L'ingénierie structurelle se met au vert

Trimble et One Click LCA ont fait équipe pour que les utilisateurs du logiciel BIM Tekla Structures puissent désormais effectuer facilement des calculs d'empreinte carbone. Cette initiative donne aux ingénieurs structurels les moyens de réduire considérablement les émissions de CO2 de leurs projets.

En 2020, les Nations Unies ont publié un rapport mondial sur l'empreinte carbone des bâtiments et du secteur de la construction. Il en ressort que l'exploitation des bâtiments contribue à 28 % des émissions mondiales de CO2 liées à l'énergie. Si l'on ajoute celles liées à leur construction, ce chiffre passe à 38 %. Les ponts et autres infrastructures contribuent aussi fortement à ces émissions.

« Le secteur de la construction a un énorme impact sur le climat, c'est pourquoi les gouvernements du monde entier mettent désormais en place des dispositifs qui obligent les ingénieurs à effectuer des calculs d'empreinte carbone sur le cycle de vie complet de leurs projets de construction », explique Tove Lindblad, responsable Business Development chez Trimble.

Dans ce contexte, Trimble s'est associé à One Click LCA, premier fournisseur mondial de logiciels d'analyse du cycle de vie (ACV) pour le secteur de la construction, dans le but d'intégrer la plateforme carbone et ACV de la société aux produits Tekla. Les utilisateurs de Tekla Structures et Trimble Connect ont désormais accès à la vaste base de données des déclarations environnementales de produits de One Click LCA, ce qui leur permet de calculer les émissions à différentes phases du projet.

Réduire l'empreinte carbone sur la durée

Les éléments structurels contribuent à l'empreinte carbone intrinsèque d'un bâtiment jusqu'à 70 %. Réduire les émissions de carbone de toute conception structurelle est donc essentiel pour atteindre l'« Objectif zéro émissions », une initiative visant à atteindre des émissions nulles, tel que souligné dans les objectifs de la Conférence des Nations Unies sur les changements climatiques COP26.

« La quasi-totalité de la croissance démographique mondiale proviendra des villes, si bien que le parc immobilier total devrait à peu près doubler au cours des 40 prochaines années, explique Panu Pasanen, PDG et fondateur de One Click LCA. On s'attend à une demande de matériaux de construction sans précédent, qui générera l'équivalent de six années d'émissions de carbone liées à l'énergie dans le monde. »

« Et il ne s'agit là que des émissions liées à la construction des bâtiments ; la situation est encore bien plus grave si l'on tient compte de l'exploitation des bâtiments, poursuit-il. On compte 1 à 5 tonnes de carbone par mètre carré de bâtiment utilisé, en fonction de la consommation et du mix énergétiques. Par conséquent, les concepteurs de bâtiments peuvent avoir un impact significatif à la réduction des émissions de CO2 mondiales en les prenant en compte à chaque étape. Et c'est exactement ce que permet notre logiciel. »

Des milliers de fournisseurs locaux

Comme pour les produits Tekla, le logiciel de One Click LCA est basé sur le cloud et peut se connecter à n'importe quelle source de données BIM ou d'évaluation du cycle de vie. Il peut être utilisé pour les normes de construction écologique du monde entier.

Le logiciel de One Click LCA repose sur une base de données de valeurs certifiées propres à chaque pays, qui indiquent l'empreinte carbone des matériaux provenant de milliers de fournisseurs locaux à travers le monde. Les marchés les plus avancés en matière de normes de construction écologique, à savoir l'Europe et l'Amérique du Nord, disposent chacun de plus de 35 000 points de données, One Click LCA ajoutant quelques centaines de points supplémentaires au logiciel chaque semaine. 

Le matériau le plus courant dans la base de données de One Click LCA est le béton, suivi de différents types d'isolation. Une fois que les fournisseurs ont fait vérifier par un tiers l'empreinte carbone de leurs matériaux, elle apparaît clairement dans l'outil.

« Grâce à notre collaboration avec Trimble, les concepteurs et ingénieurs structurels qui utilisent le logiciel Tekla peuvent désormais voir facilement l'empreinte carbone des matériaux choisis à différents stades de la construction et dans toutes les parties d'un bâtiment », souligne M. Pasanen.

« L'ingénierie structurelle joue un rôle très important dans la détermination de l'empreinte carbone du cycle de vie d'un bâtiment, ajoute-t-il. Pour mettre cela en perspective, lorsqu'un ingénieur conçoit un bâtiment de 5 000 mètres carrés, une réduction de la quantité d'émissions des matériaux de 0,5 % permet de compenser une année entière d'émissions de CO2 moyennes d'une famille. L'impact potentiel est énorme. »

Sweco teste le logiciel en avant-première

Le travail d'intégration de One Click LCA aux produits Tekla s'est achevé en juin 2021. Depuis, le cabinet européen d'architecture et d'ingénierie Sweco teste le logiciel intégré dans le cadre de la construction d'un centre sportif neutre en carbone tout au long de la vie du bâtiment en Finlande. L'entreprise a utilisé le logiciel pour calculer l'empreinte carbone de différentes options de matériaux pour les structures porteuses du stade.

Ossi Kujala, concepteur de structures chez Sweco, explique comment l'intégration de Tekla et de One Click LCA a permis d'accroître la simplicité et la précision du processus. « Auparavant, nous devions calculer l'empreinte carbone d'un bâtiment en effectuant les estimations manuelles des quantités à partir de dessins ou de modèles de données, puis en transférant ces chiffres dans le logiciel de calcul du cycle de vie de One Click LCA. Mais cette méthode nécessite beaucoup de temps pour calculer les quantités avec précision, et vous devez veiller à ne pas faire d'erreurs de calcul lorsque vous apportez des modifications », confie M. Kujala.

« L'intégration de Tekla et de One Click LCA a permis d'automatiser ce processus, ajoute-t-il. Les pièces du modèle sont correctement mappées dans One Click LCA, si bien que si vos informations BIM sont également correctement modélisées, alors transférer les données est un véritable jeu d'enfant. »

« Grâce à cette intégration, vous pouvez désormais créer facilement des diagrammes avec des valeurs numériques afin de comparer les empreintes carbone du cycle de vie pour différentes options de conception. Vous pouvez également ajouter manuellement des éléments de construction à One Click LCA après avoir importé le modèle Tekla. »

Des structures plus écologiques pour demain

Pour conclure, Tove Lindblad résume les avantages de l'intégration entre Tekla et One Click LCA : « Réduire les émissions de carbone n'a jamais été aussi important qu'aujourd'hui. Et à présent, nous mettons entre les mains de nos clients un outil qui leur permet de le faire. Plutôt que de nous enorgueillir uniquement du bâtiment le plus haut ou du pont le plus long, nous devrions également nous efforcer de construire les structures les plus propres et les plus durables possibles. Cette démarche est importante non seulement pour nos enfants, mais aussi pour toutes les générations à venir. »