Méthode d’évaluation de l’impact des composants de construction sur la performance globale (énergétique & environnementale, économique et sociale) d’un bâtiment tout au long de son cycle de vie

par Sara Hadji Rezai

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Francis Allard.

Le président du jury était Joseph Virgone.

Le jury était composé de Francis Allard, Joseph Virgone, Alaa Chateauneuf, Ahmed Mébarki, Charlotte Abelé, Maxime Doya.

Les rapporteurs étaient Alaa Chateauneuf, Ahmed Mébarki.


  • Résumé

    Aujourd’hui les attentes en terme de performance énergétique, environnementale, mais également économique et sociale, toujours de plus en plus élevées, rendent de plus en plus complexe l’acte de construire et compliquée la prise de décision en phase de conception. Aussi l’enjeu de demain est notamment d’accompagner les acteurs de la construction dans le choix de composants de construction les moins risqués et les plus appropriés pour un projet de construction donné. Cette thèse est née de la volonté de répondre à cet enjeu. Aussi, l’objectif de cette thèse a été de développer une méthode d’évaluation de l’impact de l’intégration d’un composant de construction sur la performance globale (énergétique, environnementale, économique et sociale) d’un bâtiment tout au long de son cycle de vie. L’appropriation de la culture du risque, son appréciation (identification, analyse et évaluation), ainsi que son management dans le domaine de la construction est un phénomène récent, encore principalement à l’état de recherche. Cependant d’autres domaines tels que le nucléaire, l’aéronautique ou la finance ont déjà acquis des connaissances, développé des outils, méthodes et techniques et mis en exergue des bonnes pratiques et des précautions à suivre. Ainsi nous avons choisi de nous appuyer sur cela pour développer notre méthode et notamment nous avons fait le choix d’utiliser la méthode classique de Cooke (1991) pour pondérer les jugements d’experts et s’assurer qu’ils soient les plus représentatifs de la réalité. La méthode proposée ici se décompose en trois étapes. La première est une étape préliminaire qui permet d’une part de définir les objectifs de performance à atteindre pour un bâtiment performant en construisant une famille d’indicateurs de performance et d’autre part de choisir entre les deux étapes suivantes. Soit le composant de construction est largement diffusé et le processus principal est mis en œuvre. Soit il est innovant et c’est le processus secondaire qui est mis en œuvre. In fine la méthode permet : 1) d’identifier les couples ‘aléa/risque’ associés au composant étudié (composant largement diffusé ou innovant) ; 2) de mettre en évidence, grâce à l’aide d’un jeu de poids pondérant les indicateurs de performance représentant la performance globale à atteindre pour un bâtiment donné : a) les indicateurs les plus sensibles au regard de ce composant (composant largement diffusé) b) l’impact de l’intégration du composant via les couples ‘aléa/risque’ recensés sur tout le cycle de vie du bâtiment à l’échelle du composant et à l’échelle du bâtiment (composant largement diffusé). Elle a été expérimentée sur deux composants de construction, l’un largement diffusé, l’autre innovant et cela a permis de mettre en exergue ses avantages, limites, perspectives et améliorations d’un point de vue théorique. Mais également d’identifier des bonnes pratiques, des risques et des apprentissages associés à sa mise en application. Sa force réside dans son déploiement à grande échelle. Plus elle sera mis en œuvre sur un grand nombre de composants de construction d’une même famille et plus elle apportera un intérêt dans l’aide à la conception grâce à la comparaison entre ces composants pour choisir le plus approprié et le moins risqué pour un projet de construction donné.

  • Titre traduit

    Assessment method of the construction components impact on the overall performance (energy & environmental, economic and social) of a building throughout its life cycle


  • Résumé

    Current expectations in terms of energy, environmental, economic and social performance, are increasingly higher, making more complex the act of building and complicating decision-making in the design phase. Therefore, tomorrow's challenge includes the support of construction stakeholders in the choice of the least risky and most appropriate construction components for a given construction project. This PhD was born of the desire to respond to this challenge. The objective being to develop a method for assessing the impact of the integration of a construction component on the overall performance (energy, environmental, economic and social) of a building throughout its life cycle. The appropriation of the risk culture, its assessment (identification, analysis and evaluation), and its management in the field of construction is a new phenomenon, still mainly in the state of research. However, other fields such as nuclear, aeronautics or finance have already acquired knowledge. Tools, methods and techniques were developed and highlighted good practices and precautions to be followed. This robust basis was used to develop our method and in particular, the classical method of Cooke (1991) was used to weigh the expert judgments in order to ensure a better representativeness of reality. The proposed method is composed of three steps. The first is a preliminary step that allows to define the objectives of performance to be achieved for an efficient building by building-up a family of performance indicators. It also allows to choose between the two next steps. Either the construction component is largely distributed and the main process is implemented, or it is innovative component and the secondary process is implemented. In fine the method enables : 1) to identify the 'hazard/risk' pairs associated with the component studied (largely distributed or innovative component) ; 2) to highlight, by weighting the performance indicators representing the overall performance to be achieved for a particular building : a) the most sensitive indicators regarding this component (largely distributed component) ; b) the impact of the integration of this component through the 'hazard/risk' pairs identified throughout the life cycle of the building at the component scale and at the building scale (largely distributed component). It was tested on two construction components, one largely distributed, the other innovative, which has highlighted the method advantages, limits, prospects and improvements from a theoretical point of view. But also to identify good practices, risks and learning associated with its implementation. Its strength lies in its large-scale deployment. The more it will be implemented on a large number of construction components of the same family, the more it will bring an interest in design assistance by comparing these components to choose the most appropriate and least risky for a given construction project.


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