Problématique

Dans le contexte de la densification des villes et d’une prise de conscience croissante en matière de construction durable, la construction en bois prend de plus en plus d’importance dans les projets. Cependant, les bâtiments en bois étant combustibles, ils sont soumis à un contexte normatif très restrictif. Ainsi, la sécurité incendie constitue un enjeu majeur qu’il est important de gérer durant tout le cycle de vie du projet.

En phase conception, les pratiques et outils actuels ne permettent pas une intégration optimale de la sécurité incendie en amont dans les choix constructifs. Les récentes avancées en technologie de l’information dans la construction suggèrent que la modélisation des données du bâtiment (BIM) pourrait permettre de mieux répondre à ces enjeux.

L’objectif de la recherche

L’objectif général du projet est d’évaluer dans quelle mesure la modélisation des données du bâtiment (BIM) pourrait aider à améliorer l‘intégration de la sécurité incendie dans la conception des bâtiments en bois.

L‘objectif spécifique est donc de proposer une méthodologie de travail qui intègre l’analyse des régulations concernées ainsi que la vérification du modèle dans le but d’exploiter à l’aide des outils BIM les données extraites. En effet, ces nouvelles technologies ont la capacité de renforcer le lien entre les prescriptions et la conception du point de vue d’échange de données et de processus de travail établis.

Méthodologie

Suite à l‘identification des limites actuelles, le travail de recherche propose une étude des différentes approches pour l’utilisation du BIM dans la vérification des prescriptions. Le but étant de formuler une proposition globale qui va aborder le traitement des données sur l’ensemble du processus de conception, depuis des textes de réglementation sur la sécurité incendie en passant par une représentation compatible avec les outils BIM jusqu’à obtention d’une évaluation de la conception par rapport à une série de règles préétablie. Une fois l‘outil développé, il sera testé et validé sur un modèle BIM du projet réel. Enfin l‘efficacité de la méthodologie développée sera évaluée.

Applications potentielles et retombées industrielles

L’approche globale que l’on cherche à développer a pour but d’améliorer la conception pour la protection des personnes, des biens et de l‘environnement. En effet, si les exigences reliées à ces enjeux peuvent être vérifiées de manière systématique, l’utilisation du BIM peut permettre de résoudre des problématiques plus en amont. Ainsi il sera possible de contribuer à la filière bois en participant à l’établissement d’un climat de confiance.

Problématique

La gestion des ressources matérielles consiste en un défi important pour la société d’aujourd’hui et de demain. Le secteur du bâtiment est un acteur important par sa consommation et la génération des résidus en fin de vie. Ces matériaux peuvent terminer au rebu, mais peuvent aussi être recyclés, ce qui amorce un nouveau cycle d’utilisation et prolonge la durée de vie totale du matériau. L’étude des impacts environnementaux en est d’ailleurs complexifiée lorsque cet aspect est considéré dans l’étude.

L’objectif de la recherche

Le projet d’étude vise à évaluer, à l’aide de modélisations en analyse du cycle de vie (ACV), l’influence du partage (affectation) des impacts environnementaux qui résulte des usages subséquents des matériaux employés initialement dans le secteur des bâtiments.

Méthodologie

La réalisation du projet est fondée sur une caractérisation approfondie de la réalité québécoise en matière de gestion des résidus de bâtiments. Trois scénarios sont initialement considérés. Le premier modélise une approche de type pollueur-payeur, où seul l’usage actuel des matériaux est considéré. Les second et troisième considèrent le prolongement des durées de vies des matériaux lorsqu’ils sont réutilisés ou recyclés. Ces différentes approches seront par la suite comparées entre-elles. L’exécution du projet implique des ACV attributionnelles. Le logiciel de modélisation est SimaPro 8.5. Il sera employé de concert avec la base de données ecoinvent 3.5 et l’évaluation des impacts sera conduite à l’aide d’Impact 2002+.

Applications potentielles et retombées industrielles

Le rendu permettra de quantifier l’écart qui existe entre les approches de partage des impacts environnementaux et établir si ces méthodes sont significatives en bâtiment. Le projet servira donc à positionner les avenues à prendre pour les praticiens des ACV québécoises œuvrant dans le domaine du bâtiment et à faire le point sur le partage des coûts environnementaux en situations de prolongement des durées de vies de ces matériaux.

Problèmes

La construction en bois lamellé-croisé, une alternative écologique aux matériaux usuels tels que le béton ou le métal, se voit de plus en plus présente dans la conception des grandes structures en Amérique du Nord.

Des études ont été menées par des laboratoires spécialisés sur du bois lamellé-croisé, et ont produit des rapports justifiant une performance élevée vis-à-vis des différents périls auxquels est exposé un bâtiment.

