Évaluation multicritère des produits

Faire face aux grandes transitions du bâtiment

Le secteur du bâtiment doit faire face aux grandes transitions environnementale, numérique et démographique ainsi qu'aux tendances long terme (tensions sur les ressources, nouvelles méthodes constructives, vieillissement du parc bâti). Face à ces mutations, l’évaluation des produits doit s’adapter aux micro-gisements, aux filières locales, et aux matériaux et produits issus de process non-industriels. Le développement de solutions bas carbone et le recours aux matériaux recyclés augmentent le nombre de variantes imposant des méthodes alternatives pour justifier les performances techniques. Afin d’assurer la conception performancielle des nouveaux procédés, le développement de l’ingénierie (montée en échelle, optimisation de matière, multi-matériaux, intégrabilité) sera essentiel.

 

La caractérisation des systèmes constructifs passera aussi par la maîtrise des grands équipements et l’aptitude à tirer des données complémentaires des essais existants (capteurs embarqués, diversification des typologies de mesures). C’est à partir de ces besoins qu’est né le projet de recherche Évaluation Multicritères des Produits de Construction.

Originalité et apport scientifique

Ce projet de recherche ambitionne de fournir le socle scientifique et méthodologique pour : 

  • accompagner la mise sur le marché des produits innovants (bas carbone, recyclage, réemploi) ;
  • favoriser le développement des Méthodes Modernes de Construction - MMC (modulaire/préfabrication, impression 3D, numérique) ;
  • garantir la résilience associée aux nouveaux usages (électrification du parc bâti, massification de la construction bois).

Le défi est d’identifier des méthodes rationnelles et compatibles avec les enjeux des marchés et de l’environnement réglementaire. La situation actuelle offre trop souvent des processus longs et coûteux, ou peu adaptés, à la justification de micro-gisements, présentant une capacité d’échantillonnage limitée.

Démarches

Pour y répondre, ce projet repose principalement sur des expertises ciblées (matériaux et théoriques), une capitalisation d’essais en laboratoires et la connaissance des backgrounds normatifs et réglementaires. 

Constitué de trente actions, la méthodologie employée s’appuie sur trois piliers :

  • la maîtrise et l’adaptabilité de techniques expérimentales ;
  • la capacité à justifier de l’intégration d’un produit dans le bâti via l’ingénierie ;
  • la capitalisation des données techniques et la compréhension des mécanismes physiques pour qualifier les performances d’un produit.


Livrables du projet

L'objectif de ce projet de recherche est de mettre à disposition des industriels proposant des produits innovants ainsi qu’aux pouvoirs publics et organismes réglementaires :

  • des guides et des textes réglementaires pour lever les freins potentiels en établissant les justifications techniques en groupe de travail ;
  • des équipements d’essais pour développer les laboratoires, moyens de mesures et compétences d’interprétation d’essais associées ;
  • des articles pour établir le socle scientifique (identification des phénomènes physiques propres à certains matériaux) ;
  • des bases de données de performances et de familles de produits pour élaborer des procédures d’évaluation adaptées aux procédés innovants ou aux nouvelles méthodes de construction.
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Ce projet constitue un point de jonction entre la sphère scientifique (incarnée par notre réseau partenarial académique), les marchés privés (industriels, syndicats, centres techniques) et les groupes des travail réglementaires.
Sur l’ensemble de ces trois composantes, la présence d’acteurs internationaux permet d’enrichir les orientations grâce à des visions extérieures.

Dr. Nicolas PINOTEAU 
Ingénieur Recherche et Expertise

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Notre projet vise à établir le socle scientifique et méthodologique nécessaire pour accompagner divers aspects du marché de la construction moderne. Nous nous concentrons sur la mise sur le marché de produits innovants, le développement des Méthodes Modernes de Construction et la garantie de la résilience face aux nouveaux usages. Ce projet représente une collaboration multidisciplinaire visant à façonner l'avenir de la construction moderne. Rejoignez-nous dans cette quête de l'innovation et de la durabilité dans le domaine de la construction !

Dr. Omar AL MANSOURI
Ingénieur Recherche et Expertise

Moyens et méthodes engagés

Compétences mobilisées au CSTB

  • expertise matériaux (bois, béton, pierre naturelle…) ;
  • experts métiers et modélisateurs (structure, aérodynamique, incendie, thermique…) ;
  • acteurs de la réglementation et de l’évaluation produit ;
  • expérimentateurs.

Équipements du CSTB

Le projet fait intervenir plusieurs laboratoires pour caractériser des matériaux, des éléments de structure, des fixations, la réaction au feu, la tenue au vent… Parmi ces laboratoires, deux grandes plateformes scientifiques et techniques font l’objet de développements spécifiques :

Nos partenaires

Institut Pprime
CNRS
ENSMA
CETHIL
LEMTA
HILTI
Université d’Orléans
CTMNC
UPPA
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Fiche d’identité du projet

État d’avancement

Les actions de recherche ont permis, entre autres :

  • de développer les moyens de contrôle, de chargement et de mesures dans les laboratoires, notamment pour accompagner la caractérisation des nouveaux matériaux ;
  • d'adapter les modèles dans les domaines de la mécanique, de l'aérodynamique et de la thermique en vue d’une déclinaison à l’ingénierie et afin des définir les méthodes de caractérisation et de dimensionnement des procédés innovants.

Budget

2.2 M€/an

Programmation

1
Capitalisation des données d'essais
Poursuivre le développement d'autres produits et critères

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2
Re-ciblage des sujets d'ingénierie
Développer la composante multicritère

Technique, durabilité, environnemental

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3
Caractérisation JV2.0 et Vulcain
Renforcement de l'écosystème scientifique autour des essais

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4
Caractérisation JV2.0 et Vulcain
Automatiser la capitalisation des données

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Poursuivre le développement d'autres produits et critères

Chemins courts et rationnels pour évaluer les nouveaux matériaux.

Développer la composante multicritère

Méthodes et outils pour la conception décarbonée et évolutions réglementaires associées.

Renforcement de l'écosystème scientifique autour des essais

Renforcer la valeur scientifique des laboratoires.

Automatiser la capitalisation des données

Renforcer la valeur scientifique des laboratoires.
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4
  • Adapter l’évaluation aux micro fisements
  • Développer l’expertise multicritère associée aux produits
  • Développer les laboratoires

Les travaux dans les laboratoires, en évaluation ou en ingénierie, œuvrent pour la fiabilisation des procédés bas carbone (bétons bas-carbone, terre-crue et biosourcés, notamment le bois). Ceci s’effectue par le renforcement des connaissances des matériaux, mais également à l’échelle du procédé et de la structure. Un des enjeux majeurs à venir porte sur la maîtrise de la qualité de mise en œuvre des techniques innovantes sur chantier ou hors-site afin de garantir les performances techniques de l’ouvrage.

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