Niveau d'entrée - Contenu d'apprentissage

1. Industrie des actifs bâtis

1.1 Aperçu

Le secteur des actifs bâtis (englobant l'ingénierie des installations, la construction, l'exploitation, la gestion immobilière, ainsi que les activités de démolition et de traitement est l'un des contributeurs les plus importants à l'économie mondiale, contribuant à environ 10 % du PIB mondial et à 8 % de l’emploi.

L'industrie est divisée en différents sous-secteurs. Environ 38 % du volume (du point de vue de la construction) peut être attribué au logement résidentiel. Les infrastructures de transport, d'énergie et d'eau représentent environ 32 % du volume total de la construction. Les bâtiments institutionnels et commerciaux représentent 18 % du volume total de l'industrie, et les sites industriels et les installations de fabrication représentent les 12 % restants.^[1]

((Le diagramme ci-dessous fait partie du contenu principal et n'est pas facultatif))

[1] Forum économique mondial « Façonner l'avenir de la construction : une percée dans l'état d'esprit et la technologie » 2016

OPT: Construction verticale et horizontale

Le secteur est parfois divisé en domaines "verticaux" et "horizontaux". Les actifs verticaux se réfèrent aux bâtiments typiques dans lesquels les humains opèrent, tels que les maisons, les bureaux, les écoles, les centres commerciaux, les hôpitaux, etc. Les actifs horizontaux, également appelés travaux d'infrastructure, se réfèrent aux installations qui favorisent le mouvement des personnes ou des marchandises. Il peut s'agir de routes, de voies ferrées, de ponts ou de pipelines.

OPT: Focus sur l'ingénierie et la construction, au sein de l'industrie du patrimoine bâti (Forum économique mondial)

Le secteur de l'ingénierie et de la construction (I&C) a un impact considérable sur l'économie, l'environnement et la société dans son ensemble. Il touche la vie quotidienne de chacun, car la qualité de vie est fortement influencée par l'environnement bâti qui entoure les gens. Le secteur de la construction est au service de presque toutes les autres industries, car toute la création de valeur économique se fait à l'intérieur ou au moyen de bâtiments ou d'autres "actifs construits". En outre, en tant qu'industrie, elle représente 6 % du PIB mondial. Le secteur de l’I&C est également le plus grand consommateur mondial de matières premières, et les objets construits représentent 25 à 40 % des émissions totales de carbone dans le monde.

Importance économique

Avec des recettes annuelles totales de près de 10 000 milliards de dollars et une valeur ajoutée de 3 600 milliards de dollars, l'industrie de la construction représente environ 6 % du PIB mondial. Plus précisément, elle représente environ 5 % du PIB total dans les pays développés, tandis que dans les pays en développement, elle tend à représenter plus de 8 % du PIB. Le secteur devrait connaître une forte croissance dans les années à venir, avec des revenus estimés à 15 000 milliards de dollars d'ici 2025. Plus de 100 millions de personnes sont déjà employées dans le secteur de la construction dans le monde.

Pertinence environnementale

Le secteur de la construction est le plus grand consommateur mondial de ressources et de matières premières. Il consomme environ 50 % de la production mondiale d'acier et, chaque année, 3 milliards de tonnes de matières premières sont utilisées pour fabriquer des produits de construction dans le monde entier. Environ 40 % des déchets solides aux États-Unis proviennent de la construction et de la démolition. Partout dans le monde, ces déchets entraînent une perte importante de minéraux, de métaux et de matières organiques de valeur - il existe donc une grande opportunité de créer des filières de recyclage et de réemploi dans une économie circulaire. En ce qui concerne la consommation d'énergie, les bâtiments sont responsables de 25 à 40 % du total mondial, ce qui contribue considérablement à l'émission de dioxyde de carbone.

Source : Forum économique mondial "Façonner l'avenir" : Forum économique mondial "Façonner l'avenir de la construction : Une percée dans l'état d'esprit et la technologie". 2016.

