3.3.1 Réemploi des matériaux issus de la déconstruction

Ce projet analyse le processus de déconstruction sur deux terrains d’expérimentation en Gaspésie pour favoriser le réemploi des matériaux issus de la déconstruction. Conduit par Tasseda Boukherroub (prof.), Audrey Ngnanmi Tchakoutio et Félix Veillette (étudiants) de l’ÉTS, et la Régie intermunicipale de traitement des matières résiduelles de la Gaspésie (RITMRG), et avec le soutien technique de RECYC-QUÉBEC, ce projet s’est concentré sur l’optimisation de la logistique du réemploi de ces matériaux. Le but de ce projet est d’améliorer économiquement et logistiquement le réemploi des matériaux en analysant, en améliorant et en documentant les processus existants en Gaspésie en vue de les déployer à des projets similaires ailleurs au Québec. À cette fin, un modèle d’aide à la décision est en cours d’élaboration pour optimiser la chaîne logistique des matériaux tout en évaluant l’impact environnemental et socio-économique de leur déconstruction.

Le projet a permis d’identifier sur le terrain les obstacles majeurs de la transition vers un modèle d’économie circulaire, tout en mettant en lumière les défis liés à la déconstruction et au réemploi des matériaux.

Parallèlement, la méthodologie DMAIC (Définir, Mesurer, Analyser, Innover, et Contrôler), dérivée de la philosophie Lean Six Sigma, a été appliquée pour l’étude du processus de déconstruction sur les deux terrains d’expérimentation. Une analyse approfondie de l’optimisation de la chaîne logistique et des différentes phases de déconstruction a d’ailleurs conduit au développement d’un processus optimisé pour maximiser le réemploi des matériaux. Cette méthode de recherche est venue renforcer les enseignements de l’expérimentation terrain de plusieurs manières. D’une part, la cartographie détaillée du processus de déconstruction s’est avérée essentielle pour identifier les points critiques de la démarche pour ensuite proposer le processus optimisé. D’autre part, l’approche ouverte et collaborative, qui a lieu notamment à travers la méthode DMAIC, a joué un rôle déterminant, car elle a favorisé l’implication et la contribution des différentes parties prenantes dans l’amélioration du processus.

Une des retombées principales de ce projet est la création d’une boîte à outils qui détaille les différentes étapes du processus de déconstruction, lesquelles vont de la planification au niveau municipal jusqu’à la commercialisation des matériaux. Concrètement, la déconstruction des bâtiments issus des deux sites a démontré des résultats très satisfaisants en matière de taux de réemploi, qui se sont élevés jusqu’à 70 % pour les bâtiments en bois sur le site de Grande-Rivière. Autrement dit, le réemploi a permis d’économiser 135 tonnes de matières premières , de valoriser 14 % de matériaux et d’en enfouir un plus faible pourcentage (16 %) – voir Figure 19. À l’écocentre, le taux de valorisation s’est élevé à 74 % pour le bâtiment abandonné du site de Chandler et une économie de 5 % sur le coût du projet a été réalisée grâce à la déconstruction. Les bénéfices liés à la vente des matériaux déconstruits au lieu de leur enfouissement ont permis de réaliser les opérations de déconstruction à un coût équivalent à celui de la démolition, étant donné le coût élevé de l’enfouissement en Gaspésie.

D’une manière générale, le projet a permis de constater qu’il y a un manque d’informations sur l’optimisation des pratiques de déconstruction et que les entrepreneurs ne connaissaient pas les pratiques de déconstruction, qui restent encore à développer au sein de la main-d’œuvre du secteur. Toutefois, l’engagement précoce du donneur d’ouvrage dans la démarche de déconstruction et la formation adéquate des entrepreneurs ont contribué à la réussite du projet. Les résultats obtenus ont permis de confirmer la faisabilité et la rentabilité des pratiques de réemploi et de déconstruction dans le contexte particulier des coûts élevés d’enfouissement en Gaspésie. Le projet a été un réel succès pour les partenaires et s’est traduit en retombées positives à l’échelle locale de la région où il s’est déroulé.

Il est attendu que l’utilisation de la boîte à outils par d’autres régions du Québec accélérera le recours aux matériaux de déconstruction dans les projets à venir. Finalement, l’objectif de faire évoluer le contexte réglementaire pour encourager le réemploi va de pair avec la mise sur pied de recherches futures qui porteront sur les modèles d’aide à la décision.

