Innovation ESITC ParisInnovation ESITC ParisForte de son expertise et de son réseau de partenaires, l’ESITC Paris participe à des projets R&D d’envergure nationale et internationale, en réponse aux défis majeurs de la construction durable et des technologies innovantes.
Qu’il s’agisse de collaborations avec des entreprises du secteur, de projets financés par des programmes européens ou de partenariats avec des instituts de recherche, l’ESITC Paris mobilise ses compétences pour apporter son aide au développement de solutions concrètes et innovantes. Ces projets couvrent des domaines tels que l’éco-conception des matériaux, la gestion des ressources, la transition énergétique et les outils numériques pour la construction.
Le programme ÉCO CONSTRUCTION & NUMÉRIQUE (ECN), lauréat de l’Appel à Manifestation d’Intérêt « Compétences et Métiers d’Avenir » dans le cadre du plan France 2030, s’inscrit au cœur de l’innovation pour accompagner la transition écologique et numérique du secteur de la construction.
Contexte et enjeux
Face aux mutations imposées par la transition énergétique et environnementale, ainsi que par l’accélération du numérique, le secteur du BTP doit renouveler ses compétences, ses méthodes et ses outils. Le projet ECN a pour ambition de répondre à ces enjeux en développant des formations adaptées pour les métiers de demain.
Objectifs principaux
Axes stratégiques du programme
Un partenariat d’excellence
Le projet ECN est porté par un consortium d’acteurs majeurs, dont l’ESITC Paris, en collaboration avec des établissements d’enseignement supérieur comme l’UPEC, l’ESTP, et des entreprises telles que VINCI Construction. Ensemble, ils s’engagent dans un programme ambitieux de 17 millions d’euros, avec un co-financement public et privé.
Ce programme a pour vocation de transformer en profondeur les pratiques du secteur du BTP, en promouvant une construction plus durable, efficiente et inclusive.
Le Projet National MINnD (Modélisation des Informations Interopérables pour les Infrastructures Durables) est une initiative collaborative française lancée en 2014, visant à promouvoir l’adoption du Building Information Modeling (BIM) dans le domaine des infrastructures. Ce projet a pour objectif de structurer et de maîtriser les informations échangées entre les différents acteurs tout au long du cycle de vie des infrastructures, de la conception à la maintenance.
La première phase, MINnD Saison 1 (2014-2018), a mobilisé un large éventail de professionnels du secteur de la construction, produisant 40 livrables accessibles gratuitement. Fort de ce succès, le projet a été reconduit avec MINnD Saison 2 (2019-2023), élargissant le partenariat et approfondissant les travaux antérieurs, aboutissant à la publication de 50 nouveaux livrables disponibles en accès libre.
Les contributions de MINnD ont été déterminantes dans la normalisation internationale des formats d’échange, notamment les Industry Foundation Classes (IFC), pour divers domaines tels que les ponts, les routes, les tunnels et la géotechnique. En 2024, le projet évolue vers MINnD2050, mettant l’accent sur la transition numérique et écologique des infrastructures, en cohérence avec les politiques européennes et les standards internationaux.
Dans la continuité des travaux précédents, une quinzaine d’acteurs ont élaboré en 2023 une suite au projet initial. Cette nouvelle phase dépasse le cadre de la construction pour aborder, de manière collaborative, des enjeux majeurs tels que la neutralité carbone, les infrastructures durables, la transition numérique, l’économie circulaire et les défis liés à l’urgence climatique.
MINnd saison 2 (2019-2023)
Participation de l’ESITC Paris dans 3 groupes de travail :
GT 0-3 Compétences en BIM
GT 2-1 Modalité de réception d’un projet BIM
GT 2-2 Gestion des incertitudes et des tolérances
MINnd saison 1 (2014-2018)
Consulter le livrable de l’ESITC Paris ⇓ https://www.minnd.fr/wpcontent/uploads/2020/10/MINnD_TH04_03_Aspects_Juridiques_Contractuels_023_2019.v2020-10-20.pdf
Paris est la ville française la plus touchée par le phénomène d’Ilots de Chaleur Urbain (ICU)*.
Les différences de température entre ville/zones rurale à Paris sont de l’ordre de 2,5°C mais peuvent atteindre 10°C en été. Cependant, au sein d’une même agglomération, il existent des micro-zones de chaleur et des « îlots de fraîcheur ». Ces variations sont dues à la morphologie de la ville, les propriétés radiatives et thermiques des matériaux et le mode d’occupation des sols à l’échelle d’un quartier.
