Courte description du projet 

L’acoustique est souvent l’un des derniers éléments étudiés lors de la conception performante d’un bâtiment. C’est pourtant l’un des éléments clés afin de garantir le confort de l’occupant. Les acousticiens ont souvent une formation en acoustique aéronautique, et lorsqu’exceptionnellement elle est orientée en physique du bâtiment, ce sont très rarement des bâtiments en bois. Les experts dans ce domaine sont donc très rares.

La préfabrication possède des avantages indéniables pour une meilleure performance acoustique des bâtiments. Nous souhaitons évaluer des solutions utilisées dans le bâtiment aujourd’hui en les intégrant dans la chaine de production de la préfabrication. Il sera ainsi possible de considérer de nouveaux produits utilisés, de nouvelles conceptions ainsi que de nouvelles technologies en usine afin d’améliorer le comportement acoustique. Les résultats des essais d’insonorisation se rapprocheraient probablement davantage des résultats en laboratoire plus théoriques. La modélisation s’avérerait donc un outil à considérer pour prédire le comportement acoustique d’un module complètement industrialisé. Optimiser de telles modélisations nécessitera une caractérisation des matériaux et des systèmes afin d’établir des hypothèses de modélisation solides. Ce projet propose une étude tant expérimentale que par modélisation du comportement acoustique de modules industrialisés.

En une phrase : Quelles seraient les nouvelles performances acoustiques d’un bâtiment préfabriqué ?

Mots clés

Construction industrialisée, bâtiments préfabriqués, physique du bâtiment, performance acoustique, vibration, modélisation.

Courte description du projet 

L’augmentation incessante de la population mondiale, la concentration dans les zones urbaines et la diminution des aires constructibles en ville mènent sans équivoque à une croissance en hauteur des bâtiments. Le nouveau code de construction du Québec permet maintenant de fabriquer aisément jusqu’à 6 étages en ossature légère en bois, tandis qu’un guide technique de la Régie du bâtiment du Québec détaille la construction en bois massif d’au plus 12 étages. Il est demandé de plus en plus de réduire les temps requis de construction en ville. La préfabrication s’avère ainsi un incontournable. Ce projet propose un état de la situation internationale de la préfabrication dans les multiétages ainsi qu’une description des avantages et inconvénients des différents systèmes constructifs existants s’appliquant à la préfabrication.

La modélisation numérique est fréquemment utilisée dans la pratique avec des outils tels que SAFI, ADA, Dlubal, CADWorks, ABACUS ou encore des codes en libres accès sur des projets en conception et en recherche pour établir la connaissance permettant entre autres de favoriser la progression du code du bâtiment. Nous proposons donc d’utiliser ces outils pour établir les propriétés de deux éléments importants dans la conception d’un bâtiment préfabriqué de 20 étages, soit les dimensions et propriétés d’un module et les contraintes imposées aux frontières des modules en situation d’assemblage. En effet, afin de permettre une telle élévation de modules, il est nécessaire d’établir les propriétés d’un module en termes de rigidité, de capacité portante et de résistance aux charges latérales. Ces propriétés doivent ensuite être transférables à l’assemblage où les connexions entre les modules joueront un rôle critique sur la reprise et le transfert des charges. Ce projet vise à établir des valeurs qui permettront la conception adéquate de ces modules et d’un assemblage de 20 étages.

En une phrase : Déterminer les charges et zones de concentration de charges sur un empilement de 20 étages afin de définir un assemblage viable.

Mots clés

Construction industrialisée, comportement structural, modélisation numérique, bâtiment multiétage

Courte description du projet 

La préfabrication amène à repenser chacun des produits qui sont les constituants d’un bâtiment. De nouveaux matériaux de construction font leur apparition sur le marché. On pense entre autres à des matériaux avec des fonctionnalités avancées ou des produits biosourcés. Si les premiers peuvent permettre d’atteindre plus d’un objectif dans le bâtiment, particulièrement dans l’enveloppe, les seconds s’intègrent de plus en plus dans le bâtiment dans un contexte de développement durable et ils devront être évalués. Dans un premier temps, il est nécessaire d’identifier les performances demandées et les réglementations existantes à respecter pour l’introduction de nouveaux matériaux, mais aussi les fonctions et exigences à venir. Par exemple, les matériaux à changement de phase sont-ils porteurs d’avenir dans ce contexte ? Ce projet vise à établir l’état de la situation existante et à dresser une liste de produits d’avenir. Selon une priorisation qui sera établie avec un ou plusieurs partenaires, certains de ces produits seront évalués, repensés, testés et proposés comme un nouveau produit s’insérant spécifiquement dans le contexte de la préfabrication.