3.3.2 Logistique interne d’un centre de réemploi

Maintenir la valeur des éléments de construction et leur éviter le statut de matière résiduelle représente l’un des défis majeurs de l’économie circulaire. Parmi les nombreux principes de l’économie circulaire, les pratiques de réemploi représentent l’une des meilleures solutions d’allongement de durée de vie des matériaux de construction du fait qu’elles permettent d’éviter l’enfouissement des composantes, dont certaines à valeur patrimoniale, et de redistribuer ces éléments en tant que ressources. Le projet porté par Architecture sans frontières Québec (ASFQ) et Amin Chaabane (prof.), Mustapha Ouhimmou (prof.), Armin Jabbarzadeh (prof.) et Louis Garban (étudiant) de l’ÉTS, avec le soutien technique de DG Technologies, vise à prolonger le cycle de vie des matériaux de construction en favorisant leur réemploi par l’optimisation d’un espace de commercialisation des matériaux usagés dans un centre à Montréal. Le projet a permis d’analyser puis d’optimiser les opérations logistiques autour de cette initiative circulaire par une approche de logistique inverse.

La logistique inverse est définie comme un système de gestion logistique des produits qui se base sur le retour, la récupération ou le recyclage des produits vers l’entreprise de production. Elle offre une opportunité cruciale pour optimiser les opérations de déconstruction et de réemploi dans le secteur de la construction.

Bien que la revue de littérature ait consolidé certaines connaissances sur l’optimisation des opérations et de la logistique dans ce contexte, il y subsiste des manquements. Les articles étudiés dans le cadre de ce projet mettent en lumière l’inefficacité dans les transports des matières résiduelles et le gaspillage potentiel des matières issues de la déconstruction par manque d’orientation des entrepreneurs sur la gestion des matériaux. De plus, le transport est également identifié comme un frein à la récupération et au réemploi : il est constaté une absence de logique des itinéraires et de leur optimisation depuis plusieurs sites de réception des matériaux. Pire encore, il y a de nombreux matériaux réutilisables qui sont abandonnés plutôt que d’être réemployés dans de nouveaux projets, des options fiables de logistiques étant peu courantes. Cette situation soulève la nécessité urgente d’études approfondies sur la logistique inverse dans le secteur de la construction, de même qu’elle suggère la mise en place de processus normalisés pour gérer efficacement ces flux.

Dans le cadre de ce projet, l’optimisation de la logistique interne a été étudiée en ayant comme objectif principal l’optimisation des processus de réutilisation et de reconditionnement des équipements et matériaux de construction à travers l’aménagement d’un nouvel entrepôt dédié à la vente desdits matériaux usagés. L’étude de terrain a permis de proposer des solutions d’entreposage et de stockage améliorées. Cette restructuration s’impose afin d’assurer des meilleures rentabilité et durabilité des opérations. L’objectif sous-jacent de ce projet est de démontrer qu’un centre de réemploi ayant un accompagnement adéquat peut tout à fait rivaliser économiquement avec un centre de matériaux neufs, en plus d’apporter des avantages environnementaux et sociaux considérables.

Dans ce contexte, le projet d’étude a permis de révéler trois aspects cruciaux pour le bon fonctionnement d’un centre de réemploi de matériaux de construction. Le premier constat concerne le positionnement efficace des produits dans l’entrepôt, lequel est identifié comme étant essentiel pour une utilisation optimale de l’espace tout en garantissant la sécurité (voir figure 20).

Le second constat est que l’optimisation de la logistique inverse dépend fortement de la qualité des données, notamment la quantité des produits ainsi que leurs caractéristiques principales (poids, volume, qualité, origine, par exemple) ce qui souligne davantage l’importance d’une collecte et d’une gestion précises des informations . En effet, une gestion précise des données permet de planifier le stockage par catégorie de produits, d’obtenir des informations standardisées et de créer des indicateurs de performance adaptés. Le troisième constat soutient que la mise en place d’indicateurs de performance clé (KPI) se révèle être un outil précieux pour suivre et évaluer les performances du centre de réemploi et permet ainsi une identification rapide des problèmes éventuels. Ces KPI peuvent être en lien avec la gestion de la logistique interne et d’approvisionnement, les critères de vente et les performances environnementales.

Au regard de ces perspectives, une analyse complète, qui inclut la gestion de l’approvisionnement et les relations entre les chantiers et les centres de réemploi, est vivement conseillée. Il apparaît effectivement qu’une gestion facilitée de l’espace de l’entrepôt est essentielle pour optimiser les opérations de réemploi. En utilisant stratégiquement l’espace de stockage, l’entreprise peut améliorer la visibilité des produits, faciliter l’accès aux articles et optimiser l’efficacité de l’espace disponible. La combinaison d’une gestion efficace des données avec une gestion rigoureuse et sécurisée de l’espace d’entrepôt permettrait de réduire les coûts, d’améliorer la satisfaction client et de maximiser les bénéfices.