Cependant, le risque associé aux chantiers de construction de ces structures semble être surévalué par les assureurs. Ceci est traduit par le chargement d’une prime d’assurance très élevée aux promoteurs de construction en bois lamellé-croisé.

En plus de décourager les promoteurs à opter pour cette alternative, cette surévaluation entrave la croissance de l’industrie du bois canadien.

Résultats escomptés

L’étude actuarielle menée devrait conduire aux résultats suivants :

• Expliciter les éléments influençant la prime d’assurance en construction au Canada ;
• Tarifer les risques associés aux périls inhérents à un chantier de construction en bois lamellé-croisé ;
• Déterminer les facteurs responsables de la surévaluation de la prime proposée par les assureurs.

Retombées pour l’industrie

Aboutir à une juste prime d’assurance pour la construction en bois lamellé-croisé encouragerait les promoteurs à adopter davantage, voir migrer vers l’utilisation de ce matériau. Ceci créerait un effet en amont et impacterait positivement la promotion et la prolifération de ce type de structure, engendrant ainsi l’essor de l’industrie du bois québécois au niveau national et international.

Aussi, l’étude permettrait aux assureurs de mieux connaître le risque lié à la construction en bois lamellé-croisé.

Problèmes

La construction en bois lamellé-croisé, une alternative écologique aux matériaux usuels tels que le béton ou le métal, se voit de plus en plus présente dans la conception des grandes structures en Amérique du Nord.

Des études ont été menées par des laboratoires spécialisés sur du bois lamellé-croisé, et ont produit des rapports justifiant une performance élevée vis-à-vis des différents périls auxquels est exposé un bâtiment.

Cependant, le risque associé aux chantiers de construction de ces structures semble être surévalué par les assureurs. Ceci est traduit par le chargement d’une prime d’assurance très élevée aux promoteurs de construction en bois lamellé-croisé.

En plus de décourager les promoteurs à opter pour cette alternative, cette surévaluation entrave la croissance de l’industrie du bois canadien.

Résultats escomptés

L’étude actuarielle menée devrait conduire aux résultats suivants :

• Expliciter les éléments influençant la prime d’assurance en construction au Canada ;
• Tarifer les risques associés aux périls inhérents à un chantier de construction en bois lamellé-croisé ;
• Déterminer les facteurs responsables de la surévaluation de la prime proposée par les assureurs.

Retombées pour l’industrie

Aboutir à une juste prime d’assurance pour la construction en bois lamellé-croisé encouragerait les promoteurs à adopter davantage, voir migrer vers l’utilisation de ce matériau. Ceci créerait un effet en amont et impacterait positivement la promotion et la prolifération de ce type de structure, engendrant ainsi l’essor de l’industrie du bois québécois au niveau national et international.

Aussi, l’étude permettrait aux assureurs de mieux connaître le risque lié à la construction en bois lamellé-croisé.

Problematic

The trend shows that, in the future, hybrid multi-storey building will be massively constructed due to the increasing demand. Building sector, itself, is also a major contributor to the excessive extraction of global natural resources and the emission of greenhouse gases (UNEP, 2007).

It is unquestionable that to assess sustainability performance of product/service we need an integrated assessment which not only covers three sustainability cores but also embody the life-cycle thinking in our way of evaluation. So, the approach will result in a remarkable product/service development that responsibly benefits economically, environmentally and ethically.

Objectives of the Research

The main objective of the project is thus to develop life cycle sustainability assessment (LCSA) methodology and to apply the obtained tool for the hybrid (wood-concrete) multi-storey building.

To do so, the new LCSA methodology will integrate three assessment tools that represent three pillars of sustainability, Life Cycle Assessment (LCA) for assessing the environmental impacts, Life-cycle Costing (LCC) for the economic and Social Life Cycle Assessment (SLCA) for the social aspect.

The second main goal is to extend the development of the LCSA methodology so that it is useful not only for comparison purposes but also for assessment of indirect impacts (consequences) due to the deployment of hybrid multi-storey building that is seen going to be rising in the coming decade.

Methodology

The main methodology that will be used in this project is LCSA, a framework consisting of LCA+LCC+SLCA. By using this framework, the expected results that will be achieved are:

• Comprehensive sustainability assessment results with life-cycle thinking approach from cradle to grave in hybrid (wood-concrete) multi-storey building.
  • Environmental impact results (global warming potential, energy consumption, human toxicity, ozone depletion, etc.)
  • Economic performance (building and material cost, labor cost, maintenance cost, external cost, etc.)
  • Social impact results (working hours and well-being of workers, health, and safety of building users, social impacts on of society and local communities, etc.)
• Recommendations and future research directions for building industry stakeholders on how to improve sustainability performance in hybrid (wood-concrete) and other types of multi-storey building.

