L'innovation dans la construction, intervention de Pierre-Yves Legrand aux Escales en Génie Civil...
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Escales en Génie Civil 20141
EGC 2014
Escales en Génie Civil 2014L’innovation dans la construction
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Le BTP une des principales activités économiquesdes 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 neufsannuellement (dont 7000 collectifs),100 000 habitants de plus attendus sur 10 anssur la métropole nantaise.
� Un pôle de recherche puissant : 170chercheurs en génie civil,1/3 de la capacité deR&D en France
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Le pôle régional de recherche en génie civil le plusimportant de France
Les fondamentaux
� Thématiques diversifiées : infrastructurescomplexes, durabilité et vulnérabilité desouvrages, risques sismiques, interaction sol-structure, effets du vent sur les constructions,évaluation environnementale
� Une Chaire de Génie civile : concentrée surles ACV, analyse de cycle de vie
� le GIS LIRGEC : 500 enseignants-chercheur,chercheurs et personnels affiliés. Thèmes : ladurabilité des matériaux, des ouvrages et desbâtiments; l’écoconstruction; l’énergie; lesrisques naturels; les infrastructures de transport
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Un réseau de formation dense
Les fondamentaux
� Formations IV et V présentes sur l’ensemble duterritoire avec une implication forte des OP
� Formations supérieures dédiées à la ville et àl’aménagement urbain durable
� Un cursus universitaire complet sur le Géniecivil : DUT, Licence Pro, Licence, Master,ingénieur, doctorat
� Un potentiel sur les matériaux bio-sourcésautour du Bois
�Des spécificités nationales comme la formationbâtiment et santé à Angers
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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
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Traditionnellement l’Etat est LE moteur de l’innovation dans laconstructionMais, changement de paradigme avec l’obligation derésultat de la RT 2012
« L’innovation ne surgira pas par la contrainte,elle doit être accompagnée »
Accompagnement des maîtres d’ouvragesAccompagnement des projets innovants des entreprises
ANALYSER LES FREINS A L’INNOVATION
Un postulat
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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 BTP8
Le schéma pyramidal de transfert de technologiene tient pas compte d’un élément essentielspécifique 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
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La dynamique client-fournisseur
� dans un marché dominé par la demande, le client décrit ce qu’il attend etobtient 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 parla demande
offre demande
demande
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Bâtiment : un marchésécurisé
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
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D’autres freins à l’innovation
Mais aussi :
� une culture du savoir-faire transmis de génération en génération ne valorisantpas spontanément l’innovation� un marché relativement protégé des importations� un secteur qui limite son rayon d’action au marché national d’où uneautolimitation de son éventuel développement international� des politiques d’accompagnement au développement économique quiexcluaient jusqu’à peu le secteur du BTP (exemple : ouverture de Dinamic auBTP début 2012)�Un coût d’accès au cœur du marché : toute innovation technique nécessite desformations de centaines de personnes disséminées sur tout le territoire et unedistribution massive > L’innovation est le plus souvent affaire de niches
C’est donc logiquement que le Grenelle de l’environnement a constaté que letaux d’innovation est inférieur dans le BTP à la moyenne des secteurséconomiques.
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Pour une dynamique de l’innovation
Contraintes Réglementaires
Form
atio
nsAcco
mpagnem
entMOA
Recherche&
Assurance
Industrie
Entreprisesde construction
MOE
Opinion Publique
Les acteursde la construction
4 séries d’input au sein du réseau d’acteurs de la construction provoquent le besoin de changement
NOVABUILD NOVABUILD NOVABUILD NOVABUILD accompagne accompagne accompagne accompagne
le le le le changement changement changement changement
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Malgré un contexte peu favorable :
l’innovation dans la construction
foisonnement de projets et produits nouveaux
> Répondre aux attentes de la construction de demain
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Les produits
l’innovation dans la construction
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Isolants et régulateurs thermiques
Produits d’origine Produits d’origine Produits d’origine Produits d’origine végétalevégétalevégétalevégétaleLe 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 minéraleTravail sur les liants/la recyclabilité/sur les propriétés
Les produits
l’innovation dans la construction
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Isolants et régulateurs thermiques
Produits Produits Produits Produits de synthèsede synthèsede synthèsede synthèsePolystyrène extrudé/mousse expansée/aérogel de silice
Produits d’origine animaleProduits d’origine animaleProduits d’origine animaleProduits d’origine animaleLaine de mouton/plumes de canard
Les produits
l’innovation dans la construction
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Bois et dérivés
Bois composite Bois composite Bois composite Bois composite –––– bois plastiquebois plastiquebois plastiquebois plastiqueDiminuer l’absorption en eau, diminuer l’entretien
Bois thermo traitéBois thermo traitéBois thermo traitéBois thermo traitéModification des propriétés du bois par traitement thermique
La structure
Les systèmes constructifs
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Les parpaings
Brique de terre cuite Brique de terre cuite Brique de terre cuite Brique de terre cuite monomurmonomurmonomurmonomurMZ8 : composée d’alvéoles intégrant des coussins de laine
Béton cellulaireBéton cellulaireBéton cellulaireBéton cellulaireThermoruptor : Composé de 70% d’air, il améliore son isolation thermique
La structure
Les systèmes constructifs
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Panneaux
Panneaux en caissonPanneaux en caissonPanneaux en caissonPanneaux en caissonSystèmes constructifs complets en Ossature bois associée à un isolant
Panneaux sandwichPanneaux sandwichPanneaux sandwichPanneaux sandwichPanneaux alliant polystyrène et béton
La structure
Les systèmes constructifs
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Mixité
BoisBoisBoisBois----métalmétalmétalmétalRésistance en traction et au cisaillement du métal, résistance en compression du bois
BoisBoisBoisBois----BétonBétonBétonBétonUtiliser les atouts des matériaux : inertie du béton, légèreté et thermicité du bois
Les finitions
Les systèmes constructifs
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Peintures et colles
PeinturesPeinturesPeinturesPeinturesPeinture chauffante/peinture anti-bruit, etc.
