Jumeaux numériques pour une décarbonisation intelligente de l’environnement bâti répondant aux critères de l’économie circulaire
Aperçu du projet
Cette recherche est alignée sur l’engagement du Canada à réduire les émissions de CO2 de 40 à 45 % d’ici 2030 et à atteindre la carboneutralité d’ici 2050. Comme les bâtiments représentent 18 % de ces émissions, il est essentiel de procéder à des modernisations. Le défi est de taille : on compte 16 millions de foyers et 482 000 bâtiments à moderniser, pour un montant de 20 à 32 milliards de dollars par an.
Ce processus complexe exige des outils de prise de décision efficaces, et les jumeaux numériques, des répliques virtuelles soutenant les projets de rénovation, offrent une solution prometteuse. Des normes précises sont toutefois nécessaires pour optimiser leur potentiel.
Ce programme de recherche vise à améliorer les jumeaux numériques en portant une attention particulière à la gestion des déchets après démolition. Le but est d’élaborer des normes et des outils pour les jumeaux numériques afin de faciliter la conception des modernisations, la déconstruction et l’analyse de l’ensemble du cycle de vie.
À ce stade, le programme a deux principaux objectifs de recherche : élaborer des méthodes et des normes pour la création de jumeaux numériques en vue de moderniser des bâtiments; et évaluer les options de modernisation fondées sur la seconde vie – et au-delà – des matériaux et des composantes.
Renseignements clés
| Chercheur principal | Mazdak Nik-Bakht, professeur agrégé de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia |
Cochercheurs principaux |
Jenn McArthur, professeure agrégée de génie mécanique, Université métropolitaine de Toronto; Hua Ge, professeure de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia; Annie Levasseur, professeure, École de technologie supérieure; Ammin Hammad, professeur, Institut d’ingénierie des systèmes d’information de Concordia, Université de Concordia; Jong Won Ma, professeur adjoint, Département de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia; Farzad Jalaei, agent de recherche, Conseil national de la recherche du Canada |
Collaborateurs de recherche |
Mohamed Ouf, professeur adjoint de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia; Ursula Eicker, titulaire de la chaire d’excellence en recherche du Canada sur les collectivités et les villes intelligentes, durables et résilientes, et directrice de l’Institut des villes nouvelle génération, Université Concordia; Tamer El-Diraby, Département de génie civil et minier, Université de Toronto; Érik Poirier, Département de génie de la construction, École de technologie supérieure; Osama Moselhi, professeur, Département de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia; Yann-Gaël Guéhéneuc, Département d’informatique et de génie logiciel, Université Concordia; Jun Yan, professeur agrégé, Université Concordia; Joonhee Lee, professeur agrégé, Département de génie du bâtiment, civil et environnemental, Université Concordia |
| Partenaires non universitaires | Akanovia, Lighthouse, Adaptis, Conseil national de la recherche |
| Mots-clés de la recherche | Jumeaux numériques, rénovation de bâtiments, intelligence artificielle, économie circulaire, déchets de construction et de rénovation, modélisation des données du bâtiment, modélisation des données urbaines, système d’aide à la décision |
| Budget | En espèces : 395 000 $ En nature : 294 000 $ |
Research focus
Jumeaux numériques
Dans ce projet, les jumeaux numériques sont essentiels. La recherche vise à élaborer un plan pour la création de modèles et leur application, en plus d’analyser les besoins en matière de normalisation des jumeaux numériques pour la modernisation. Le projet de jumeaux numériques pour une décarbonisation intelligente créera un passeport des produits de bâtiments numériques, et générera des jumeaux numériques à l’échelle urbaine en combinant la modélisation des données du bâtiment (MDB) et un système d’information géographique (SIG). La création et l’évaluation des solutions de rénovation seront automatisées grâce à ces jumeaux numériques. En outre, la recherche intégrera l’analyse de l’ensemble du cycle de vie en tenant compte des coûts du cycle de vie et de l’évaluation du cycle de vie relativement aux jumeaux numériques.
Gestion des déchets
Il est également nécessaire de créer des modèles numériques à l’échelle d’une ville pour prendre en compte les répercussions socioéconomiques de la rénovation et le suivi des déchets de construction, de rénovation et de démolition (CRD). Le programme a pour objectif de réaliser une évaluation exhaustive des options de modernisation, en mettant l’accent sur la gestion des déchets de CRD après la démolition. Cet aspect de la recherche revêt une grande importance en raison du volume considérable de déchets solides par habitant au Canada, la CRD produisant entre 12 et 25 % de l’ensemble de ces déchets solides.
Partenaires non universitaires
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