Chapitre 3. Optimiser les stratégies de déconstruction
2.1 Durée
Cette fonction-objectif correspond à la durée totale du chantier, calculé en jours (DT).
Il s’obtient en sommant la durée de chaque phase du chantier : installation (DIns), curage (DCur), désolidarisation (DDes), démolition (DDem). La durée des activités annexes gérées en
sous-traitance n’est pas considérée ici. Ces tâches-ci peuvent se réaliser en même temps que le
chantier (e.g. sciage, calcul de confortement, reprise d’étanchéité…). Nous effectuons alors l’hypothèse qu’aucune phase de chantier ne peut se chevaucher dans le temps. Naturellement, l’enjeu est de minimiser cet objectif.
La durée d’installation du chantier (DIns) est estimée selon un rendement général (RIns) qui traduit la préparation du chantier en fonction de la surface au sol (Ssol) du bâtiment à
déconstruire. Le modèle calcule cette durée selon l’Équation 3.1.
𝐷
𝐼𝑛𝑠= 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛𝑑𝑖. sup (𝑆𝑠𝑜𝑙
𝑅
𝐼𝑛𝑠)
Équation 3.1Avec :
- DIns: durée d’installation du chantier (jours)
- Ssol : surface au sol du bâtiment (m2).
La durée du curage est dépendante de trois facteurs. Le premier facteur correspond au nombre de jours alloués pour un seul ouvrier (JAllouésCur). Le deuxième facteur est le
nombre d’ouvriers (OCur), puis le choix de la variable de décision Démol. La durée du curage
se calcule selon l’Équation 3.2. Les travaux sont réalisés par les ouvriers, le chef de chantier étant présent pour superviser.
{𝑆𝑖 𝐷é𝑚𝑜𝑙 = 1, 𝐷
𝐶𝑢𝑟= 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛𝑑𝑖. sup (𝐽𝐴𝑙𝑙𝑜𝑢é𝑠
𝐶𝑢𝑟𝑂
𝐶𝑢𝑟)
𝑆𝑖 𝐷é𝑚𝑜𝑙 = 0, 𝐷
𝐶𝑢𝑟= 0
Équation 3.2
Avec :
- DCur : durée du curage (jours)
- Démol : variable de décision sur le type de déconstruction
- JAllouésCur : nombre de jours alloués pour un seul ouvrier (jours)
- OCur : nombre d’ouvriers pour la phase de curage, correspondant aussi à une
variable de décision.
Lorsque la taille de l’équipe (i.e. nombre d’ouvriers) est définie dans le modèle, la durée
de la phase de curage est calculée en fonction du nombre de jours alloués (i.e. division entre
le nombre de jours alloués et le nombre d’ouvriers). Nous prenons alors l’hypothèse que le temps est proportionnel au nombre d’ouvriers. Une marge d’erreur est cependant
envisageable avec la réalité. En effet, on peut imaginer plusieurs cas ralentissant ou accélérant les travaux : deux ouvriers se gênent pour leurs tâches, ou au contraire s’aident pour travailler plus vite… La durée de la phase de curage est estimative et dépend de la
pertinence des rendements de travail connus pour chaque élément de construction. Plus ces rendements seront solides (i.e. moyenne à partir de plusieurs mesures de rendements sur chantier), mieux la durée sera estimée.
La phase de désolidarisation correspond à des travaux de séparation d’une zone
mitoyenne (e.g. mur à conserver, mais mitoyen du bâtiment à déconstruire). La durée de cette tâche est estimée au cas par cas. Ainsi, sa durée DDes équivaut à celle préalablement estimée
par le chargé d’études. Elle est considérée comme indépendante des variables de décision. Pour calculer la durée de la phase de démolition DDem, la phase est divisée en plusieurs étapes. Ces dernières se succèdent sur le chantier pour gérer au fur et à mesure la superstructure du bâtiment, puis son infrastructure et enfin le terrain autour du bâtiment (Tableau 3.7).
Tableau 3.7 : Étapes de la phase de démolition d'un chantier de déconstruction et relation avec le calcul de la durée du chantier
Section du chantier Étape de travaux
Superstructure du bâtiment
Abattage de la superstructure (DDem-1)
Chargement des déchets issus de la superstructure (DDem-2) Infrastructure du
bâtiment
Démolition de l’infrastructure (DDem-3)
Chargement des déchets issus de l’infrastructure (DDem-4)
Divers
Déconstruction d’ouvrages divers (e.g. enrobés, clôture, végétaux…) (DDem-5)
Remblaiement du terrain (DDem-6) Nivellement du terrain (DDem-7)
La durée d’une déconstruction par une unique pelle hydraulique est calculée telle que présentée dans l’Équation 3.3.
