Le BTP est un secteur particulièrement perméable aux innovations. Ces avancées technologiques sont de plusieurs genres : objets connectés, imprimantes 3D, BIM, gestions de données (Big Data), drones, robots, béton qui se répare tout seul ou encore économie collaborative. Elles ont pour conséquence de modifier la manière de travailler ou de concevoir un chantier. L’équipe Tracktor a décidé de vous présenter chacune de ces innovations  avant d’approfondir le sujet dans d’autres articles pour montrer leurs implications dans le secteur du BTP.

1. Le BIM : une innovation majeure dans le BTP

BIM © Autodesk
Le BIM dans le BTP © Autodesk

Issu de l’anglais « Building Information Modeling », le BIM peut se traduire par « Modélisation des informations du bâtiment ».  Les domaines concernés par le BIM sont le bâtiment, la construction et les infrastructures. Comme les objets connectés, son développement est dû à la démocratisation d’internet ainsi qu’à l’essor des pratiques collaboratives initiées par le système d’exploitation Linux.

Quant à sa définition, elle diffère selon les logiques. Premièrement, il s’agit d’une maquette numérique 3D contenant des données intelligentes et structurées. Ces données sont partagées entre les différents acteurs d’un projet. Cette maquette contient des informations sur la caractéristique (technique, fonctionnelle, physique) des objets utilisés pour la construction.

Ses avantages sont multiples :

  • Un gain de temps grâce à une meilleure connaissance de tous les détails techniques ;
  • L’élimination du risque « d’asymétrie d’information » qui permet de mieux prendre en compte les attentes/les craintes de tous les acteurs ;
  • Une qualité de construction accrue ;
  • Une diminution du risque d’apparition d’accidents.

Le BIM permet également d’estimer en temps réel le coût que peut générer une modification sur un ouvrage, de gérer la synthèse entre les différents lots en phase conception et chantier, de générer des représentations virtuelles et des vues 3D pour la commercialisation et d’optimiser la maintenance des bâtiments par la suite.

Pour passer au BIM, il faut se former et s’équiper. Cela est coûteux, mais le BIM semble incontournable. C’est une tendance mondiale qui se dessine avec, par exemple, le Royaume-Uni et Singapour qui prennent déjà les devants en rendant obligatoire l’utilisation de la technologie pour les projets publics. En France un premier permis de construire BIM a été déposé à Marne la Vallée.

L’impression 3D : mythe ou réalité?

Imprimante 3D
L’imprimante 3D dans le BTP

Les premières expériences remontent aux années 80. Elle a connu un essor au début des années 2000 avant de connaître une progression plus lente.

Le site Futura-sciences définit l’impression 3D comme «  une technique de fabrication dite additive qui procède par ajout de matière, contrairement aux techniques procédant par retrait de matière comme l’usinage ».

Dans du secteur du bâtiment, cette technologie pourrait servir à la création d’habitat en urgence pour remédier aux conséquences d’une catastrophe naturelle et permettre aux sinistrés d’avoir un lieu d’habitation très rapidement. L’exemple le plus célèbre d’utilisation de l’imprimante 3D est l’entreprise chinoise Winsun qui a réussi à imprimer un immeuble de 6 étages grâce à une imprimante de 40m de long !  Son utilisation sur un chantier pourrait être bénéfique pour limiter les accidents et avoir un meilleur contrôle des différentes étapes. Une première expérience est actuellement en cours en Italie avec la construction de tout un village avec l’aide de l’imprimante 3D. Si vous souhaitez avoir plus d’informations concernant l’imprimante 3D ? N’hésitez pas à consulter cet article: 5 exemples d’application de l’imprimante 3D au BTP .

Néanmoins, construire un bâtiment à partir d’une imprimante reste difficile à concevoir pour le commun des mortels. Le fantasme autour de cet objet deviendra-t-il une réalité ?

Les objets connectés : des innovations pour gérer la sécurité sur un chantier

Dans la continuité du développement d’internet depuis le début des années 90, les objets connectés ou l’Internet des objets ont progressivement envahi notre paysage. Pour le site Dictionnaireduweb, les objets connectés sont « des types d’objets dont la vocation première n’est pas d’être des périphériques informatiques ni des interfaces d’accès au web, mais auxquels l’ajout d’une connexion Internet a permis d’apporter une valeur supplémentaire en terme de fonctionnalité, d’information, d’interaction avec l’environnement ou d’usage ».

En d’autres termes, les objets connectés, parce qu’ils collectent et stockent des quantités considérables d’informations selon l’environnement, vont permettre d’avoir des informations très détaillées sur l’utilisateur. Ces informations peuvent être utilisées pour se prémunir rapidement d’un risque dans le cas où un événement anormal (défaillance d’une machine ou indicateurs anormalement élevés ou bas) se produirait.

Le secteur du BTP n’échappe évidemment pas à cette logique et des solutions comme Solution Selex (bâtiment connecté) ont émergé. Ces solutions identifieraient les inefficacités, renforceraient la maintenance préventive et réduiraient ainsi la consommation énergétique. D’autres exemples sont disponibles. Dans notre précédent article sur les nouveautés du salon de Bauma 2016, nous vous avons présenté le boitier de commande GX-55 du constructeur Topcon, qui fournit des informations en temps réel durant les opérations d’excavations.