Le projet souligne la nécessité d’adopter des outils plus performants, tels que des processus automatisés et la numérisation des opérations, qui se font notamment par l’entremise de l’implémentation de WMS (Warehouse Management System) et de TMS (Transport Management System). Ces éléments clés soulignent l’importance de structurer et d’organiser la chaîne logistique pour atteindre une économie circulaire dans le secteur de la construction, et cela dès les premières étapes du cycle de vie des ouvrages jusqu’à leur déconstruction.

3.3.3 Processus municipaux pour prolonger la durée de vie des bâtiments

Le projet de recherche, qui a été mené par François Dufaux (prof.), Laurent Gagné et Pierre-Olivier Bureau-Alarie (étudiants) de l’Université Laval et Entremise, en partenariat avec la Direction de l’aménagement de la Ville de Trois-Rivières, a étudié la réutilisation adaptative des bâtiments et leur potentiel de réemploi à l’échelle municipale. Ce projet s’est fondé sur une étude de cas sur la Ville de Trois-Rivières. Il s’est concentré sur deux problématiques principales :

• la stratégie immobilière face à la construction neuve, et
• l’identification des conditions favorables à la prolongation de la durée de vie, du réemploi ou de la destruction des bâtiments.

La collaboration des interlocuteurs de la Direction de l’aménagement et du développement durable de la ville de Trois-Rivières a contribué au succès du projet de recherche. Ces derniers ont transmis les informations nécessaires au projet (cadastre, propriétés, données sur les bâtiments, affectations du sol, zonage, PIIA, zone historique et fiches patrimoines) et facilité leur interprétation. Grâce aux données transmises par la Ville , l’équipe de recherche a pu faire une analyse statistique de 5 464 demandes d’autorisation de travaux situées sur le territoire central de Trois-Rivières durant la période 2016-2022. Cette étude statistique a conduit à une analyse détaillée de 19 cas d’étude totalisant 77 demandes. Enfin, l’analyse du croisement des données contextuelles sur les permis de la Ville transposées spatialement dans un logiciel SIG (Système d’Information Géographique) a servi de cadre de référence.

Les résultats de l’analyse des données municipales ont révélé des tendances surprenantes, notamment le faible taux des opérations de démolition complète, représentant 4 % des demandes de permis étudiées. Ces résultats se sont révélés assez différents des hypothèses de base, qui anticipaient un taux de démolition plus élevé.  Un second résultat surprenant concerne le taux important des opérations de rénovations mineures, telles que les interventions sur l’enveloppe, qui représentent plus de 80 % des projets du secteur à l’étude. L’analyse des données a été conduite avec pour objectif d’identifier les freins et les leviers facilitant la réutilisation des bâtiments et, par extension, visant à réduire les émissions de GES et les impacts environnementaux.

L’équipe a également mené une étude qualitative et a sélectionné 19 interventions à analyser plus en détail.

Ces enjeux soulèvent des questions spécifiques dont le rôle des politiques gouvernementales dans la rentabilité, la place du bâti existant dans le cadre réglementaire, la définition des besoins en espaces, la dynamique des politiques municipales, la capacité d’intervention sur le bâti existant et la traduction des valeurs de développement durable en objectifs concrets. Cette approche permet ainsi de mieux illustrer les motivations pour des opérations de rénovation selon les affectations et les acteurs impliqués.

Les perspectives de recherches futures tendent vers une analyse qualitative plus approfondie, l’exploration de l’influence des parties prenantes locales et une extension du champ d’études aux politiques régionales et nationales. De plus, l’intégration de l’analyse du cycle de vie des bâtiments représente une piste prometteuse pour évaluer ces enjeux de manière plus exhaustive en quantifiant le potentiel de réduction des impacts environnementaux de telles rénovations.

3.3.4 Rénovation circulaire d’un duplex

Le projet a été mené par le bureau Alexandre Landry Architecte en collaboration avec Bechara Helal (prof.) de l’Université de Montréal (UdeM) et Atelier ¾ Fort, Construction ¾ Fort, MLBA et Réco. Il explore la rénovation circulaire du bâti existant dans un contexte urbain à Montréal.

Il a pour objectif de concevoir un modèle de rénovation résidentielle circulaire reproductible qui soit capable de créer un impact social et environnemental positif par le biais de l’architecture.

Pour répondre à cela, plusieurs actions ont été entreprises, dont l’expérimentation d’un mode de construction circulaire, l’identification des obstacles et des opportunités à l’adoption de cette pratique, la documentation des apprentissages issus de la collaboration avec les experts du secteur et la création d’un projet démontrant la qualité des constructions issues du réemploi.