1.2 Cycle de vie des actifs construits

Le terme « cycle de vie » fait référence à toutes phases que traverse un actif bâti, depuis sa conception initiale jusqu'à son éventuelle fin de vie, qu'il soit réutilisé ou complètement déconstruit. La façon dont ces phases sont définies, nommées et planifiées entre la fin d'une phase et le début d'une autre, peut varier d'une région à l'autre et en particulier d'un pays à l'autre, en particulier les phases au cours desquelles un actif bâti est conçu, construit et utilisé aux fins prévues. Les phases clés pour une répartition internationale commune comprennent la planification, la conception, la construction, l'exploitation et la fin de vie.^[1]

^[1]ISO 19650-1:2018

OPT: Cycle de vie du patrimoine bâti

La planification

La planification est la conceptualisation du bâtiment. Elle comprend la définition de l'objectif, du budget, du calendrier et de l'emplacement approximatif. Elle peut impliquer les attentes des parties prenantes et comporter probablement une certaine évaluation du financement.

La conception

La conception est le processus au cours duquel les concepts sont créés et affinés pour répondre aux besoins identifiés lors de la planification. En règle générale, le concepteur crée une sélection de concepts qui répondent globalement aux exigences fonctionnelles, esthétiques et financières. Des détails sont ajoutés et une attention particulière est accordée à la constructibilité et aux performances.

Les diverses compétences techniques et d’ingénieries (bureaux d’études techniques et organismes de contrôles etc.) analysent, modifient et approuvent la conception pour s'assurer qu'elle répond aux exigences réglementaires.

Construction

Pendant la construction, les professionnels effectuent tous les travaux de préparation du site et érigent le bien construit sur la base des plans créés pendant la phase de conception. Plusieurs équipes distinctes travailleront souvent ensemble pendant la construction, chacune dans sa discipline spécialisée et en collaboration.

Elles documenteront également tous les travaux effectués, à la fois pour des raisons contractuelles et financières, et pour disposer d'un registre précis des conditions "telles que construites". Ces conditions "telles que construites" seront utilisées pour l'exploitation continue du bâtiment, ainsi que pour résoudre tout litige qui pourrait survenir à l'avenir, en rapport avec la phase de construction.

Operation

L'exploitation est la phase la plus longue du cycle de vie d'un actifs construits, et c'est là qu’il est utilisé pour l'usage auquel il est destiné, comme l'occupation par des personnes ou l'utilisation pour transporter des marchandises. Environ 90 % des dépenses totales d'un actif construit se feront pendant la phase d'exploitation quotidienne. Cette phase comprend des activités d'entretien et de réparation de l'actif bâti.

Fin de vie

Presque tous les actifs bâtis finiront par atteindre une fin de vie, c'est-à-dire qu'ils ne pourront plus répondre à la réglementation en vigueur, aux besoins des parties prenantes (ou lorsque les coûts de remise en état ne seront plus justifiables). Dans cette situation, la constructiona atteint la phase de fin de vie. La démolition, la déconstruction et/ou la réaffectation permettent ainsi à l'espace d'être utilisé à d'autres fins.

Bien que ces phases soient généralement séquentielles, il n’est pas rare qu’une phase commence alors qu’une autre est encore en cours, ou qu’il y ait une interaction entre les phases. La figure 1 montre une division typique de ces phases, bien que cette répartition ne soit pas universelle.

Figure 1 Exemple typique des phases du cycle de vie des actifs construits. Selon la juridiction et la région, les noms spécifiques et les répartitions des phases peuvent être différents.

OPT: une vision alternative du cycle de vie du bâtiment

ISO 22263 Organisation de l'information sur les travaux de construction

L'ISO 22263 :2008 spécifie un cadre pour l'organisation de l'information sur les projets (liés aux processus et aux produits) dans les projets de construction. Son but est de faciliter le contrôle, l'échange, la récupération et l'utilisation des informations pertinentes sur le projet et l'entité de construction. En vertu de cette norme, le cycle de vie est décomposé en dix activités qui sont regroupées en six étapes. Ces étapes sont les suivantes :

1. 1. Lancement de projet
  2. Programmation
  3. Conception
  4. Production
  5. Entretien
  6. Démolition

buildingSMART International a produit un guide pour cartographier les différentes définitions des étapes du cycle de vie d'une juridiction à l'autre, dans le cadre du projet de gestion des cas d'usages.
https://ucm.buildingsmart.org/training/list/life-cycle-stages

1.3 Parties prenantes

Introduction

Le secteur du bâtiment regroupe un large éventail d’acteurs. Même si chaque personne peut être considérée comme une partie prenante dans le sens où elle utilise l’infrastructure construite et est affectée par celle-ci. Les principales parties prenantes sont celles qui possèdent, conçoivent, construisent, réglementent et soutiennent le processus de construction.

