À une époque où la hausse des prix de la construction et la pénurie croissante de logements posent d’énormes défis au secteur de la construction, les approches innovantes visant à augmenter la productivité prennent de plus en plus d’importance. La construction modulaire et en série, soutenue par des outils numériques tels que le jumeau numérique, l’intelligence artificielle et la robotique, sont en train de devenir des technologies clés qui ont le potentiel de transformer fondamentalement le secteur de la construction. Cet article met en lumière les développements actuels et les perspectives de ces méthodes de construction d’avenir.
Le changement sur les chantiers de construction est apporté par la construction modulaire et en série - avec une efficacité dix fois supérieure aux méthodes traditionnelles. © Michele Bitetto | Unsplash
La renaissance de la construction modulaire
La construction modulaire n’est pas un concept nouveau, mais elle connaît une renaissance remarquable grâce aux progrès technologiques et aux problèmes urgents de logement. L’idée de base de la construction modulaire est de préfabriquer des éléments de construction standardisés ou des modules d’espace entiers dans des environnements d’usine contrôlés, puis de les assembler sur place. Cette approche présente plusieurs avantages décisifs : D’une part, elle permet de réduire significativement le temps de construction, puisque la production des modules peut avoir lieu parallèlement à la préparation du chantier. D’autre part, la fabrication dans des conditions contrôlées garantit une qualité plus élevée et plus constante des composants[1].
Un autre aspect important est la rentabilité. La standardisation et la fabrication en série permettent de réaliser des économies d’échelle qui entraînent une réduction des coûts de construction. Des études montrent que la construction en série peut être jusqu’à dix fois plus efficace que les méthodes de construction traditionnelles, le coût moyen de construction par mètre carré pouvant être divisé par deux.
Les jumeaux numériques et l'IA comme catalyseurs
L’intégration des technologies numériques joue un rôle clé dans le développement de la construction modulaire et en série. Les jumeaux numériques – représentations virtuelles d’objets ou de processus physiques – permettent de planifier et d’optimiser avec précision les modules de construction avant même la fabrication proprement dite. Ces modèles virtuels peuvent être utilisés pour simuler différents scénarios, identifier les problèmes potentiels à un stade précoce et développer des solutions avant qu’ils ne surviennent dans le monde réel[2].
L’intelligence artificielle (IA) complète ces processus en analysant de grandes quantités de données et en proposant des solutions de conception optimales. Les algorithmes d’IA peuvent par exemple optimiser la disposition des modules afin de maximiser l’efficacité énergétique, les coûts et l’expérience utilisateur. En outre, l’IA peut être utilisée dans la planification de la production afin d’optimiser les processus de fabrication et d’utiliser efficacement les ressources[2].
Augmentation de la productivité grâce à la robotique
L’introduction de la robotique dans le processus de fabrication des modules de construction représente une nouvelle étape dans le développement de la construction en série. Les robots peuvent exécuter des tâches répétitives avec une grande précision et une grande rapidité, ce qui permet d’augmenter considérablement la productivité. De la fabrication automatisée d’éléments muraux à l’assemblage d’installations complexes, les robots élargissent les possibilités de préfabrication et contribuent à compenser la pénurie de main-d’œuvre qualifiée dans le secteur de la construction.
Défis et solutions
Malgré des perspectives prometteuses, la construction modulaire et en série est confrontée à plusieurs défis. L’un d’entre eux est la nécessité de concilier des éléments de construction standardisés avec des exigences architecturales individuelles. Toutefois, des approches innovantes telles que la conception paramétrique permettent d’adapter de manière flexible les systèmes modulaires aux exigences spécifiques des projets sans perdre les avantages de la standardisation[1].
Un autre défi réside dans l’adaptation des règles et normes de construction existantes aux nouvelles méthodes de construction. Dans ce domaine, la politique et les autorités sont appelées à créer des conditions-cadres qui encouragent les concepts de construction innovants. Le développement d’un accord-cadre pour la construction en série et modulaire à l’échelle de l’Allemagne, tel qu’il est actuellement promu par le ministère fédéral de la construction, est un pas important dans cette direction.
Perspectives d'avenir : L'avenir de la construction
La combinaison de la construction modulaire, des technologies numériques et de la robotique avancée a le potentiel de transformer durablement l’industrie de la construction. Les experts prédisent que la construction en série est sur le point de faire une percée, ce qui est souligné par les acquisitions et les investissements actuels dans ce secteur.Pour l’avenir, il semble que la construction modulaire et en série ne contribuera pas seulement à résoudre la crise actuelle du logement, mais qu’elle établira également de nouvelles normes en matière de durabilité, d’efficacité énergétique et d’adaptabilité des bâtiments. L’intégration de technologies smart home dans des modules préfabriqués ouvre en outre de nouvelles possibilités pour un habitat et un travail intelligents.
La transformation vers une construction plus productive, plus efficace et plus durable est en cours. La construction modulaire et en série, soutenue par les innovations numériques, jouera un rôle clé dans cette évolution. Il appartient désormais à toutes les parties prenantes – des architectes aux décideurs politiques en passant par les entreprises de construction – de façonner activement cette évolution et de saisir les opportunités pour une industrie de la construction tournée vers l’avenir.
Citations :
[1] https://blog.bluebeam.com/de/can-modular-construction-solve-the-housing-crisis/
[2] https://www.focus.de/immobilien/bauen/platte-2-0-serielles-bauen-kann-die-wohnungsnot-lindern_id_190202027.html
[3] https://bau-muenchen.com/de/messe/leitthemen/ueberblick/
[4] https://www.proholz.at/zuschnitt/67/ist-das-modulare-bauen-ein-ausweg-aus-der-wohnungskrise