Digital life cycle management of architectural components through BIM-based Material Passports to improve circularity

Dans un contexte environnemental en crise, le secteur de la construction est un important consommateur de matières premières et producteur de déchets. Il fait donc l’objet de diverses études et actions visant à le faire entrer dans une démarche d’économie circulaire (EC). Dans ce contexte, les informations en lien avec les matériaux de construction sont cruciales tout au long du cycle de vie du bâtiment. La définition et le maintien de ces informations au travers de « passeports matériaux » (PM) présentent des opportunités riches et foisonnantes, en particulier en lien avec les pratiques du Building Information Modeling (BIM). En effet, nous constatons que de nombreuses initiatives de valorisation de composants architecturaux sont en train d’émerger et qu’il existe déjà plusieurs plateformes liées à l'EC/PM. Toutefois, ces plateformes ne présentent pas d'interopérabilité avec les logiciels et outils existants, sont souvent déployées à une petite échelle, et ne sont pas encore soumises à des normes de standardisation, en raison de l'absence de coordination. La définition de ces passeports matériaux BIM (PM BIM) et leur implémentation restent donc à leur début et rencontrent de nombreuses difficultés.
Le projet de recherche a pour objectif d’analyser les freins et les leviers liés à la création, au traitement, à l’analyse, au stockage, au partage et à la gestion de la qualité des données numériques, de manière à encourager la circularité par un meilleur suivi des composants du bâtiment. L’hypothèse étant que le PM BIM réponde au besoin de gestion et de structuration de la donnée, évoqué dans la littérature. En identifiant, décrivant et tentant de comprendre les freins et les leviers incombant à la gestion des données numériques, la méthodologie de recherche s'articule autour de trois étapes distinctes et complémentaires : (1) analyse des pratiques actuelles, identification des besoins, des freins et des leviers ; (2) propositions de spécifications pour le PM BIM ; (3) développement et expérimentation d’un prototype de PM BIM, compatible avec les outils existants. Des itérations sont prévues lors de la troisième étape pour permettre de confronter le prototype aux besoins et demandes du secteur et de l’adapter.
La première étape de la recherche vise à contribuer aux connaissances sur les pratiques du secteur de la construction en investiguant la réception et l’application du PM BIM par les acteurs lors des différentes étapes du cycle de vie d’un bâtiment. Divisée en trois volets, elle consiste en une revue de la littérature, une enquête exploratoire et une enquête approfondie avec étude de cas.
La deuxième étape de la recherche vise à spécifier le contenu en information d’un PM BIM à l’échelle d’un composant et d’un système. Dans un second temps, l’analyse fine du besoin en information du PM permettra d’en discuter les liens possibles avec différentes structurations de la donnée BIM. Sur base des résultats identifiés dans l'enquête exploratoire et approfondie, nous établirons un processus de mise en œuvre et d’utilisation d’un PM BIM. Enfin, nous comparerons nos résultats avec les PM (numériques ou BIM) existants et nous étudierons leur compatibilité avec les outils et plateformes BIM et les outils d’analyse ce cycle de vie existants.
Lors de la troisième étape, les résultats de la recherche théorique seront mis à l’épreuve par le développement et l’expérimentation d’un prototype de PM BIM. L’objectif du prototype est de répondre aux besoins des acteurs sur le terrain en rendant le PM BIM facilement accessible à tous les acteurs impliqués dans le cycle de vie du bâtiment. Le choix du mécanisme de connexion au PM BIM reste à explorer.