux en caissonPanneaux en caissonPanneaux en caisson Systèmes constructifs complets en Ossature bois associée à un isolant Panneaux sandwichPanneaux sandwichPanneaux sandwichPanneaux sandwich Panneaux alliant polystyrène et béton
- 20. La structure Les systèmes constructifs 20 Mixité BoisBoisBoisBois----métalmétalmétalmétal Résistance en traction et au cisaillement du métal, résistance en compression du bois BoisBoisBoisBois----BétonBétonBétonBéton Utiliser les atouts des matériaux : inertie du béton, légèreté et thermicité du bois
- 21. Les finitions Les systèmes constructifs 21 Peintures et colles PeinturesPeinturesPeinturesPeintures Peinture chauffante/peinture anti- bruit, etc. Peinture à l’ocre de terre etPeinture à l’ocre de terre etPeinture à l’ocre de terre etPeinture à l’ocre de terre et couleurscouleurscouleurscouleurs Retour aux techniques ancestrales
- 22. Enveloppe Les systèmes constructifs 22 Façades MursMursMursMurs----rideauxrideauxrideauxrideaux Arbonis : Panneaux ossature bois se fixant sur la structure béton Façade à double peauFaçade à double peauFaçade à double peauFaçade à double peau Création d’un espace intermédiaire entre l’extérieur et les bureaux qui sert d’isolant thermique et de ventilation
- 23. Enveloppe Les systèmes constructifs 23 Façades Isolation translucide des façadesIsolation translucide des façadesIsolation translucide des façadesIsolation translucide des façades Couplée à un matériau à changement de phase, apporte isolation thermique, stockage d’énergie et luminositéBio façadesBio façadesBio façadesBio façades Double façade ventilée permettant de cultiver des micro-algues : projet Symbio2 avec X-Tu
- 24. Enveloppe Les systèmes constructifs 24 Toitures végétalisées atoutsatoutsatoutsatouts Isolation thermique et acoustique, régulation pluviométrique, confort visuel compositioncompositioncompositioncomposition Composées d’un système d’étanchéité, d’un complexe drainant, et d’un tapis de plantes
- 25. Ouvertures Les systèmes constructifs 25 Menuiseries extérieures et vitrage Vitrages performantsVitrages performantsVitrages performantsVitrages performants Autonettoyant/opacifiant/chauffant /isolant La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1 la fenêtre Climawin intègre un système de ventilation permettant d’améliorer le confort thermique
- 26. Energie-production Equipements 26 Solaire Panneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybrides Production d’énergie thermique (produire de l’eau chaude ) et photovoltaïque (électricité) La paroi active deLa paroi active deLa paroi active deLa paroi active de SystoviSystoviSystoviSystovi Toiture solaire permettant de capter, stocker et redistribuer l’énergie solaire
- 27. Energie-système énergétique Equipements 27 Circulation d’eau Recyclage de la chaleur des eauxRecyclage de la chaleur des eauxRecyclage de la chaleur des eauxRecyclage de la chaleur des eaux grisesgrisesgrisesgrises Récupération des calories par une pompe à chaleur ou par un échangeur Le rayonnement optimiséLe rayonnement optimiséLe rayonnement optimiséLe rayonnement optimisé Systèmes plus minces, plus légers, plus diversifiés (sols mais aussi murs, plafonds)
- 28. Stockage de l’énergie Equipements 28 Énergie thermique Matériaux à changement deMatériaux à changement deMatériaux à changement deMatériaux à changement de phasephasephasephase Coulis de glace/microbilles de paraffine Ballon solaireBallon solaireBallon solaireBallon solaire Stockage inter saisonnier de l’eau chauffée par des panneaux solaires
- 29. Stockage de l’énergie Equipements 29 Énergie électrique Stockage d’énergie sous formeStockage d’énergie sous formeStockage d’énergie sous formeStockage d’énergie sous forme d’hydrogèned’hydrogèned’hydrogèned’hydrogène Sous forme gazeuse ou liquide à pression et restituée sous forme d’électricité par pyrolyse
- 30. Gestion technique Equipements 30 Pilotage Boitiers d’effacement de laBoitiers d’effacement de laBoitiers d’effacement de laBoitiers d’effacement de la consommation électriqueconsommation électriqueconsommation électriqueconsommation électrique Diminuer temporairement la consommation d’électricité d’une certaine quantité de bâtiments Pilotage de la consommationPilotage de la consommationPilotage de la consommationPilotage de la consommation Optimiser et réduire les consommations de façon automatique ou manuelle
- 31. Gestion technique Equipements 31 Comptage LinkyLinkyLinkyLinky, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDF Compteur communicant Les solutions SmartLes solutions SmartLes solutions SmartLes solutions Smart Mesurer, optimiser, réduire toutes les consommations électriques
- 32. Gestion technique Equipements 32 Connexion Maison connectéeMaison connectéeMaison connectéeMaison connectée Tous les appareils sont intégrés au sein d’un même système, s’échangent des données entre eux et avec l’extérieur LesLesLesLes SmartSmartSmartSmart GGGGridridridrid Connexion des bâtiments intelligents entre eux et avec les infrastructures -
- 33. Gestion intégrée Conception 33 Maquette numérique Système completSystème completSystème completSystème complet contient chaque objet composant le bâtiment (murs, dalles, fenêtres, portes, ouvertures, escaliers, poteaux, poutres, équipements...) et ses caractéristiques InterfacesInterfacesInterfacesInterfaces De nombreuses relations entre objets sont décrites. Permet à chaque intervenant d’intervenir sur le même plan Choix d’optionsChoix d’optionsChoix d’optionsChoix d’options Chaque nouvelle option s’insère dans un existant et permet de recalculer l’ensemble
- 34. EGC 2014 « dès aujourd’hui nous préparons la construction de demain » 34
- 35. EGC 2014 Novabuild remercie 35 Pour leur publication Utilisée dans la 2e partie de la conférence