𝐷𝐷𝑒𝑚= 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛𝑑𝑖. sup(𝐷𝐷𝑒𝑚−1+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−2+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−3+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−4+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−5+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−6+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−7) = 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛𝑑𝑖. 𝑠𝑢𝑝 (𝑅 𝑆𝐷 𝐷𝑒𝑚−1
+
𝑀𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟 𝑅𝐷𝑒𝑚−2+
𝑅𝑆𝑠𝑜𝑙 𝐷𝑒𝑚−3+
𝑀𝐼𝑛𝑓𝑟𝑎 𝑅𝐷𝑒𝑚−4+
𝐽𝐴𝑙𝑙𝑜𝑢é𝑠𝐷𝑒𝑚−5 𝑅𝐷𝑒𝑚−5+
𝑀𝑅𝑒𝑚𝑏𝑙𝑎𝑖 𝑅𝐷𝑒𝑚−6+
𝑅𝑆𝑁 𝐷𝑒𝑚−7) Équation 3.3 Avec :- DDem : durée de démolition (jours)
- DDem-1 : durée de l’étape de l’abattage de la superstructure (jours)
- DDem-2: durée de l’étape de chargement des déchets issus de la superstructure
(jours)
- DDem-3: durée de l’étape de démolition de l’infrastructure (jours)
- DDem-4: durée de l’étape de chargement des déchets issus de l’infrastructure
(jours)
- DDem-5: durée de l’étape de déconstruction d’ouvrages divers (jours)
- DDem-6: durée de l’étape de de remblaiement du terrain (jours)
- DDem-7: durée de l’étape de nivellement du terrain (jours)
- JAllouésDem-5 : nombre de jours alloués pour la déconstruction d’ouvrages divers
avec un seul pelleteur (jours)
- 𝑀𝐼𝑛𝑓𝑟𝑎 : masse de déchets produits par la démolition de l’infrastructure du
bâtiment (tonnes)
- 𝑀𝑅𝑒𝑚𝑏𝑙𝑎𝑖 : masse de remblai à utiliser pour remblayer le terrain (tonnes).
- 𝑀𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟 : masse de déchets produits par la démolition de la superstructure du bâtiment (tonnes)
- R: rendement de travail de l’étape considéré (m2/jour ou T/jour)
- SD : Surface développée du bâtiment (m2)
- SN : Surface du terrain à niveler (m2)
- Ssol : Surface au sol du bâtiment (m2).
Si Démol = 0 (i.e. démolition traditionnelle, sans curage), les étapes concernant la
superstructure du bâtiment sont modifiées. En effet, sans curage préalable, il y a alors plus de déchets à gérer. Le rendement de l’abattage de la superstructure diffère (R’Dem-1). Pour le chargement des déchets de superstructure, la quantité de déchets à gérer évolue. Les
𝑆𝑖 𝐷é𝑚𝑜𝑙 = 0, 𝐷
𝐷𝑒𝑚−1=
𝑅′𝑆𝐷𝐷𝑒𝑚−1
𝑒𝑡 𝐷
𝐷𝑒𝑚−2=
𝑀𝐵â𝑡−𝑀𝐼𝑛𝑓𝑟𝑎𝑅𝐷𝑒𝑚−2 Équation 3.4 Avec :
- DDem-1: durée de l’étape de l’abattage de la superstructure (jours)
- DDem-2: durée de l’étape de chargement des déchets issus de la superstructure
(jours)
- Démol : variable de décision sur le type de déconstruction
- 𝑀𝐵â𝑡 : masse de déchets produits par la démolition du bâtiment (tonnes)
- 𝑀𝐼𝑛𝑓𝑟𝑎 : masse de déchets produits par la démolition de l’infrastructure du
bâtiment (tonnes)
- SD : Surface développée du bâtiment (m2)
- R: rendement de travail de l’étape considéré (m2/jour ou T/jour).
En plus de Démol, la variable DeuxPelles influence la durée. Elle est étudiée lorsque la variable VDeuxPelles le permet. Si une deuxième pelle hydraulique est envisagée (DeuxPelles = 0), elle intervient en renfort de la première. Elle se charge ainsi du chargement des déchets
de superstructure et d’infrastructure (DDem-2 et DDem-4). Nous évitons de programmer deux pelles
pour les étapes d’abattage et de démolition (DDem-1 et DDem-3) car cela nécessiterait un grand
espace de manœuvre pour éviter tout risque. La durée totale de la phase de démolition
correspond à la durée de travail la plus longue entre les deux pelles hydrauliques (Équation 3.5).
𝐷𝐷𝑒𝑚= 𝑎𝑟𝑟𝑜𝑛𝑑𝑖. sup [𝑀𝐴𝑋(𝐷𝐷𝑒𝑚−1+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−3+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−5+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−6+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−7;
𝐷𝐷𝑒𝑚−2+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−4+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−5+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−6+ 𝐷𝐷𝑒𝑚−7)] Équation 3.5
Avec :
- DDem : durée de démolition (jours)
- DDem-1: durée de l’étape de l’abattage de la superstructure (jours)
- DDem-2: durée de l’étape de chargement des déchets issus de la superstructure
(jours)
- DDem-3: durée de l’étape de démolition de l’infrastructure (jours)
- DDem-4: durée de l’étape de chargement des déchets issus de l’infrastructure
(jours)
- DDem-5: durée de l’étape de déconstruction d’ouvrages divers (jours)
- DDem-6: durée de l’étape de de remblaiement du terrain (jours)
- DDem-7: durée de l’étape de nivellement du terrain (jours).
Cependant, s’il s’agit d’un chantier de réhabilitation (variable Réhab vaut « Oui »), alors
les travaux sur la phase de démolition sont locaux et aucune modification n’y possible. Dans
ce cas, la durée de la phase de démolition (DDem) vaut la durée estimée initialement par le
chargé d’études.
La durée totale du chantier est estimée en additionnant la durée de chaque phase (Équation 3.6).
𝑇= 𝐷𝐼𝑛𝑠+ 𝐷𝐶𝑢𝑟+ 𝐷𝐷𝑒𝑠+ 𝐷𝐷𝑒𝑚 Équation 3.6 Avec :
- DDem : durée de démolition (jours)
- DDes : durée de désolidarisation (jours)
- DIns: durée d’installation du chantier (jours)
- DT : durée totale du chantier de déconstruction (jours).