En une phrase : Explorer des matériaux et évaluer si un positionnement stratégique est possible pour la construction usinée.

Mots clés

Construction industrialisée, matériaux fonctionnels, matériaux biosourcés, conception environnementale, bâtiment performant.

Courte description du projet 

Le marché d’exportation naturel de l’industrie de la construction usinée est la Nouvelle-Angleterre. Il apparaît que chaque état présente des variantes quant à l’application du code, particulièrement au moment de la livraison où l’inspection du bâtiment à différents niveaux d’avancement peut limiter le niveau de préfabrication et augmenter les coûts pour l’industrie de la construction usinée. Le projet aura donc pour objectif de faire la cartographie réglementaire de ce marché en identifiant les nœuds pour l’industrie. Cette cartographie sera couplée à une revue de l’expérience terrain des partenaires. Enfin, sur cette base, des stratégies commerciales, d’affaires ou manufacturières seront proposées.

En une phrase : Cartographie des marchés et des réglementations de la Nouvelle-Angleterre.

Mots clés

Construction industrialisée, exportation, contraintes réglementaires, roadmap sectoriel.

Courte description du projet 

Dans le secteur de la construction industrialisée, il n’existe pas de normes ou de standards sectoriels. Chaque manufacturier de panneaux préfabriqués ou de modules possède ses normes et règles pour l’érection des ouvrages. Il y a donc une inter connectivité plutôt limitée entre les industriels de ce secteur. Parmi les verrous technologiques observables, les connecteurs entre les panneaux et les modules ont été largement discutés lors de l’exercice de réflexion Vision 2030 du secteur de la construction industrialisée au Québec. Afin de pouvoir travailler conjointement et en complémentarité, les éléments de chaque manufacturier doivent pouvoir s’arrimer efficacement ensemble. Ceci devient particulièrement important pour permettre la collaboration du secteur sur de grands projets immobiliers. Le projet proposé est un projet de conception mécanique d’un connecteur. Dans un premier temps, un cahier des charges sera défini afin de bien identifier les besoins et restrictions pour le connecteur. Ensuite, des itérations en atelier de fabrication permettront d’évaluer des prototypes. Enfin, le connecteur retenu sera mis à l’essai tant au niveau mécanique que pour sa fonctionnalité sur chantier.

En une phrase : Conception d’un connecteur universel.

Mots clés

Construction industrialisée, connecteur universel, conception.

Courte description du projet 

Plusieurs études ont soutenu que le BIM (Building Information Modeling) s’avérait une avenue prometteuse pour favoriser la collaboration entre les acteurs d’un projet de construction et pour minimiser les erreurs en cours d’érection du bâtiment. D’autres études ont toutefois montré que l’utilisation de l’outil peut s’avérer complexe si mal connue ou maîtrisée.

Le but de ce projet consiste à faire une démonstration de l’intérêt du BIM pour le secteur de la construction préfabriquée. Il s’agit dans un premier temps de dresser un portrait actuel de l’état d’utilisation du BIM dans le monde de la construction : qui l’utilise, pour des projets de quelle nature, quelles sont ses forces et ses limites, quels sont les standards BIM utilisés, etc. (Nawari 2012). Il s’agit ensuite de proposer des formes concrètes de son utilisation dans une construction préfabriquée en présentant à chaque fois qui doit être impliqué, qu’est-ce que ça nécessite comme information, qu’est-ce qui peut en être tiré, etc. Le projet pourrait se compléter par une simulation de l’utilisation du BIM pour un projet passé afin de valider son utilité et permettre l’élaboration d’un guide de bonnes pratiques pour son utilisation future.

En une phrase : Comprendre l’utilité du BIM et comment l’exploiter pour faciliter la coordination des activés dans un projet de construction préfabriquée en bois.

Mots clés

Construction industrialisée, BIM (Building Information Modeling).

