Longtemps pensée principalement pour répondre à des besoins urgents ou temporaires – préfabriqués de chantiers ou encore bâtiments dans des zones de catastrophes naturelles - la construction modulaire est devenue une véritable alternative à la construction de logements et de bureaux.
Ce type de structure, qui repose principalement sur la préfabrication et l’industrialisation, est aujourd’hui en pleine expansion. En effet, le procédé a de quoi séduire d’autant plus dans le contexte actuel marqué par une pénurie de main d’œuvre et de matières premières mais aussi par des exigences en termes de développement durable et d'écoresponsabilité qui se multiplient.
Considéré comme l’avenir de la construction grâce à ses nombreux avantages - réduction des coûts, des délais et des nuisances - le hors-site progresse chaque année de 25 à 30% dans le monde. Selon une étude du cabinet de conseil McKinsey (2019), la construction modulaire devrait représenter 20 % du marché mondial d’ici 10 ans.
À Singapour, pionnier en la matière, le gouvernement impose désormais une règle de 65% de construction hors site pour tout projet de nouveau bâtiment. Cependant, elle a encore du mal à se faire une place en France même si de nombreux projets commencent à voir le jour.
C’est quoi la construction modulaire ou hors site ?
La construction modulaire ou hors site consiste dans un premier temps à préfabriquer, en usine, de façon industrielle, les différents éléments d'un bâtiment ; puis, dans un second temps, à les livrer et les assembler sur site. Le montage se réalise en même temps que les travaux sur le chantier. Elle est soumise aux mêmes codes et normes que les installations construites de façon traditionnelle.
Les modules sont généralement en acier ou en béton mais aussi en bois, équipés en plomberie, chauffage et électricité. Les finitions intérieures sont plus ou moins incluses à la sortie de l’atelier de production selon la finalité du bâtiment à construire.
Ce type de construction concerne les bureaux, hôpitaux, résidences étudiantes, maisons ou encore magasins. Elle peut être permanente, temporaire ou complémentaire. Flexible et modulable, elle offre l’avantage de s’adapter aux contraintes de temps mais aussi de répondre aux souhaits de son commanditaire.
Bien que la construction modulaire soit rapide au niveau de l'installation, les délais de conception peuvent s’avérer long. Pour les réduire, on peut faire appel au modulaire reconditionné ou d'occasion qui offre une disponibilité immédiate. Le prix est d’autant plus intéressant, car ne nécessitant aucune intervention.
Quelques réalisations
En juillet 2019, Dragages Singapore, filiale du groupe Bouygues Construction, a achevé, en un temps record, la construction de Clement Canopy à Singapour ; deux tours de 40 étages (140 mètres de haut) composées de 1 866 modules en béton avec des parois d’à peine 8 centimètres d’épaisseur.
En 2020, au Royaume-Uni, à Croydon près de Londres, deux tours de 136 mètres de haut (44 étages et 546 appartements) ont été assemblées en un délai record, devenant le bâtiment modulaire le plus haut du monde avec 1 526 modules en acier, 100 % fabriqués en usine.
Aux États-Unis, la construction modulaire se développe également. A New-York par exemple, l'AC hôtel Nomad Marriott, d’une hauteur de 110 mètres de hauteur abrite 168 chambres sur 26 étages ainsi qu’un rooftop.
En France, plusieurs start-ups misent sur le hors site. Ainsi, Agilcare a eu recours à ce procédé pour livrer 100m² de bureaux destinés à une association de réinsertion du Val-d’Oise. Elle travaille également avec l’AP-HP, à Paris, pour la construction de bureaux qui pourraient être ensuite intégrés à des hôpitaux.
Autre exemple : pour accompagner le développement croissant du hors site, un campus dédié a été créé en 2019 en Auvergne Rhône-Alpes. Le Campus Hors Site est ainsi la première école française spécialisée sur la formation dans le domaine de l’industrialisation du bâtiment destinée à de tous les acteurs de la construction : maîtres d’ouvrage, architectes, ingénieurs, entreprises du bâtiment, …
Mais les champions du monde de la construction modulaire sont Chinois, avec la construction en février 2020 de deux hôpitaux à Wuhan en l’espace de seulement dix jours.
Le modulaire pour une construction plus écoresponsable
La construction hors site se veut plus durable. En effet, les bâtiments sont imaginés et conçus de manière à répondre aux enjeux environnementaux et à faire rentrer le secteur de la construction dans l’ère de l’économie circulaire.
Elle permet :
> La préservation du sol
Le hors site ne nécessite pas de fondations lourdes, ce qui permet de préserver le sol lors de la construction et/ou de la démolition.
> Une construction moins polluante
Moins de personnes, moins de matériel, moins d’engins sur site et donc moins de pollutions atmosphérique et sonore et zéro déchet sur le chantier.
Ces bâtiments offrent ainsi une empreinte carbone parmi les plus faibles du secteur de la construction, permettant une réduction des émissions de CO2 jusqu’à 40%.
> L’utilisation de matériaux recyclables pour des constructions plus durables
Les bâtiments modulaires peuvent être montés ou démontés en tout ou partie. Tous les modules peuvent être réutilisés plusieurs fois pour différentes constructions, ce qui permet de réduire les matières premières et la quantité d’énergie.
De nombreux avantages au service de la modernisation de la construction
Le succès de l’industrialisation du bâtiment s’explique par d’autres avantages :
> Offrir du sur-mesure avant même l'installation : choix des revêtements, des équipements, …
> Diminuer et mieux maitriser les coûts : réduire le nombre d'intervenants et la durée du chantier car l'assemblage sur site est extrêmement rapide et indépendant des conditions climatiques.
> Réduire les délais de livraison et les malfaçons : la qualité est mieux contrôlable en usine
> Réduire la pénibilité sur site
> Libérer la main d’œuvre qualifiée pour les chantiers et transférer des heures du chantier à l’usine
Le digital, un allié de poids pour la construction modulaire hors-site
L’industrialisation de la construction gagne du terrain et de nombreux bâtiments modulaires poussent aux quatre coins de la planète. Pour accompagner les acteurs dans cette démarche, la technologie est indispensable et le digital joue un rôle essentiel notamment pour optimiser la collaboration entre les industriels et les acteurs du bâtiment et permettre de capitaliser sur leurs savoirs et leurs expériences.
Par exemple, chaque module peut être identifié dans l’usine par un QR Code. Le simple fait de scanner ce QR Code avec une appli mobile installée sur smartphone ou tablette permet d’afficher les données d’identification du module, d’afficher sa localisation finale dans le plan du bâtiment, mais aussi de mettre à jour le statut d’avancement de fabrication et d’accéder à tout l’historique de fabrication.
Ces données peuvent alors être partagées en temps réel avec les intervenants sur le chantier (le site d’assemblage du bâtiment) qui connaissent donc à tout moment le statut de chacun des modules à intégrer à l'ouvrage. Le planning peut ainsi être plus facilement adapté en fonction d’éventuels retards de fabrication au niveau de l’usine.
Les contrôles Qualité à chaque étape de fabrication en usine et pendant la phase d’assemblage sur le chantier peuvent également être dématérialisés grâce à une solution de suivi de chantier comme celle de Finalcad, qui propose à la fois des capacités de gestion des observations / défauts et des formulaires pour procéder à tout type de contrôle ou à des relevés d’informations structurées. Au final, l’utilisation de ce type de solution digitale depuis l’usine de fabrication jusqu’au chantier permet d’améliorer la Qualité du produit délivré et de gagner un temps précieux, notamment en évitant un maximum de reprise de travaux.
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