Il existe deux groupes de partie prenantes, ceux qui lancent et autorisent un projet de biens bâtis (appelés « Partie désignante ») et ceux qui effectuent les travaux de conception et de construction (appelés « Partie désignées ».

OPT: Principales parties prenantes d'un projet

Propriétaires/exploitants

Les propriétaires et les exploitants sont techniquement deux groupes distincts ayant des intérêts différents, mais comme il y a souvent un chevauchement considérable entre les deux groupes, ils sont souvent assimilés. Les propriétaires sont les parties prenantes (individu, personne morale, organisation ou gouvernementale, etc.) qui possèdent l'actif physique. Ils ont généralement la responsabilité des décisions de financement et de l'établissement des spécifications de l'utilisation de l'actif bâti. Les exploitants ont la responsabilité de s'assurer que le bâtiment est utilisé conformément à l'usage auquel il est destiné. Ils sont généralement responsables de l'entretien courant et peuvent être entièrement ou partiellement responsables des réparations. Ils auront généralement, au moins, une certaine contribution dans le processus de conception.

L‘état, ou les acteurs publics, plus généralement, sont une catégorie particulière de propriétaires/exploitants. Ce patrimoine est souvent destiné à un usage public, comme les routes, les aéroports ou les écoles, où il n'y a pas nécessairement d'avantage commercial, mais plutôt sociétal. De plus, ces propriétaires disposent souvent d'une grande quantité de biens immobiliers traditionnels, tels que des bureaux, des établissements scolaires ou universitaires. Ils sont utilisés pour répondre à des besoins d’utilité publique.

Concepteurs

Les concepteurs sont les professionnels qui prennent les exigences (généralement d'un propriétaire/exploitant) et créent un ensemble de plans de construction qui répondront aux exigences locales. Pour des raisons de responsabilité, de nombreuses professions de la conception sont régies par des organismes de formation et de réglementation qui exigent des qualifications ou des certifications de personnes.

Les architectes sont responsables de la conceptualisation de la conception de la plupart des bâtiments, ainsi que de la finalisation et de la production de la plupart des documents de conception. Les architectes peuvent être généralement impliqués dans la conception globale ou se spécialiser dans un créneau particulier. Bien que les architectes ne participent généralement pas à la conception des routes, ils peuvent être impliqués dans les infrastructures adjacentes connexes, tels que les aménagements d’usage et espaces verts.

Les ingénieurs sont une famille de professions qui se concentrent sur les éléments de conception spécifiques d'un point de vue technique. Ce qui suit décrit les responsabilités générales, bien qu'il y ait un certain chevauchement et que les ingénieurs soient responsables de nombreux autres types de conception. Les ingénieurs en structure sont chargés de s'assurer qu'un actif bâti peut résister aux différentes forces auxquelles il est exposé (charge propre, vent, terre, etc.). Les ingénieurs civils conçoivent principalement des routes, des ponts et d'autres grands éléments d'infrastructure, et s'assurent qu'ils peuvent résister aux forces d'exploitation courantes. Les ingénieurs en mécanique sont responsables de la conception de la commande thermodynamique du bâtiment, principalement du chauffage et de la ventilation. Ils seront aussi généralement responsables de l'intégration des systèmes dans un bâtiment.

Selon la complexité, d'autres professionnels de la conception peuvent également être impliqués, notamment l'électricité, la plomberie et l'extinction des incendies, entre autres.

Constructeurs

Les constructeurs sont les groupes de personnes responsables du processus de construction de l'actif bâti. Ils participent à une partie ou à la totalité de l'approvisionnement en matériaux et en composants, et ont une responsabilité générale pour leur transport et leur entreposage sur place pendant la construction.

Les entrepreneurs généraux et les entreprises de gestion de la construction sont responsables de l'ensemble du processus de fabrication et d'assemblage. Ils interagiront le plus étroitement avec les propriétaires/exploitants et seront chargés de documenter les conditions et les avancements. Les entrepreneurs spécialisés (souvent appelés « métiers techniques ») effectueront des tâches spécifiques liées à leur domaine d'expertise (comme la plomberie, l'électricien ou la climatisation).

Fabricants de produits

Les fabricants de produits produisent des composants qui sont utilisés à la fois pendant le processus de conception, mais aussi dans le cadre du bâtiment lui-même. Certains de ces produits peuvent être fabriqués en série à grande ou à petite échelle (tels que des luminaires ou des huisseries), tandis que d'autres peuvent être fabriqués sur mesure pour le bâtiment en question (tels que des ascenseurs, etc.).

