Statut

Doctorant depuis le 1 janvier 2022.

Sujet de la thèse:
Numérisation des éléments et matériaux des constructions existantes. Méthodes, pratiques et outils numériques, dédiés à la systématisation du processus de réemploi et à une pratique architecturale circulaire.

Encadrement:
École doctorale: IAEM, Université de Lorraine.
Spécialité du doctorat: Sciences de l'Architecture.
Sous la direction de: HALIN Gilles. (HDR-MCF)
Et la codirection de: FUCHS Alain (Architecte DPLG, Docteur, MCF)

Responsabilité

Résumé:

La prise de conscience des impacts néfastes de nos activités sur l'environnement nous amène à changer de modèles pour continuer à construire et aménager l'espace habité. Ainsi, depuis plus d'une dizaine d'années, les démarches de réemploi s'institutionnalisent, les opérations exemplaires se multiplient, les méthodes se précisent et un marché se développe. Les matériaux réemployés se substituent à l'emploi de matériaux neufs, et donc à l'utilisation d'énergies et matières non renouvelables incluses dans la production de ces derniers. Le réemploi des matériaux de construction n'est pas une démarche nouvelle, mais elle réapparaît dans un monde qui s'est complexifié, du fait de l'évolution: des normes, des réglementations, de la législation, de l'organisation du travail, mais aussi celle des exigences écologiques.

Dans le même temps le secteur et les pratiques du BTP se numérisent, le BIM gagne en maturité et en adoption, notre hypothèse est que cette technologie orientée pour les matériaux neufs, constitue un levier indispensable à la systématisation du réemploi des matériaux existants.
Les opérations de déconstruction en vue du réemploi restent sélectives et ciblent des produits spécifiques, dont une faible part d'éléments structuraux. La numérisation du processus global du réemploi est émergente, produisant des données peu valorisées, peu standardisées. Ces démarches numériques ne permettent pas encore d'estimer, planifier, coordonner et évaluer techniquement comme économiquement une opération de déconstruction dans son ensemble, en amont du chantier, tout en limitant la descente des ressources architecturales dans la cascade de l'économie circulaire.

Notre postulat est qu'un recueil assisté et automatisé des données sur site contribuerait à la réalisation d'un diagnostic ressources intégral, en amont et jusque dans le courant du chantier de déconstruction. Une pratique qui engage l'acquisition et le partage d'une quantité d'informations que seuls des outils numériques arrivent à rendre intelligibles la lecture et l'exploitation. Les données qui sont extraites du diagnostic pourraient permettre d'identifier et corréler un ensemble de valeurs : d'usage, d'échange, ajoutée, de résistance mécanique, carbone... nécessaire à la démonstration de la faisabilité du réemploi des ressources architecturales. L'orientation effective des éléments et matériaux aptes à être réemployés ou réutilisés étant fonction de leur commercialisation, elle-même condition de l'arbitrage entre coûts de déconstruction et gains résultants des valorisations profitables. Cette démarche de numérisation des ressources permettrait l'orchestration de leur valorisation, en optimisant des taches chronophages du diagnostic, afin de consacrer pleinement le temps des études à l'évaluation des potentiels des ressources, favorisant la continuité de leurs usages originels, ou leur remise en oeuvre au travers d'usages nouveaux. La numérisation des ressources architecturales existantes pourrait créer de la traçabilité, tout en permettant de rendre compte de la performance effective d'une opération de déconstruction, en comparant les potentialités (diagnostic) et les résultats (bilan).

L'objectif de cette thèse est d'étudier par l'expérimentation : les méthodes, les pratiques, les usages et les outils numériques comme matériels, employés et appropriables par les architectes et la chaîne d'acteurs présents dans le processus global du réemploi, en particulier, celui des éléments structuraux. Nous souhaitons évaluer, par l'usage, l'efficience et la pertinence des démarches de numérisations des ressources architecturales existantes, afin de répondre à la problématique suivante : dans quelles mesures le traitement numérique des matériaux existants, au travers du diagnostic ressources d'un bâtiment amené à être déconstruit, favorise-t-il une pratique architecturale circulaire?
Pour cela, nous proposons le prototypage d'une méthode et d'applications numériques dédiées à la gestion et l'orientation des ressources architecturales. Leur développement a déjà pu être amorcé dans le cadre d'études portant sur la déconstruction d'une ancienne usine textile et de logements collectifs Vosgiens. Ces opérations nous ont permis d'orienter nos recherches vers des gisements de matériaux riches en bois, mais aussi caractérisés par : une hétérogénéité de ressources, une absence de plans, et un historique comportant plusieurs cycles de rénovations.

Travaux

Mots-clés: Acquisition numérique, Numérisation, Réemploi, Diagnostic, Architecture, Ressources, Éléments et Matériaux de Construction, Circularité, Évaluations, Valorisation, Systématisation, Méthodes et Outils Numériques, Bois, BIM, CIM, SIG.