Vers des écoles préfabriquées durables au Québec : Un cadre intégré BIM-DfX pour la conception circulaire et la gestion du cycle de vie

Le secteur des infrastructures éducatives du Québec évolue rapidement pour répondre aux besoins de construction plus rapide, moins coûteuse et à faible empreinte carbone. La préfabrication modulaire apparaît comme une solution prometteuse, mais son plein potentiel reste limité par l’intégration incomplète du BIM et des méthodes DfX, pourtant essentielles pour assurer une conception cohérente, durable et efficace sur tout le cycle de vie. Le BIM 5D facilite la coordination, la traçabilité et la simulation des coûts et performances, tandis que le DfX optimise la fabrication, l’assemblage, la maintenance et la réutilisation des modules. Sans ces outils, la préfabrication demeure fragmentée et inefficiente.

Le projet proposé vise donc à développer un cadre conceptuel intégrant BIM-DfX pour concevoir, fabriquer et gérer le coût du cycle de vie des écoles préfabriquées au Québec, en collaboration entre l’UQAM, Polytechnique, l’ÉTS, la SQI et Canam. En s’alignant sur les ODD 4, 9, 11, 12 et 13, il contribue à la transition écologique et numérique du secteur de la construction et à la durabilité des écoles québécoises.

Le projet poursuit trois objectifs complémentaires touchant les dimensions technologiques, environnementales, économiques et sociales du développement durable, en cohérence avec la mission du CIRODD.

• Développer un cadre conceptuel pour l’intégration du BIM 5D et du DfX dans la conception et la fabrication des écoles préfabriquées. Le premier objectif vise à élaborer un cadre méthodologique BIM-DfX combinant les dimensions 3D (modélisation), 4D (échéancier) et 5D (coûts du cycle de vie). Ce cadre permettra d’articuler les approches de conception, fabrication, assemblage, maintenance et démontage selon les principes du développement durable et de l’économie circulaire.
• Mettre en œuvre et valider le cadre BIM-DfX dans des cas pilotes d’écoles préfabriquées. Le deuxième objectif vise à appliquer et tester le cadre sur des cas réels de projets scolaires en collaboration avec la SQI et les manufacturiers. La modélisation BIM 5D permettra de simuler le cycle complet de fabrication, d’assemblage et de maintenance, en intégrant les paramètres de fabricabilité, démontabilité, circularité et performance énergétique.
• Mesurer l’impact du cadre sur les indicateurs de performance et développer un guide normatif pour le Québec. Le troisième objectif consiste à évaluer quantitativement les effets du cadre BIM-DfX sur les indicateurs clés de performance (KPIs), coût global du cycle de vie, carbone incorporé, efficacité énergétique, rapidité d’exécution et qualité des espaces d’apprentissage. Les résultats alimenteront la rédaction d’un guide et de standards pour la conception et la gestion des écoles préfabriquées résilientes, une première au Québec.