Organismes de normalisation et de contrôle

Les organismes de réglementation sont responsables de l'établissement et de l'application de normes minimales de rendement pour les actifs bâtis. En général, les règlements sont établis par les gouvernements en consultation avec les professionnels du bâtiment et les chercheurs. Les règlements (type « codes de la construction », D.T.U, etc…) sont rédigés de telle sorte qu’ils soient applicables. Le bâtiment devra continuer à fonctionner pendant la durée prévue. En plus des préoccupations en matière de sécurité, les réglementations comportent souvent des exigences en matière de facilité d'utilisation, comme l'accès des personnes handicapées ainsi que le type et le nombre de toilettes.

Les organismes de réglementation ont également un volet d'application de la loi, dans le cadre duquel des agents d'application de la loi formés inspecteront les bâtiments avant et pendant la construction pour s'assurer que la construction est effectuée conformément aux normes.

Formateurs

La plupart des formateurs ont de l'expérience dans leur secteur et forment de nouveaux travailleurs dans leur domaine d'expertise. Certaines professions comportent également un volet de formation continue. On s'attend à ce qu'elles apprennent constamment pour s’imprégner des évolutions liées à leur domaine Ces formations peuvent se faire par l'intermédiaire d'établissements d'enseignement type écoles et universités ou par l'intermédiaire de prestataires de formation certifiés. Certaines professions ont également des structures d'apprentissage dédiées où un membre expérimenté de la profession encadre ses collègues moins expérimentés.

Associations industrielles et professionnelles

De nombreuses professions du secteur des actifs bâtis ont des associations où les membres de la profession peuvent réseauter et partager leurs expériences et leurs meilleures pratiques. Ces organisations peuvent également servir de forum important pour le plaidoyer.

OPT: Gestion des actifs bâtis

1.4 Coûts du cycle de vie

Les actifs bâtis peuvent coûter des sommes phénoménales dans leur conception, construction, exploitation et élimination au cours de leur cycle de vie. De nombreux actifs coûteront des dizaines de millions, voire des milliards de dollars en coût initial, et un pourcentage important de ce montant chaque année pour fonctionner. Même si la plupart des décisions sont prises en fonction de la conception et du coût initial, la phase d'exploitation est presque toujours la phase la plus coûteuse du cycle de vie d'un bien construit. Même pour les infrastructures horizontales, le coût d’inspection et d’entretien d’un actif peut dépasser le coût de construction initial.

Les décisions prises au cours d’une phase limitent presque universellement le travail qui peut être effectué dans les phases suivantes, ce qui signifie qu’une décision prise tôt peut avoir des effets ultérieurs importants.

L’inertie dans l’innovation est importante en raison de l’ampleur du secteur des actifs bâtis. La conception et la construction sont les plus gros consommateurs de matières premières et d’autres ressources. Elles utilisent environ 50 % de la production mondiale d’acier et plus de 3 milliards de tonnes de matières premières. Toute amélioration de la productivité et l’adoption réussie de processus innovants et modernes auront un impact majeur. Par exemple, une augmentation de 1 % de la productivité mondiale pourrait permettre d’économiser 100 milliards de dollars par an [1].

[1] Forum économique mondial « Façonner l'avenir de la construction : une percée dans l'état d'esprit et la technologie » 2016

OPT: Coûts du cycle de vie (CCV)

1.5 Durabilité

L’ensemble du secteur des actifs bâtis (qui comprend non seulement l’ingénierie et la construction, mais aussi l’exploitation, la démolition et la gestion immobilière) est le plus grand consommateur d’énergie (environ 35 %) et le principal contributeur aux émissions de gaz à effet de serre (38 %). De nombreux acteurs du secteur des actifs bâtis reconnaissent que cette situation n’est pas viable à l’avenir.

Figure 2 UN Global Status Report for Buildings and Construction 2020

Les estimations suggèrent que le secteur des actifs bâtis est responsable de 37 % des émissions mondiales de CO2. Pour atteindre les objectifs de 2030, le secteur devrait réduire ses émissions de 8,3 % par an.

