JUSQU’ICI
L’industrie de la construction ne comptait pas ses consommations d’énergie et les enjeux environnementaux n’étaient pas suffisamment anticipés lors des projets
DÉSORMAIS
Les jumeaux virtuels intégrés permettent d’imaginer des alternatives aux énergies fossiles telles que le nucléaire, l’hydrogène ou les biocarburants, et d’accélérer la transition durable et mesurable de l’industrie de la construction
Nous assistons à une transition extraordinaire vers des infrastructures et des villes plus vertes, avec leur énergie bas carbone, leurs bâtiments intelligents et connectés, et leurs matériaux durables. Notre façon de vivre en ville, de travailler et de nous détendre va changer. La modélisation virtuelle est au cœur de cette révolution, elle permet de concevoir et de tester des idées nouvelles sur des jumeaux virtuels avant de les mettre en œuvre.
Au cœur de la plateforme 3DEXPERIENCE, toutes sortes d’idées virtuelles prennent vie : une tour météorologique de nouvelle génération en Chine, des microcentrales nucléaires de la taille d’un bus qui fournissent de l’énergie décarbonée à des industries ou des communautés éloignées, ou encore la construction en bois réinventée grâce à des procédés numériques. Imaginer l’intégralité d’un projet de construction dans le monde virtuel marque un changement radical par rapport à l’approche fragmentée d’hier, qui profite à toutes les parties prenantes.
Cap sur la construction intelligente
CSADI, l’entreprise qui couple design et architecture, a choisi la plateforme 3DEXPERIENCE pour gérer la construction d’une tour météorologique complexe.
Avec sa façade qui s’enroule en double spirale et s’élance dans le ciel de Wuhan, la tour évoque un cyclone, l’une des catastrophes météorologiques étudiées par le radar nouvelle génération qu’elle abrite. L’édifice a été conçu et développé par le China’s Central-South Architectural Design Institute (CSADI), avec la plateforme 3DEXPERIENCE pour intégrer les savoir-faire en ingénierie et en construction dès la conception, réduire les coûts et les délais, tout en améliorant la sécurité du personnel.
Compte tenu de sa complexité, la tour météorologique était le projet pilote idéal pour tester la construction connectée et intelligente. Grâce à la plateforme 3DEXPERIENCE, CSADI a pu déterminer l’angle de rotation parfait du bâtiment et calculer avec précision la forme et les dimensions de plus de 1000 panneaux muraux extérieurs en béton armé de fibre de verre.
Collaborer au sein d’un jumeau virtuel, en y intégrant tous les domaines d’expertise, a permis de faciliter une gestion de projet transversale au sein de CSADI. Structure, plomberie, chauffage, électricité, ingénierie géotechnique : le jumeau virtuel a permis aux multiples corps de métiers de collaborer en temps réel. Un tableau de bord unique et très détaillé permettait de partager en continu l’information à tous les acteurs de la chaîne, pour garantir la prise en compte des exigences de chacun et anticiper les risques.
En s’appuyant sur des outils de simulation avancés, CSADI a pu tester et valider tous les aspects du projet en amont du chantier, s’assurer que tous les ordres de travaux étaient clairs et améliorer ainsi l’efficacité et la sécurité des intervenants. Par exemple, pour hisser les éléments de la façade en toute sécurité, l’institut a simulé plusieurs scénarios en tenant compte de l’emplacement des plateformes suspendues, des obstructions, du vent, etc.
La plateforme 3DEXPERIENCE a permis à CSADI de travailler sur une source unique de données sur la conception, la construction, les opérations et la maintenance. Une bibliothèque de modèles dans laquelle les experts pourront désormais puiser pour lancer plus rapidement de nouveaux projets et développer des normes industrielles de construction intelligente.
GRÂCE AU JUMEAU VIRTUEL, CSADI A RÉDUIT DE
LES ERREURS DE CONSTRUCTION
LA DURÉE TOTALE DU CHANTIER
Bascule vers une énergie décentralisée, stable et bas carbone
De la taille d’un bus, c’est une microcentrale nucléaire qui alimente de façon durable des usines en énergie bas carbone, dans les zones reculées en particulier. Les jumeaux virtuels accélèrent son développement.
Face à l’urgence climatique, la transition vers des sources bas carbone n’attend plus, celles-ci fournissant une énergie plus propre et plus fiable.
La start-up française NAAREA est au rendez-vous avec une solution révolutionnaire : des microcentrales nucléaires qui fournissent directement les industries en énergie décarbonée. La start-up, qui travaille sur un microréacteur à neutrons rapides et à sel fondu, XAMR®(1), fonctionne en mode économie circulaire : elle réutilise des actinides à longue durée de vie provenant du retraitement du combustible nucléaire usé pour produire, à la fois de l’électricité et de la chaleur à haute température, sans rejeter de gaz à effet de serre. Chaque réacteur XAMR aura à peu près la taille d’un bus et pourra être installé sur site sans raccordement au réseau. Cela en fait un outil idéal pour amener une énergie propre dans les régions isolées.
