Les données et le BIM au secours du secteur de la Construction et de l’environnement, un article de fond de Lynelle Cameron

Dans l’un des numéros de « Global Infrastructure Magazine », Lynelle Cameron, Vice-Présidente en charge du développement durable et PDG d’Autodesk Foundation explore comment un outil gratuit et open source peut réduire le carbone incorporé dans la construction de bâtiments afin d’aider à résoudre la crise climatique.

Elle y évoque en effet EC3, un outil développé sur la base d’Autodesk Forge par plus de 50 sociétés.

Source en anglais ici.

Les années 2020 seront une décennie décisive pour lutter contre le changement climatique : l’humanité doit réduire de moitié ses émissions carbone d’ici 2030 pour atteindre les objectifs de l’Accord de Paris. Étant donné que les bâtiments contribuent à environ 40% des émissions de gaz à effet de serre (GES) dans le monde, il est essentiel que les professionnels de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC) comprennent leur rôle dans le cadre de cette réduction de l’empreinte carbone du secteur et comme il devient indispensable d’utiliser les outils et processus disponibles afin d’y arriver plus rapidement et efficacement.

Depuis des années, l’industrie de la construction a concentré ses efforts sur le climat au niveau de la consommation d’énergie opérationnelle provenant de l’éclairage, du chauffage, du refroidissement, de l’eau chaude et d’autres sources de consommation énergétique. Il y a eu en ce sens de grands progrès ayant amélioré l’efficacité et l’approvisionnement en énergies renouvelables. Cependant, il existe une autre source moins évidente d’émissions de GES associées aux bâtiments : le carbone incorporé. Il est déjà dans l’atmosphère, réchauffant tranquillement notre planète, au moment où les matériaux rejoignent le site du projet. Et pour les bâtiments neufs, ses impacts climatiques sont presque égaux à ceux de l’énergie opérationnelle.

Le carbone incorporé comprend toutes les émissions de GES associées à la construction de bâtiments, y compris celles qui résultent de l’extraction, du transport, de la fabrication et de l’installation des matériaux de construction sur place, ainsi que les émissions opérationnelles et en fin de vie associées à ces matériaux. Le carbone incorporé «du berceau au tombeau» désigne les émissions associées uniquement à la production de matériaux de construction, de l’extraction des matières premières à la fabrication des produits finis ; il peut être considéré comme le carbone de la chaîne d’approvisionnement et il représente la grande majorité du carbone incorporé total d’un bâtiment.

Malheureusement, le carbone incorporé est plus difficile à mesurer et à suivre que le carbone opérationnel, qui est relativement simple à extrapoler à partir des factures d’énergie des occupants. La détermination du carbone incorporé de tout matériau de construction est impossible à déterminer à partir du seul produit fini et nécessite une auto-évaluation et une transparence du processus de la part du fabricant. Deux matériaux peuvent sembler identiques, coûter le même montant, fonctionner selon les mêmes normes – mais ont des caractéristiques de carbone incorporées totalement différentes. Par exemple, une poutre en acier recyclé à 100% produite à l’aide d’énergie renouvelable peut sembler identique à une poutre en acier vierge produite à l’aide d’un four à charbon, mais elle a des niveaux de carbone incorporé très différents. L’origine de chaque poutre en acier et la distance à laquelle elle a été transportée ajoutent une complexité supplémentaire.

Afin de mettre fin à cela, un consortium à but non lucratif d’acteurs de l’industrie de la construction s’est réuni pour développer ce qui est maintenant connu sous le nom de calculateur de carbone intégré dans la construction (EC3 pour Embodied Carbon3) : un outil gratuit, basé sur le cloud et open source qui utilise les données pour améliorer les choix de matériaux et s’attaquer au carbone incorporé du berceau au tombeau.

Calcul du carbone incorporé

Ce qui est mesuré est géré.

La fonction principale d’EC3 est d’accélérer et de faire évoluer la réduction du carbone incorporé dans l’environnement bâti. Les utilisateurs du secteur du bâtiment peuvent facilement accéder et afficher les données sur les émissions de carbone des matériaux pour les produits fabriqués dans une zone géographique définie, permettant ainsi des choix intelligents en matière de carbone lors de la conception et de l’approvisionnement. Ce qui aurait pris des jours d’experts peut désormais être accompli en quelques minutes par des médecins généralistes.

L’intégration d’EC3 aux outils standard BIM peut encore étendre son utilité. La connectivité à l’échelle de l’industrie qui en résulte permet aux professionnels de l’AEC de transférer des données quantitatives sur les matériaux du projet directement du modèle numérique du bâtiment vers EC3, puis de visualiser les impacts du carbone incorporé de leurs choix de matériaux (exposition).

Exposition

EC3 transforme le modèle BIM 3D du bâtiment en une carte interactive et graphique de localisation du carbone intégré.