Cette section est trop détaillée pour un niveau « Entrée ». Je suggère de le réduire aux deux phrases suivantes :

OPT: Industrie de la construction et économie circulaire

Cependant, toutes les indications ne sont pas pessimistes. De nombreuses initiatives mènent au développement et à l’adoption de pratiques plus durables. Certains programmes, tels que le programme de certification LEED (Leadership in Energy and Environnemental Design), constituent le mécanisme le plus largement adopté pour l’évaluation des bâtiments écologiques. De nombreuses initiatives gouvernementales et du secteur privé encouragent l’adoption de pratiques plus soutenable. Cela a conduit à une demande d’approches plus efficaces et efficientes en matière de conception et de développement des actifs bâtis.

1.6 Autres moteurs de changement

Dans la plupart des pays, au cours des 50 dernières années, les améliorations de productivité dans le secteur de la construction ont été minimes, surtout si on les compare à celles d’autres secteurs (voir la figure 3 pour les tendances historiques respectives de la productivité du travail aux États-Unis). De nouvelles technologies et de nouveaux outils ont vu le jour, mais le rythme a été très lent.

Pourquoi l’industrie a-t-elle un bilan si peu éloquent ? Les causes sous-jacentes sont nombreuses et variées, mais plusieurs tendances mondiales sont largement acceptées comme étant des facteurs contributifs

Manque d’innovation et adoption tardive. L’élément vital de toute industrie est la recherche et le développement (R&D). Le secteur de la construction à l’inconvénient de fonctionner à plusieurs vitesses dans le domaine de l’innovation. La R&D s’inscrit dans le long terme, alors que les résultats attendus pour le secteur de la construction sont dans le court terme.

Méthodologies informelles ou rigueur et cohérence insuffisantes dans l’exécution des processus. Les processus généralement adoptés par les entreprises de construction manquent régulièrement de maturité. Les entreprises semblent souvent accorder davantage d’importance à la définition du produit final qu’à la planification du processus de construction.

Transfert de connaissances insuffisant d’un projet à l’autre. Bien que chaque projet de construction ait ses propres caractéristiques, les processus de construction se répètent d’un projet à l’autre dans leurs éléments essentiels. Peu d’entreprise capitalisent leurs retours d’expériences sur l’ensemble de leurs réalisations, de ce fait, chaque projet continue de dépendre perpétuellement de l’expertise des chefs de projets, sans optimisation des processus.

Faible suivi du projet. Contrairement à de nombreuses industries manufacturières comme l’industrie automobile par exemple, peu d’entreprises de construction opèrent un suivi continu et qualitatif de leurs projets grâce à la capitalisation de données, qui leur permettrait d’identifier rapidement les causes et proposer rapidement des solutions efficaces. De ce fait, le suivi de projet reste un problème connexe.

Peu de coopération transversale. Le processus de construction conventionnel est généralement séquentiel, au même titre que la contribution du propriétaire du projet, des concepteurs, des constructeurs et des principaux fournisseurs à différentes étapes du projet. Cette configuration empêche une planification de construction élaborée. Idéalement, toutes les connaissances des parties prenantes de l’ensemble de la chaîne de valeur devraient être pleinement exploitées dès le début du processus de conception et de planification.

Peu de collaboration avec les fournisseurs. Pour de nombreux grands entrepreneurs, la stratégie d'achat de fournitures et de matières implique des marchés négociés sur le long terme avec les principaux fournisseurs ; néanmoins, les décisions finales sont encore trop souvent prises au coup par coup, projet par projet. Cette situation est encore plus flagrante dans les petites entreprises de construction.

Culture d'entreprise conservatrice. Le secteur de la construction souffre d’une image négative de l’innovation de la filière et n’incite pas la jeune génération à y voir des métiers modernes et attractifs. Cette image ne reflète pas totalement la réalité et mériterait d’être revue.

Pénurie de jeunes talents et développement des personnes. L'image que les gens ont de l'industrie de la construction en tant qu'employeur est relativement mauvaise, avec une diversité des genres insuffisante et peu de sécurité de l'emploi (en raison de la nature cyclique de l'activité). En conséquence, les entreprises d'E&C ont souvent du mal à attirer des personnes talentueuses dans leurs effectifs. Par rapport aux entreprises d'autres secteurs, les entreprises de construction s'engagent moins souvent et moins longtemps.

OPT: Productivité de la construction dans le monde

Le secteur de la construction a un piètre bilan en matière de mesures de durabilité. Les processus standard sont en grande partie gaspilleurs et inefficaces, et ont une empreinte carbone importante. De nouvelles politiques, de nouveaux processus et de nouvelles technologies apportent lentement des améliorations et transforment le secteur des actifs bâtis

Productivité du secteur de la construction par rapport à l'ensemble de l'économie américaine