Courte description du projet 

Les secteurs du béton et de l’acier ont développé au fil des ans tout un système de structures préfabriquées qui les ont amenés à occuper une position enviable sur le marché de la construction. Ces systèmes très optimisés et facilement reproductibles par à peu près n’importe quel sous-traitant sont le résultat de l’évolution de structures de base ayant bénéficié de technologies et de savoir-faire accrus. La construction multi-étages en bois n’en est pas à ses premières armes. Gibb (2001) suggère que seulement un certain niveau de standardisation est applicable à la construction industrialisée. Toutefois, un travail est encore à faire pour rendre le secteur plus présent et à coûts compétitifs.

Ce projet vise à mettre sur pied une forme de portfolio de solutions préfabriquées en bois qui tiennent compte à la fois des besoins du marché et des contraintes réelles des entreprises d’ici. Pour débuter, une étude comparative s’intéressera au secteur de l’acier et du béton. L’idée sera de dresser un portrait des divers systèmes préfabriqués au fil des ans par ces deux gros joueurs de même que leurs freins et leurs facteurs de succès. Il s’agira ensuite de réfléchir, pour une entreprise donnée, à divers niveaux de préfabrication qui pourraient être adaptés/mis de l’avant, en s’inspirant notamment des leçons tirées des autres secteurs tout en tenant compte des réalités de l’entreprise, des besoins du marché et de toute autre contrainte telle la logistique. Chaque niveau/solution pourra être accompagné d’une étude de rentabilité. Le projet pourrait être complété par la rédaction d’un guide dictant certaines formes/niveaux à prioriser selon le type de projet à réaliser.

En une phrase : Divers niveaux de solutions préfabriquées, leur mode de fonctionnement de même que leurs stratégies de déploiement.

Mots clés

Construction industrialisée, portfolio de solutions préfabriquée, systèmes de production.

Courte description du projet 

La volonté d’exporter en groupe sur des grands projets immobiliers (200-300 unités préfabriquées) existe, mais la mise en œuvre de celle-ci soulève plusieurs questions. Les entreprises doivent maintenir une identité singulière forte car elles sont compétitrices sur leurs marchés historiques, mais doivent aussi établir une structure légale forte pour faire face aux exigences de ces grands projets, la capacité financière par exemple. C’est ici qu’intervient la notion de structure ou entité d’affaires éphémère. En effet, elle doit permettre de se déployer et de se replier rapidement selon les opportunités.

Lorsqu’une entreprise désire élargir son champ d’activités ou développer une expertise nouvelle, elle doit revoir son modèle d’affaires pour s’assurer que son offre et ses politiques cadrent bien avec la nouvelle orientation visée. Un tel positionnement devient encore plus important lorsque le changement d’affaires implique un travail en collaboration avec un ou quelques partenaires stratégiques.

Afin d’être efficace, la nature juridique de cette structure d’affaires doit être avant tout relationnelle plutôt que transactionnelle. De telles structures existent dans d’autres secteurs d’affaires tels qu’en aéronautique, où des consortiums se déploient en fonction du lancement de nouveaux modèles d’avions, ou encore dans les grands projets d’infrastructures. Ces exemples et d’autres seront le premier niveau d’étude afin d’identifier leurs pratiques. Le but de ce projet vise donc à proposer un modèle d’affaires pour une entreprise désirant se lancer dans la construction d’un bâtiment de 20 étages, qui tienne compte à la fois des facteurs influençant l’environnement d’affaires et des possibles collaborations interentreprises pouvant être établies. Dans un premier temps, une revue des modèles d’affaires existants pertinents au cas d’étude sera réalisée (Pan 2012, Goulding et al. 2015, Cristian and Lars 2013), en parallèle avec une étude pointue des façons de faire de l’entreprise considérée. Les champs impliquant le savoir-faire de d’autres joueurs et le mode d’interaction possible avec chacun d’eux seront ensuite identifiés. Un modèle d’affaires pourra dès lors être mis sur pied ou adapté, guidant sur les futures activités clés, politiques et offres à revoir/modifier/bonifier suivant le nouveau marché. Le projet sera complété par une étude des facteurs ayant un effet sur un tel modèle et sur la façon de les prendre en compte au fil du temps.

En une phrase : Modèle d’affaires adapté en fonction de nouveaux marchés et de collaborations interentreprises : quelle forme juridique et organisationnelle pourrait permettre de répondre à de grands appels à projets en consortium.

Mots clés

Construction industrialisée, modèle d’affaires, consortium industriel, structure d’affaires éphémère.