Le facteur le plus puissant de l’analyse comparative rapide du carbone d’EC3 est peut-être sa stratégie de données sur les matériaux, qui permet aux utilisateurs de classer les matériaux produits localement en fonction des performances du carbone incorporé. Les données sont tirées de fiches techniques sur les matériaux accessibles au public appelées «déclarations environnementales de produits» (EPD) ou FDES en français – qui sont facilement consultables une par une, mais pas en grand nombre. Après avoir rassemblé plus de 23000 EPD, EC3 analyse la composition et quantité du carbone incorporé de chacun, ainsi que les spécifications de performance du matériau et le lieu de fabrication.

En conséquence, les professionnels du bâtiment peuvent rapidement voir comment les matériaux s’empilent les uns par rapport aux autres dans leur région d’approvisionnement, ce qui facilite la distinction entre, par exemple, deux poutres en acier identiques.

EC3 est le produit d’une collaboration industrielle entre entreprises générales, ingénieurs structure, agences d’architecture, fabricants de matériaux, entreprises technologiques et universitaires.1 Le projet a rapidement attiré un vaste consortium d’entreprises AEC – y compris un certain nombre de concurrents – qui se sont regroupés pour un bénéfice mutuel. Cette coopétition a permis aux développeurs d’EC3 de construire leur méthodologie et de valider des idées avec la contribution d’un large échantillon de l’industrie, garantissant la qualité et la pertinence de l’outil.

La communauté des partenaires et des entreprises sponsors continue de s’agrandir. Microsoft a été le premier à expérimenter l’outil sur un grand projet lors de la rénovation du campus de son siège social à Redmond, Washington.2 Et dans un récent article de blog, Bill Gates a reconnu EC3 comme le type de technologie qui nous aidera à atteindre le zéro émissions. En outre, le port de Seattle utilise EC3 dans des projets pilotes4, Skanska US a réduit le carbone incorporé dans ses projets de 30% sans augmenter les coûts d’approvisionnement, et Webcor, basé en Californie, déploie EC3 sur tous les projets futurs.

Résoudre les défis de durabilité de la construction grâce à la collaboration

À un niveau élevé, les défis liés au changement climatique auxquels l’industrie de l’AEC est confrontée aujourd’hui exigent un véritable effort collectif, une réflexion hors des sentiers battus et une ouverture d’esprit. Les entreprises du secteur de l’AEC toutes disciplines confondues peuvent faire avancer la réduction des émissions mondiales de gaz à effet de serre beaucoup plus rapidement lorsqu’elles se rallient autour d’une solution partagée. La coopétition derrière EC3 peut donc servir de catalyseur important de changement. En cette ère de préoccupation accrue concernant la confidentialité des données, l’ouverture préconcurrentielle et la volonté de partager les données et les meilleures pratiques pour réduire le carbone incorporé sont vraiment frappantes.

EC3 anticipe également ce à quoi ressembleront les plateformes connectées pour un avenir durable. Les données ouvertes et la collaboration entre les silos seront essentielles, et la technologie que l’industrie utilise pour mesurer et réduire l’empreinte environnementale des bâtiments commence à en tenir compte. L’ensemble de données sous-jacentes d’EC3 rassemblent des informations normalisées sur les fabricants de matériaux, ce qui les rend ouvertes et géolocalisées. Et le BIM relie toute la chaîne de valeur AEC à travers les phases du projet. Ensemble, ces technologies fournissent des informations basées sur les données sur une plateforme unifiée, permettant une meilleure prise de décision tout au long du cycle de vie du projet.


L’inspiration peut inciter les créateurs des solutions de développement durable de demain, peut-être à s’attaquer au carbone embarqué dans d’autres parties de l’environnement bâti, comme les routes. Au fur et à mesure que l’adoption du BIM se développe, Autodesk a reconnu la formidable opportunité de créer une plateforme ouverte et de s’associer avec les créateurs de ces outils pour fournir des informations toujours meilleures aux clients grâce à des expériences transparentes.

Avec de nouveaux modèles de développement de solutions collaboratives alimentés par des données connectées, il peut devenir possible de réduire considérablement les émissions de GES en moins d’une génération. Nous avons tous un rôle à jouer pour rendre les solutions de développement durable de l’avenir faciles, accessibles et fiables pour les industries que nous servons. Se regrouper pour contrer la marée nous profitera tous.

  1. Pour plus d’informations sur cette collaboration, voir “Initiative : Outil EC3,” initiatives menées par les membres, Carbon Leadership Forum, carbonleadershipforum.org
  2. Building a modern campus,” Microsoft, news.microsoft.com.
  3. Voir “Buildings are bad for the climate.,” Gates Notes, 28 Octobre 28, 2019, gatesnotes.com.
  4. Leslie Stanton, “Building to reduce embodied carbon emissions,” Port de Seattle, September 24, 2019, portseattle.org.

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