Etude du potentiel de réemploi des composants des bâtiments par la théorie des graphes

L'industrie de la construction joue un rôle conséquent sur le changement climatique. En effet, il est responsable du plus du tiers des émissions de CO2 dans l’atmosphère. Au vu de la situation critique à laquelle sont confrontés la société, il devient nécessaire de trouver des alternatives permettant de réduire son impact. Les concepteurs de structures vont en ce sens, en développant des systèmes qui minimisent les quantités de matériaux ou encore qui utilisent des matériaux à faible impact. Actuellement, une autre stratégie est en train de (ré)émerger : le réemploi des composants structurels. Cette stratégie semble prometteuse et consiste à démonter les éléments d'un bâtiment en cours de démolition afin de les rendre disponibles sur le marché de la construction. La problématique principale de l’application de cette stratégie est le manque d'expertises, d'outils de conception et de mesures pertinentes. Ce projet propose le développement de plusieurs méthodes de calculs permettant d’évaluer à priori la possibilité et/ou la facilité du désassemblage des composants d'un bâtiment, de sorte à prévoir leur réemploi pour la construction d’un autre bâtiment. Dans cette étude, les termes « possibilité » et « facilité » seront reflétés par des indicateurs pouvant être quantifiables et assurant ainsi une évaluation du potentiel de réemploi des composants. Les méthodes de calculs se basent toutes sur la théorie des graphes, un outil intéressant qui permet à la fois de visualiser les données du bâtiment (à partir de sa maquette BIM) et leurs interrelations de manière instantanée mais aussi d’appliquer des analyses de calculs robustes. L’application de la théorie de graphes pour la démolition d’un bâtiment demande toutefois de pouvoir également représenter celui-ci sous forme d’un graphe. A cet effet, ce travail fourni un outil permettant : − D'analyser la maquette BIM d’un bâtiment − De créer son graphe spécifique − De calculer le potentiel du remploi de ses composants. Ce dernier point est garanti par l'implémentation des méthodes de calculs dans un logiciel permettant de gérer des analyses selon la théorie des graphes, soit MATLAB. Afin de démontrer l’intérêt d’utiliser ces méthodes, ce rapport analysant deux études de cas spécifiques. Ce travail propose également une méthode permettant de les comparer et individuer quelles sont leurs caractéristiques en commun. Plus spécifiquement, on cherche à évaluer la capacité de certains éléments du graphe du bâtiment à démonter à être réemployés dans le graphe du bâtiment à construire.