Le Big Data: des données pour optimiser le chantier

Big data
Le Big Data dans le BTP

Ce terme est apparu aux Etats-Unis au début des années 2000 sous l’impulsion de Google, Yahoo ou Apache. Les principaux termes français qui se réfèrent directement au Big Data sont « Mégadonnées » ou « données massives ». Ce dernier désigne un ensemble de données non structuré et très volumineux qui rend vain le traitement de ces données avec des outils classiques. Il repose sur le principe des 3V (voire 5) :

  • Volume des données à traiter car celles-ci augmentent constamment et rapidement ;
  • Vitesse car la collecte, l’analyse et l’exploitation de ces données doivent pouvoir se faire en temps réel ;
  • Variété car les collectes de données proviennent de sources différentes et non structurées

Les domaines d’applications sont très nombreux à commencer par la santé, la sécurité, les compagnies d’assurance, la distribution

L’un des exemples les plus célèbres d’application du Big Data au BTP est le « Smart Grid ». Ce dernier est un réseau communiquant permettant de contrôler le réseau en temps réel afin d’optimiser ses ressources.

Les drones dans le BTP : une meilleure vision des travaux en cours?

Drone © Pixiel
Le drone dans le BTP © Pixiel

Comme bon nombre d’innovations, c’est dans le domaine militaire qu’il faut en trouver l’origine. Les drones ont été pour la première fois utilisés à l’occasion des conflits des années 90 (Kosovo, Irak) pour faire des missions de reconnaissance.

D’après la définition donnée par l’INSA de Strasbourg, le drone est un « aéronef inhabité, piloté à distance, semi-autonome ou autonome, susceptible d’emporter différentes charges utiles le rendant capable d’effectuer des tâches spécifiques pendant une durée de vol pouvant varier en fonction de ses capacités.»

Les secteurs majoritairement concernés par les drones sont la sécurité, le BTP, la santé, l’aéronautique. Dernièrement, ils ont fait leur apparition sur les chantiers à titre d’expérimentation. Ils sont utilisés pour fournir des modèles 3D, réaliser des relevés topographiques, effectuer des diagnostics sur des ouvrages inaccessibles, suivre les évolutions sur les chantiers et effectuer des diagnostiques énergétiques. Les bénéfices pour le BTP se traduisent par une meilleure productivité, des économies d’échelle et une amélioration de la sécurité sur les chantiers.

Les robots : des personnages biens connus

Robot hadrian © Fast Brick Robotics
Robot hadrian © Fast Brick Robotics

Appréhendés et craints à leur apparition, les robots commencent doucement à se déployer sur les chantiers de construction. Assurer la sécurité est le principal argument avancé par les partisans du robot. Néanmoins, les contraintes de temps liées à la vitesse de construction du chantier et la nécessité de réduire les coûts de main d’œuvre ont également participé à sa diffusion.

Si les modèles sont nombreux, l’un a fait parler de lui. Il s’appelle Hadrian. Ce robot est une innovation pour le secteur. Il aurait la capacité de construire une maison en moins d’un jour selon son créateur Mark Pivac. Une rapidité qui fait déjà rêver. Capable d’assembler 1000 briques par heure (contre 120 à 350 pour un ouvrier), il dispose d’un bras de 28 mètres lui permettant d’être très précis dans son assemblage. Une promesse de rapidité et de précisions !

Des polémiques ont rapidement été soulevées car celui-ci serait accusé de détruire un nombre considérable d’emplois. Cette polémique a été alimentée par son fondateur, qui estime que seulement 2 ouvriers sont suffisants pour assurer la construction d’un bâtiment : l’un pour le piloter et l’autre pour s’assurer du résultat final. Néanmoins, son coût élevé fait que les français ne sont pas prêts de voir de près cet objet intriguant.

Le béton qui se répare seul

Avec le temps, le béton se décompose et génère des fissures. Ces dernières entraînent des infiltrations d’eau et la corrosion des aciers. Cela peut donc conduire à des effondrements structurels. Depuis 2006, un microbiologiste Henk Jonkers, développe une innovation : un béton capable de colmater tout seul les microfissures qui se créent. Pour cela on injecte dans le matériau des bactéries. Au contact de l’eau, elles transforment les nutriments en calcaire et réparent les micro brèches avant qu’elles ne prennent de l’ampleur. Résistant et peu cher, le béton reste encore le matériau le plus utilisé dans le monde pour la construction. Sa durée de vie moyenne est de 100 ans et pourrait être augmentée de 20% à 40% grâce à ce procédé.

Néanmoins, en dépit de soutien apporté par l’Union Européenne pour son impact environnemental réduit et des économies sur la maintenance et la durée de vie de chantier qu’elles génèrent, la démocratisation de ce procédé semble difficile à envisager en raison du contexte économique difficile. La raison ? Un coût trop important car estimé 50% plus cher que le béton classique. Mais à terme, il constitue une alternative sérieuse pour les bâtiments exposés à des problèmes de fuite ou de corrosion (tunnels, environnement marin, …)

L’économie collaborative appliquée au BTP

Economie collaborative bâtiment
L’économie collaborative dans le BTP

Nous vous en parlions déjà lors de notre article, l’économie collaborative va-t-elle révolutionner le secteur ? L’économie collaborative a été propulsée par la crise économique et rendue célèbre par des plateformes comme AirBnB et Blablacar. Cette économie qui privilégie l’usage à la propriété semble se développer sur l’ensemble des secteurs et des métiers. L’optimisation des ressources par le partage a certes toujours existé dans le BTP mais n’était pas structurée. Le développement de plateformes comme Tracktor permet aux entreprises de travaux de mettre en location les machines inutilisées, générer des revenus complémentaires et réduire le gaspillage.

La liste des innovations n’est évidemment pas exhaustive. Il est possible de parler de tablettes de gestion collaborative, de réalité augmentée,…

Pour en savoir plus sur les innovations dans le BTP lisez :

N’hésitez  pas à commenter et à enrichir cet article par vos commentaires et votre expérience

L’équipe Tracktor