Peinture à l’ocre de terre et Peinture à l’ocre de terre et Peinture à l’ocre de terre et Peinture à l’ocre de terre et couleurscouleurscouleurscouleursRetour aux techniques ancestrales
Enveloppe
Les systèmes constructifs
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Façades
MursMursMursMurs----rideauxrideauxrideauxrideauxArbonis : Panneaux ossature bois se fixant sur la structure béton
Façade à double peauFaçade à double peauFaçade à double peauFaçade à double peauCréation d’un espace intermédiaire entre l’extérieur et les bureaux qui sert d’isolant thermique et de ventilation
Enveloppe
Les systèmes constructifs
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Façades
Isolation translucide des façadesIsolation translucide des façadesIsolation translucide des façadesIsolation translucide des façadesCouplée 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
Enveloppe
Les systèmes constructifs
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Toitures végétalisées
atoutsatoutsatoutsatoutsIsolation thermique et acoustique, régulation pluviométrique, confort visuel
compositioncompositioncompositioncompositionComposées d’un système d’étanchéité, d’un complexe drainant, et d’un tapis de plantes
Ouvertures
Les systèmes constructifs
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Menuiseries extérieures et vitrage
Vitrages performantsVitrages performantsVitrages performantsVitrages performantsAutonettoyant/opacifiant/chauffant/isolant
La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1La fenêtre 2 en 1la fenêtre Climawin intègre un système de ventilation permettant d’améliorer le confort thermique
Energie-production
Equipements
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Solaire
Panneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybridesPanneaux solaires hybridesProduction d’énergie thermique (produire de l’eau chaude ) et photovoltaïque (électricité)
La paroi active de La paroi active de La paroi active de La paroi active de SystoviSystoviSystoviSystoviToiture solaire permettant de capter, stocker et redistribuer l’énergie solaire
Energie-système énergétique
Equipements
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Circulation d’eau
Recyclage de la chaleur des eaux Recyclage de la chaleur des eaux Recyclage de la chaleur des eaux Recyclage de la chaleur des eaux grisesgrisesgrisesgrisesRécupération des calories par une pompe à chaleur ou par un échangeur
Le rayonnement optimiséLe rayonnement optimiséLe rayonnement optimiséLe rayonnement optimiséSystèmes plus minces, plus légers, plus diversifiés (sols mais aussi murs, plafonds)
Stockage de l’énergie
Equipements
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Énergie thermique
Matériaux à changement de Matériaux à changement de Matériaux à changement de Matériaux à changement de phasephasephasephaseCoulis de glace/microbilles de paraffine
Ballon solaireBallon solaireBallon solaireBallon solaireStockage inter saisonnier de l’eau chauffée par des panneaux solaires
Stockage de l’énergie
Equipements
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Énergie électrique
Stockage d’énergie sous forme Stockage d’énergie sous forme Stockage d’énergie sous forme Stockage d’énergie sous forme d’hydrogèned’hydrogèned’hydrogèned’hydrogèneSous forme gazeuse ou liquide à pression et restituée sous forme d’électricité par pyrolyse
Gestion technique
Equipements
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Pilotage
Boitiers d’effacement de la Boitiers d’effacement de la Boitiers d’effacement de la Boitiers d’effacement de la consommation électriqueconsommation électriqueconsommation électriqueconsommation électriqueDiminuer temporairement la consommation d’électricité d’une certaine quantité de bâtiments
Pilotage de la consommationPilotage de la consommationPilotage de la consommationPilotage de la consommationOptimiser et réduire les consommations de façon automatique ou manuelle
Gestion technique
Equipements
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Comptage
LinkyLinkyLinkyLinky, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDF, le compteur d’ERDFCompteur communicant
Les solutions SmartLes solutions SmartLes solutions SmartLes solutions SmartMesurer, optimiser, réduire toutes les consommations électriques
Gestion technique
Equipements
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Connexion
Maison connectéeMaison connectéeMaison connectéeMaison connectéeTous les appareils sont intégrés au sein d’un même système, s’échangent des données entre eux et avec l’extérieur
Les Les Les Les Smart Smart Smart Smart GGGGridridridridConnexion des bâtiments intelligents entre eux et avec les infrastructures -
Gestion intégrée
Conception
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Maquette numérique
Système completSystème completSystème completSystème completcontient chaque objet composant le bâtiment (murs, dalles, fenêtres, portes, ouvertures, escaliers, poteaux, poutres, équipements...) et ses caractéristiques
InterfacesInterfacesInterfacesInterfacesDe nombreuses relations entre objets sont décrites. Permet à chaque intervenant d’intervenir sur le même plan
Choix d’optionsChoix d’optionsChoix d’optionsChoix d’optionsChaque nouvelle option s’insère dans un existant et permet de recalculer l’ensemble
EGC 2014
« dès aujourd’hui nous préparons la construction de
demain »
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EGC 2014
Novabuild remercie
35
Pour leur publication
Utilisée dans la 2e partie de la conférence
Je vous remercie36