Le cas des bâtiments à l’emporte-pièce

Un nouveau système aide les architectes à concevoir des bâtiments avec des pièces fabriquées en usine, ce qui les rend moins chers et plus respectueux de l’environnement.

La façon dont les bâtiments sont construits fait des ravages sur le climat. Les matériaux de construction et la construction représentent 11 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone, et cela n’inclut pas la quantité d’énergie qu’ils utilisent une fois qu’ils sont construits et occupés.

Pour rendre les bâtiments plus économiques et plus durables sur le plan environnemental, l’architecte John Klein estime qu’ils doivent être plus reproductibles. Des salles de bain aux cages d’escalier en passant par les éléments de structure, de nombreux éléments de construction sont plus des moules à biscuits que des œuvres d’art ; il n’est pas nécessaire de construire chaque élément à partir de zéro sur le chantier. Avec un ensemble de composants plus standard, affirme John Klein, les bâtiments peuvent être construits plus rapidement, en utilisant des matériaux qui réduisent ou même séquestrent le carbone.

Mais l’industrie de la construction décentralisée n’est pas vraiment propice à la normalisation. « C’est une industrie énorme qui a des parties prenantes dont les incitations sont mal alignées, qui travaillent avec des budgets très serrés, qui travaillent dans différentes régions géographiques, et chaque projet est un prototype unique », explique M. Klein. Pour essayer de changer cela, il a entrepris de créer une approche systématisée qui pourrait faire gagner du temps et de l’argent, tout en réduisant l’empreinte écologique des bâtiments.

Le système qu’il a contribué à développer s’appelle Generate et utilise un catalogue de conceptions pré-testées pour les principaux composants structurels d’un bâtiment. Sa technologie sélectionne un menu de composants structurels et architecturaux pour trouver l’approche optimale pour une conception donnée, et produit des plans qui combinent ces parties en un tout. Après avoir été ajustés pour chaque projet, les modules peuvent être reproduits à travers le bâtiment pour rationaliser à la fois la conception et la construction. Principalement basées sur des composants en bois, ces pièces peuvent être produites dans une usine en utilisant des matériaux couramment accessibles.

Generate a été développé alors que M. Klein étudiait l’architecture à base de bois au Mass Timber Lab du MIT. Avec une équipe de concepteurs, d’ingénieurs et d’architectes, il a optimisé un processus d’utilisation du bois lamellé comprimé, ou CLT, pour la construction urbaine dense qui bénéficie du carbone incorporé du bois et de sa faible empreinte environnementale. Après avoir obtenu une bourse d’innovation dans le domaine du bois du Service forestier américain, cette recherche a été dérivée pour créer une entreprise de technologie architecturale distincte basée à Boston. Elle a depuis reçu des fonds de la Fondation nationale des sciences, entre autres. Certains de ses premiers projets prennent maintenant forme à Boston.

« Je cherchais des moyens de relier la conception et la fabrication », explique M. Klein, qui travaillait auparavant chez Zaha Hadid Architects, un cabinet connu pour son utilisation de la conception informatique sur l’architecture moderne à grande échelle et tape-à-l’œil. Generate se concentre sur des projets plus traditionnels, comme les immeubles d’habitation, mais utilise la technologie pour les améliorer. « Une grande partie de notre travail consiste à optimiser la conception », explique M. Klein.

Au fond, Generate peut être utilisé par les architectes pour former le système structurel de base d’un bâtiment. Selon M. Klein, ce kit standard de pièces peut ensuite être recouvert de n’importe quelle façade conçue par l’architecte. En fin de compte, l’objectif est d’utiliser ces éléments simples et reproductibles pour réduire le coût total du projet. « Les promoteurs immobiliers ont du mal à faire fonctionner les logements car les coûts de la main-d’œuvre sont très élevés », explique M. Klein, ajoutant qu’une approche systématique de la conception peut contribuer à réduire ces coûts.

L’un des premiers projets utilisant le système de Generate est actuellement en cours de construction dans le sud de Boston. Il s’agit d’un immeuble d’appartements triangulaire de cinq étages en CLT et conçu pour ne produire aucune émission. Le projet est conçu dans le cadre d’une collaboration entre Generate et Placetailor, une coopérative de conception, de développement et de construction basée à Boston, qui se concentre sur les maisons sans carbone qui répondent à la norme de construction de maisons passives à haute efficacité énergétique. L’immeuble d’appartements sera un projet de démonstration de maison passive, que le directeur général de Placetailor, Colin Booth, appelle une preuve de concept, tant pour son entreprise que pour les autres promoteurs.

« Vous prenez le carbone incarné par le bois de masse et vous combinez tout notre savoir-faire en matière de maison passive pour le confort et l’utilisation opérationnelle, et nous pensons que nous avons un modèle à proposer aux autres », explique M. Booth. « Et nous voulons que tout le monde l’utilise. »

Il espère que ce n’est que le premier projet que sa société construit avec le système Generate, et que le prochain sera encore plus grand. Un nouveau code du bâtiment entrant en vigueur en 2021 permettra aux bâtiments de la CLT de s’élever jusqu’à 18 étages. « L’objectif est d’avoir un système qui puisse être appliqué jusqu’à 18 étages », explique Booth.

Selon M. Klein, Generate a une dizaine de projets en cours, dont un projet de huit étages à Boston qui est à l’étude. Si Generate doit avoir l’impact qu’il envisage, il va devoir faire appel à d’autres pour s’impliquer – ce qui est peut-être une tâche difficile dans le monde décentralisé et compétitif du développement et de la construction urbains. Mais M. Klein a bon espoir que le concept fera son chemin et que d’autres seront prêts à donner une chance à ce nouveau système.

« Si nous ne construisons que dix bâtiments dans les dix prochaines années, l’impact ne sera pas aussi important que si nous parvenons à démocratiser ces systèmes et à les intégrer dans les processus d’autres cabinets d’architecture », explique M. Klein. « Et c’est là que nous allons ».

Via Fastcompany.

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