Potential Applications and Industrial Benefits

With the growing numbers of hybrid (wood-concrete) multi-storey building being built currently and potentially in the future, this methodology and tool could be used to better understand the sustainability performance (i.e. both positive and negative impacts) on the environmental, social and economic aspects of their buildings.

This certainly could help stakeholders (i.e. SQI and SHQ) and collaborator (i.e. FPInnovations) to understand the improvements that could be applied in building to have better sustainability performances.

Problématique

Dans la continuité de la stratégie du gouvernement québécois, permettant une utilisation accrue du bois dans le secteur de la construction, la charte du bois est reconnue comme engagement gouvernemental. Elle vise à soutenir l’industrie forestière du Québec. Avec cette augmentation du bois dans ce secteur, l’approvisionnement des matériaux de construction subira des changements et des conséquences environnementales s’en suivront.

L’évaluation environnementale des politiques est importante pour connaitre les conséquences de nos décisions et aller au-delà de nos aprioris. Actuellement, les approches en Analyse du Cycle de Vie (ACV) sont lacunaires en ce sens.

L’objectif de la recherche

L’objectif principal de la recherche vise à développer une analyse du cycle de vie conséquentielle pour évaluer les conséquences environnementales des changements occasionnés par une augmentation de l’application du bois dans le secteur de la construction. Il est question de développer un modèle qui combine les méthodes existantes qui permettent de modéliser un marché et ceux qui permettent d’évaluer des impacts environnementaux.

Méthodologie

La méthodologie consiste à faire, dans un premier temps, une revue des différentes méthodes d’évaluation et de modélisation du marché, des flux de matériaux dans un secteur ainsi que des différentes approches de combinaison en analyse du cycle de vie conséquentielle. Cela permettra dans un second temps de développer une approche appropriée pour le matériau bois dans le secteur de la construction. Enfin, une étude de cas sera définie pour modéliser les changements occasionnés par une grande introduction du bois dans le secteur de la construction et ainsi évaluer les conséquences environnementales.

Applications potentielles et retombées industrielles

Le projet permettra d’améliorer l’évaluation de politiques publiques (comme une grande adoption de la charte du bois) à travers une mise en œuvre de l’analyse du cycle de vie axée sur les conséquences environnementales des changements.

L’étude permettra également de mieux comprendre de futurs enjeux environnementaux du secteur à l’échelle du marché.

Problématique

La motivation pour développer des matériaux avancés de construction biosourcés est sans contredit la possibilité de réduire l’utilisation de matériaux plus dommageables pour l’environnement provenant de la pétrochimie (polymère) ou de procédés énergivores (ciment, béton, gypse, etc.).

L’objectif de la recherche

Afin de maintenir et surtout évaluer l’évolution de cet avantage environnemental, il apparait nécessaire de développer des outils accessibles aux concepteurs de matériaux. Actuellement, les outils varient de principes de base (12 principes de la chimie verte et 12 principes de l’ingénierie verte) à l’analyse de cycle de vie (ACV). Cette dernière a établi une science solide de l’évaluation de l’impact environnemental des produits et matériaux en considérant tous les impacts du cycle de vie, de l’extraction de la matière première jusqu’à la fin de vie. Si les premiers outils sont génériques, intuitifs et utilisés en amont dans le développement, ils demeurent peu précis. Le second, l’ACV, est très précis et basé sur une méthodologie normalisée (série ISO 14000), mais reste trop lourd pour être utilisé en développement et est généralement utilisé en fin de parcours après développement. Puisque l’analyse de cycle de vie détaillée est difficilement applicable au tout début du processus de conception, l’utilisation d’ACV simplifiée est une option intéressante à développer.

Méthodologie

Nous intégrons les principes de la chimie et de l’ingénierie vertes à des résultats d’ACV dans le but de développer un outil d’ACV simplifiée qui n’est pas uniquement destiné à un public qui est spécialiste en ACV. De plus, nous allons appliquer différentes méthodes d’ACV simplifiée dans un but comparatif avec les résultats du modèle développé. Des études des cas sur les matériaux de construction biosourcés seront utilisées.

Applications potentielles et retombées industrielles

Cet outil permettra ultimement de guider les concepteurs de matériaux de construction. Dans l’esprit des estimations de coûts dans les études de préfaisabilité, le candidat devra développer un outil permettant d’estimer l’empreinte environnementale à différents niveaux de précision. Pour atteindre cet objectif, plusieurs simulations en ACV devront permettre d’identifier des tendances en fonction de différents impacts environnementaux comme les changements climatiques par exemple. Ces tendances permettront par la suite d’établir des abaques empiriques par catégorie d’impact (une des pistes d’ACV simplifiées) utilisés par les concepteurs.