Bien que la rénovation circulaire du bâti existant puisse se déployer à l’aide de processus de réalisation et de stratégies d’intervention spécifiques, elle doit aussi composer avec certains enjeux incontournables, dont l’exigence des clients, la gestion de l’inconnu, le niveau de numérisation du secteur de la construction et le potentiel des chaînes d’approvisionnement circulaires. L’équipe s’est entre autres confrontée à plusieurs obstacles de recherche, dont la temporalité particulière du processus de construction — en opposition à l’échéancier du projet de recherche — et l’incertitude liée à l’état initial des bâtiments. À ces deux premiers obstacles s’est aussi ajoutée l’absence d’un protocole précis de prise de décision et le décalage entre les intentions de conception et les attentes des clients. Le projet s’est appuyé sur la revue de littérature sur les bâtiments adaptable menée par l’équipe du projet Bâtiments adaptables et démontables.

La figure 22 présente des exemples d’intervention circulaire.

Grâce à l’expertise d’une équipe préétablie et intégrée de conception et de construction, le projet a pu profiter de la disponibilité de systèmes réemployés (menuiseries extérieures) pour mettre en œuvre certaines solutions identifiées dans la revue de littérature.

Les enseignements tirés du projet soulignent l’importance de sensibiliser les clients aux enjeux de l’économie circulaire du fait de leur rôle décisionnel en regard des contraintes budgétaires. Aussi, le projet d’expérimentation a éclairé les bénéfices du processus de conception intégrée, qui permet la mobilisation et la collaboration de l’ensemble des parties prenantes dès les prémices du projet. Enfin, le projet a mis en évidence l’importance de limiter les interventions sur l’existant à des stratégies spécifiques et de recourir aux chaînes d’approvisionnement circulaires en intégrant dès la conception les caractéristiques des matériaux issus du réemploi disponibles sur le marché.

En matière de perspectives de recherches futures, le projet propose d’explorer des formes de financement pour accompagner la rénovation circulaire. Une réflexion sur l’attribution d’une valeur aux matériaux récupérés devra également être explorée ultérieurement ainsi que la sensibilisation des architectes aux chaînes d’approvisionnement circulaires.

3.3.5 Règlementation de la gestion des résidus de construction, rénovation et démolition

Le projet, porté par l’équipe de Cain Lamarre, en collaboration avec Fanny Tremblay-Racicot de l’École Nationale d’Administration Publique (ENAP), ainsi que des expertes du Ministère de l’Environnement, de la Lutte contre les changements climatiques, de la Faune et des Parcs (MELCCFP), de Valorisation Bernardin et de l’Association Béton Québec, vise à orienter une éventuelle réforme législative qui permettrait de lever, ou du moins de réduire, certains freins aux activités de réemploi et de valorisation des matériaux dans le secteur de la construction, de la rénovation et de la démolition. Depuis plusieurs années, ces matériaux se retrouvent en très grande majorité à l’enfouissement au lieu d’être valorisés et la réglementation provinciale a été identifiée comme un frein au réemploi et à la valorisation par les parties prenantes du Lab.

Le projet a été un succès grâce à l’engagement remarquable des parties prenantes expertes en gestion des résidus CRD interrogées dans le cadre d’études de cas réels. Lors des entrevues, l’équipe a constaté une focalisation prédominante sur le recyclage au détriment du réemploi dans les processus analysés.  Il a alors été possible de démontrer que les principaux freins à la valorisation des résidus ne sont pas tant d’ordre réglementaire, mais plutôt d’ordre culturel, ou autrement dit de perception. Une aversion relative aux risques qui sont liés au réemploi ou à des interprétations variables de la réglementation a notamment été identifiée comme un frein.

Le projet met aussi de l’avant l’existence d’outils administratifs pouvant favoriser le réemploi et la valorisation des résidus de CRD, tels que la déclaration de conformité et la responsabilité élargie des producteurs, qui est un outil réglementaire encore très peu développé au Québec.

L’amélioration des connaissances des agents du ministère sur le réemploi représente un levier d’action concrète. Par extension à cela, l’équipe de recherche suggère des pistes de réflexion à explorer pour accélérer la transition circulaire au Québec, soit la modification de la définition législative de « matière résiduelle », l’augmentation substantielle du coût d’enfouissement   et l’intégration d’un cadre légal complet en amont des projets pour établir de meilleures pratiques sur le terrain.

Lire la suite : 3.4 Donner une nouvelle vie aux matières