Dans ce contexte, le projet FRESH-ECOPAVERS est né entre la Normandie et la Vallée de la Seine. En effet, le laboratoire de l’ESITC Caen a développé en 2015 un pavé béton coquillers dont la formulation lui confère un caractère drainant majeur. Ce pavé a initialement été conçu pour répondre à une demande locale de recyclage de coquilles disponible en grandes quantités sur le littoral. Le laboratoire de l’ESITC Caen s’est positionné comme acteur de l’économie circulaire en remplaçant les graviers (ressource épuisable) par des déchets coquillers (en abondance). Le pavé coquiller est né et ses caractéristiques ont été étudiées.
Ce pavé est désormais sous licence d’exploitation et est vendu dans toute la métropole. Cependant, s’il est capable de drainer l’eau rapidement dans le sol, l’effet inverse est également possible. Ce pavé aurait ainsi la propriété de restituer la fraîcheur du sol en condition de forte chaleur. Ainsi, pour des fonctions de parking, pistes cyclables, zones de traitements de déchets…une zone en eco-pavés coquillers permettrait de créer artificiellement des îlots de fraîcheur, si disparates à l’échelle d’une agglomération comme Paris.
Le but du projet FRESH-ECOPAVERS est donc de réaliser des opérations pilotes en Normandie et à terminaison en Ile de France et de les instrumenter dans le but d’étudier et d’optimiser ce phénomène d’îlots de fraîcheur.
* Phénomène qui se traduit par la création d’une bulle de chaleur au-dessus de la ville soumise en journée à de fortes chaleur. Cette bulle n’est pas présente dans les zones rurales grâce à l’abondance de végétaux et de sols perméables qui consomment/absorbent l’énergie solaire reçue dans la journée au lieu d’être, comme en ville, accumulée et stockée dans les matériaux des bâtiments et des surfaces imperméables.
Ce projet de recherche, piloté par le Laboratoire de Mécanique Paris-Saclay (LMPS) et le Cerema, réunit 11 équipes de jeunes chercheurs vise à évaluer les incertitudes liées à la modélisation numérique de la liquéfaction des sols, un phénomène sismique où un sol saturé en eau perd sa résistance, pouvant entraîner l’effondrement de structures. Les équipes collaborent pour développer une série de simulations numériques, comparant diverses approches afin d’améliorer la compréhension et la prévision de ce phénomène complexe.
Le phénomène de liquéfaction des sols est défini comme la perte de résistance du sol lorsque celui-ci est soumis à des contraintes de cisaillement engendrant une augmentation de la pression interstitielle. Il apparaît à la suite de mouvements sismiques généralement brutaux et temporaires. La représentation numérique de la liquéfaction a besoin d’un modèle qui prend en compte le couplage entre les déformations et la génération de la pression interstitielle.
L’objectif du projet LICORNE est de répondre à cette demande en mettant en place un banc de simulations numériques de différentes méthodes afin de pouvoir identifier la liquéfaction dans le sol. 11 équipes volontaires (Cerema, Geoazur, UGE, EDF R&D, EDF TEGG, CEA, EAFIT, Fugro, Tractebel, Aquila) participent au banc d’essai testant 10 codes. Les données référentes sont inspirées de la thèse de Khalil (2021). Elles sont basées sur le modèle constitutif du sol de Hujeux (1985) et le code d’élément finis GEFDyn (Aubry et al., 1986). 1 Le projet Licorne a aussi fait l’objet d’articles dans les TC’Mag Recherche N°1 et 2. Les résultats préliminaires ont fait l’objet d’une réunion d’avancement le 24 juin 2022 au Cerema regroupant toutes les équipes participantes et a montré que tous les modèles numériques ne sont pas capables d’identifier le phénomène de liquéfaction. En effet, certaines méthodes numériques appliquées ne prennent pas en compte la dissipation de la pression interstitielle ce qui rend la variabilité des résultats assez importantes. Afin de diminuer le nombre des incertitudes des codes numériques, une troisième itération va avoir lieu, dans laquelle certains paramètres numériques vont être calibrés ou fournis. Les travaux de ce projet ont été publiés et présentés lors d’une conférence européenne2 (C. Khalil & al., 2022).
Christina Khalil, Enseignante-chercheure ESITC Paris
Julie Régnier, Cerema Méditerranée Agence Sophia-Antipolis
Fernando Lopez-Caballero, CentraleSupélec, Université Paris-Saclay