Un développement chrono
Pour déployer sa solution en seulement 18 mois, NAAREA a créé un jumeau virtuel du XAMR® sur la plateforme 3DEXPERIENCE sur le Cloud. Cet environnement virtuel intégré permet de piloter l’ensemble des processus de conception, d’ingénierie et de fabrication, de n’importe où. Les ingénieurs collaborent en toute sécurité sur le jumeau virtuel partagé pour valider l’architecture, les dimensions et toutes les fonctionnalités du réacteur, dont la sécurité, le comportement dynamique, l’analyse fonctionnelle, les schémas en 2D et la maquette numérique en 3D.
« Nous visons une mise sur le marché d’ici à 2030, nous devons donc aller vite », déclare Jean-Luc Alexandre, PDG de NAAREA. « Le jumeau virtuel est la meilleure solution pour atteindre cet objectif. C’est un accélérateur fantastique. L’une de ses fonctionnalités phares est de pouvoir concevoir et simuler au fur et à mesure, de tester vos idées et de voir si elles méritent d’être développées. »
Un gage de certification
Au-delà du gain de temps, le jumeau virtuel s’adapte aux besoins commerciaux de l’entreprise, et il est essentiel pour faire certifier XAMR par les autorités de sûreté régionales et internationales.
NAAREA mène actuellement des essais en laboratoire et alimente le jumeau virtuel du XAMR avec les données de ses expériences afin de tester ses paramètres de sécurité et d’analyser ses performances opérationnelles avant de lancer la production de prototypes. « Toutes les données des tests, des simulations et des modifications de conception sont enregistrées dans le jumeau virtuel, explique Jean-Luc Alexandre. Cette traçabilité est essentielle pour les autorités de sûreté, et elle nous assure de pouvoir traiter toute modification et détecter tout défaut de configuration. »
« Nous faisons confiance au jumeau virtuel pour démontrer la sûreté du réacteur dans le cadre du processus d’homologation. »
L’avenir du bâtiment sera plus durable
Inventer des bâtiments efficients énergétiquement et moins émetteurs de carbone, créer la température intérieure idéale ou fabriquer un bois respectueux de la nature, c’est redéfinir l’industrie du bâtiment à l’aune de la durabilité et c’est encore le pouvoir des jumeaux virtuels.
SOLIDEO: Garantir le confort des athlètes grâce à la simulation des flux de chaleur
Q&R avec Antoine du Souich, Directeur de la stratégie et de l’innovation, SOLIDEO : Société de livraison des ouvrages olympiques, établissement français public chargé de la livraison des ouvrages et des opérations d’aménagement nécessaires à l’organisation et au déroulement des événements de l’été 2024
Les étés à Paris sont de plus en plus chauds. Quel est l’impact pour les athlètes ?
Pour que les athlètes puissent récupérer après les épreuves, nous devons leur assurer des logements frais et confortables. Pour cela, il nous fallait comprendre comment les bâtiments réagiraient sous une chaleur extrême.
Quel a été le rôle de Dassault Systèmes ?
Nous avons utilisé le logiciel SIMULIA pour modéliser l’étage supérieur d’une résidence d’athlètes et simuler les paramètres tels que l’isolation, la ventilation, les stores et un système écologique de refroidissement des planchers par différentes températures. L’objectif était d’éviter la climatisation tout en maintenant un écart de température d’au moins 6 °C entre l’intérieur et l’extérieur. L’objectif était d’éviter la climatisation tout en maintenant un écart de température d’au moins 6 °C entre l’intérieur et l’extérieur.
Nous disposons désormais des informations clés pour optimiser le confort à l’intérieur des bâtiments, même si les températures montent en flèche, et garantir un environnement sain aux athlètes et au-delà, aux futurs résidents. Nous pourrons ainsi identifier et déployer les solutions énergétiques nécessaires pour maintenir la fraîcheur des bâtiments tout en limitant les impacts environnementaux. Et demain, nous pourrons appliquer ces connaissances à d’autres bâtiments, à l’instar des hôpitaux, pour améliorer la qualité de vie de tous.
PIVETEAUBOIS : du bois durable pour les générations futures
Le bois préfabriqué est une alternative favorisée au détriment du béton et de l’acier, fortement émetteurs de carbone. Le bois lamellé croisé (CLT), un panneau de bois multicouche durable, présente les qualités architecturales requises pour les constructions à grande échelle. Mais le CLT doit être fabriqué à 100 % sur mesure. Alors, pour faire face à la demande, le fabricant français PiveteauBois a dû gagner en agilité et repenser entièrement sa méthode de fabrication.
À l’aide de la plateforme 3DEXPERIENCE, PiveteauBois crée un modèle 3D pour décomposer les projets de ses clients. Ce modèle peut être utilisé pour créer les panneaux de bois et optimiser le chargement dans les camions de livraison, ce qui permet de mieux piloter l’empreinte carbone. Grâce à la puissance de la plateforme pour la gestion des données et l’automatisation, PiveteauBois a amélioré sa productivité de 50% à 60%. Désormais, l’entreprise s’adapte plus vite à l’évolution des besoins des clients et livre dans de meilleurs délais. La collaboration sur le Cloud garantit la traçabilité des produits et une meilleure communication en interne. Et demain, PiveteauBois envisage d’utiliser la plateforme pour la gestion du cycle de vie de ses produits.
