L’application des méthodes pour l’aide au choix de l’enveloppe du bâtiment

Les recherche des dernières années se sont développées sur l’utilisation des méthodes multicritères afin de supporter le concepteur à travers les évaluations et les comparaisons, mais aussi pour résoudre des situations de conflits. Dans ce cadre, nous proposons une revue des exemples d’application de méthodes décisionnelles multicritères relatives à la conception du bâtiment et, plus précisément sur les composants d’enveloppe.

Moghtadernajad (Moghtadernejad, et al., 2018) propose une méthodologie permettant le choix des solutions de façade dans les étapes préliminaires de la conception. Suite à une attente analyse des divers MCDM, trois méthodes ont été retenues les plus efficientes : le AHP, le Choquet integrals, et le TOPSIS. Les auteurs évaluent quatre alternatives de panneaux de façade à travers huit critères décisionnels : l’esthétique, le poids, la résistance au feu, l’acoustique, l’empreinte environnementale, la facilité de construction, la durabilité et le coût initial. Le travail est, par contre, réalisé que pour un des composants de la façade sans prendre en compte la maitrise des interfaces, ainsi que pour des critères comme le confort thermique et la performance énergétique.

Une proposition d’analyse multicritère de plusieurs solutions de façades adaptatives est faite par Mols (Mols, et al., 2017). Dans ce cas, les critères de choix sont : le coût global ; la complexité de la construction ; la résistance thermique ; la complexité de gestion ; la rapidité d’adaptation ; l’influence de l’occupant ; la valeur esthétique. Le poids de critères a été établis à priori à l’aide de professionnels de physique du bâtiment. La méthode implémentée est le Simple Additive Weighting (SAW). Même si la méthodologie permet d’évaluer quelle solution est la plus performante dans un certain climat, l’évaluation demeure assez qualitative et subjective. De plus, l’établissement des poids des critères détermine une négligence par rapport à des situations de compromis et ne prend pas en compte les autres aspects de la conception.

Iwaro et Mwasha (Iwaro & Mwasha, 2013), proposent une méthodologie pour estimer l’impact de la conception de l’enveloppe, visant à maximiser la durabilité, sur la conception globale. Cela se fait à travers un indicateur global venant d’une analyse multicritère. La définition des poids dans cette méthodologie se fait de façon subjective ou, dans le cas de méconnaissance de la hiérarchie des critères, à travers l’utilisation de CRITORT, une technique permettant d’établir des poids objectifs. Les critères sur lequel les auteurs basent leur méthodologie sont : Efficience économique ; Efficience énergétique ; Efficience du matériel ; Efficience de régulation ; Impact environnemental ; Avantages externes. Les six critères sont aussi encore développés en 57 sous-critères. D’autre part, les trois alternatives d’enveloppe étudiées, concernent la variation des caractéristiques et des composants de la toiture, des murs, des fenêtres des portes externes, des planchers et la surface brute de l’enveloppe par rapport au plancher. La méthodologie fournie demeure assez exhaustive concernant les critères pris en compte. Par contre, la méthodologie demeure difficilement intégrable dans les étapes préliminaires de la conception, aussi à cause de la nécessité d’utilisation d’une série d’outils d’évaluation de la performance.

Deniz et Ekinci (Deniz & Ekinci, 2016) utilisent la méthode AHP, pour réaliser une évaluation de plusieurs alternatives de composants d’enveloppe (toiture, murs, fenêtres et plancher à l’extérieur) par rapport au risque de condensation, le coefficient de déperdition thermique, l’acoustique, le coût et l’efficacité de nettoyage. Ils évaluent aussi la distance entre les résultats des alternatives et une

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solution idéale de composant. Dans ce cas on remarque une carence de critères d’évaluation et le manque de prise en compte de la phase de réalisation et exploitation.

Donnarumma et Fiore (Donnarumma & Fiore, 2016) proposent une analyse pour l’évaluation de plusieurs stratégies de réhabilitation énergétique, basées sur quatre alternatives d’isolation thermique. Le poids des critères est défini sur l’avis des professionnels et les critères d’évaluation sont :

- la performance énergétique, dont les sous-critères sont l’indicateur de performance énergétique globale venant de la législation actuelle, le comportement hygroscopique du composant, le coefficient de transmission périodique et la surface équivalente en été par rapport à la surface du plancher ;

- la soutenabilité, à travers un indicateur unique incluant l’analyse de cycle de vie, la maintenance et la réversibilité de la technologie ;

- le coût, évalué à l’aide de deux indicateurs de convenance économique (la période de retour d’investissement et l’indicateur de profitabilité). Aussi dans ce cas, les aspects liés à la mise en œuvre et à la gestion des interfaces ne sont pas prises en compte.

Conclusions du chapitre 2

Ce chapitre nous a permis de passer en revue les définitions et les méthodes concernant les deux domaines principaux relatifs à la gestion de la performance. En s’appuyant sur la définition et la démarche de l’approche performancielle, nous avons analysé, d’une part la constructibilité (entendue comme constructability) permettant une gestion technique du bâtiment et du processus de construction, plus proprement, donc, de la faisabilité technique ; d’autre part, les méthodes permettant un accompagnement à la conception se basant sur la performance.

Nous avons vu que les concepts de constructibilité ne sont pas formellement appliqués à la conception. Les principes de constructibilité concernent des bonnes pratiques constituant un vadémécum dont il faudrait tenir compte tout au long du cycle de vie. Ces concepts demeurent généraux, parfois répétitifs, et difficilement intégrables en pré-design.

Les outils permettant une évaluation de la constructibilité, de plus, se basent sur la définition « anglo-saxonne » de cette discipline. A notre avis il est nécessaire d’intervenir sur deux plans, afin de faciliter l’introduction de la constructibilité « française » en pré-design :

- La réalisation d’une méthode simple permettant d’introduire les concepts de constructibilité en conception et de les quantifier ;

- Prendre en compte, parmi les concepts de constructibilité, le respect des indicateurs de performance spécifiant les diverses fonctions d’usage du bâtiment.

Dans le cadre des méthodes d’accompagnement axées sur la performance, nous avons listé trois types d’outils. Chacun de ces outils demeure, de quelque façon, limité. Les outils fournissant des directives de conception peuvent être utilisés pendant la définition initiale des grandes lignes de conception, mais ils ne permettent pas une évaluation. Les outils de simulation permettent d’accompagner le choix mais, sauf leur utilisation dans une approche BIM, ils se montrent encore trop disjoints sur le plan des modèles et des expertises demandées. Les démarches se basant sur

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l’obtention des certifications, tout en prévoyant une série d’évaluations qui tiennent compte de l’ensemble du cycle de vie, se basent sur un résultat global peu indicatif et négligent les aspects relatifs à la constructibilité.

Nous nous appuyons sur ces constats pour développer une nouvelle méthode qui puisse à la fois accompagner le concepteur dans une démarche d’amélioration de la constructibilité du pré-design et permettre une évaluation de la pertinence du pré-design même. Les concepts de pertinence et les bases de la nouvelle méthode seront traités dans le chapitre suivant.

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