Equilibre entre flexibilité future et durabilité environnementale dans la conception structurelle : une analyse des stratégies de surdimensionnement versus d'optimisation et de renforcement

Details

Supervisors

Zastavni, Denis

Faculty

Ecole polytechnique de Louvain

Degree label

Master [120] : ingénieur civil des constructions, à finalité spécialisée

Abstract

frFace aux défis environnementaux croissants et à l’évolution rapide des usages du bâti, la question de la flexibilité structurelle se pose comme une problématique de plus en plus stratégique. Alors que le secteur de la construction reste l’un des plus émetteurs en matière de gaz à effet de serre et de consommation de ressources, repenser la manière dont les bâtiments sont conçus devient une priorité. L’adaptabilité dans le temps, la réversibilité des usages et la circularité des matériaux apparaissent comme des leviers essentiels pour allonger la durée de vie utile des bâtiments et réduire leur empreinte environnementale. Ce rapport examine les conditions d’un équilibre entre flexibilité future et durabilité environnementale, à travers la comparaison de deux stratégies de conception structurelle : le surdimensionnement initial des éléments porteurs et le renforcement a posteriori en cas de transformation. Trois scénarios types de reconversion ont été modélisés, afin d’évaluer les impacts environnementaux associés à chaque stratégie, en particulier le potentiel de réchauffement global (GWP), exprimé en kg de CO2 équivalent. Les résultats bruts indiquent que, toutes choses égales par ailleurs, le surdimensionnement initial présente un GWP inférieur à celui du renforcement, notamment lorsque ce dernier mobilise des matériaux très émissifs comme les PRFC (polymères renforcés de fibres de carbone). Toutefois, cette comparaison directe ne reflète pas fidèlement les conditions réelles du cycle de vie d’un bâtiment. Le surdimensionnement est toujours engagé, même lorsqu’aucune transformation ne survient, alors que le renforcement n’est déclenché qu’en cas de besoin. Une analyse complémentaire a été menée pour replacer les résultats dans un contexte réaliste d’évolution du bâtiment. Elle s’appuie sur deux critères : la fréquence à laquelle les différents éléments structurels sont concernés par des transformations, et la probabilité qu’une transformation survienne effectivement au cours du cycle de vie. Cela permet d’évaluer si ces stratégies restent pertinentes une fois replacées dans un cycle de vie réaliste. Les résultats montrent clairement que le surdimensionnement, bien qu’efficace en apparence, n’est que très rarement la solution la plus sobre sur le plan environnemental.