Possibilités d'innovation dans la construction modulaire hors site
Alex Walz est architecte de projet chez EVstudio.
Le secteur de la construction est en train de subir un changement sismique avec l'arrivée sur le devant de la scène de la construction modulaire hors site entièrement volumétrique. Cette approche innovante permet de relever des défis tels que l'accessibilité financière, l'efficacité et la durabilité, tout en ouvrant la voie à des avancées révolutionnaires. Pour réaliser son plein potentiel, une équipe interdisciplinaire expérimentée est essentielle pour mener à bien des projets modulaires de pointe. Il existe d'énormes possibilités d'innovation dans les domaines de l'architecture, de l'ingénierie structurelle et des systèmes mécaniques et électriques. Les entreprises pionnières dans le domaine de l'architecture et de l'ingénierie ouvrent la voie.
Innovations architecturales : De beaux bâtiments sans compromis
La construction modulaire hors site a déjà brisé le mythe selon lequel elle ne produirait que des bâtiments sans inspiration, ressemblant à des boîtes. Les innovations architecturales en matière de géométrie des modules, de configurations, de matériaux et de produits permettent de créer des bâtiments visuellement étonnants sans sacrifier la fonctionnalité ou l'efficacité.
Des architectes expérimentés utilisent des outils de pointe tels que la modélisation des données du bâtiment (BIM) et des outils de conception augmentés par l'intelligence artificielle (IA) pour concevoir des géométries modulaires uniques. Les modules d'aujourd'hui peuvent présenter des murs en angle, des surfaces courbes et des configurations en quinconce qui permettent d'obtenir des formes dynamiques et des façades créatives. Par exemple, les modules en quinconce peuvent produire des éléments en porte-à-faux et des changements dans la façade du bâtiment, tandis que les dispositions innovantes créent un flux architectural homogène. La collaboration entre des professionnels chevronnés de la conception modulaire permet d'aligner ces conceptions sur les capacités de fabrication et d'assemblage.
Figure 1a : Forme unique de module au stade de la fabrication, avec des toits en pente et des lucarnes.
Figure 1b : Formes uniques de modules volés lors de la mise en place.
Matériaux et produits innovants
Les progrès des matériaux redéfinissent ce qui est possible dans la construction modulaire hors site. Des options légères mais durables comme le bois lamellé-croisé (CLT) et le béton léger à haute performance améliorent la flexibilité de la conception. Les panneaux isolants ultraminces et les systèmes de façade en panneaux maximisent l'espace intérieur sans compromettre les performances thermiques. Les produits de revêtement avec isolation et étanchéité intégrées réduisent le temps de construction et accélèrent la production en usine. Ces innovations permettent aux architectes de créer des structures remarquables et durables qui rivalisent avec les projets de construction traditionnels.
Mélange d'esthétique et de fonctionnalité
Les conceptions personnalisables permettent aux bâtiments modulaires de s'intégrer parfaitement dans leur environnement et même de se démarquer en tant que points de repère architecturaux. Les architectes qui travaillent avec des ingénieurs modulaires expérimentés veillent à ce que chaque détail améliore à la fois la forme et la fonction. En combinant leur expertise en matière de conception avec des outils de pointe, les concepteurs modulaires expérimentés réalisent des projets qui répondent aux normes esthétiques et fonctionnelles les plus strictes.
Figure 2 : The Larkspur à Breckenridge Colorado - un superbe immeuble d'appartements modulaire que l'on ne peut pas distinguer d'un immeuble à ossature en bois.
Progrès en matière d'ingénierie structurelle : Simplifier les processus et améliorer la durabilité
Les innovations en matière d'ingénierie structurelle sont essentielles au succès de la construction modulaire hors site. Grâce à des ingénieurs modulaires expérimentés, ces avancées simplifient le travail en usine et sur le terrain tout en garantissant des bâtiments robustes et résistants.
Rationalisation du travail en usine et sur le terrain
Les ingénieurs en structures conçoivent des cadres modulaires en utilisant des matériaux à haute résistance, tels que l'acier et le bois d'ingénierie, afin d'optimiser la fabrication et l'assemblage. Les composants préinstallés, tels que les murs de cisaillement et les connecteurs de plaques boulonnées, réduisent la nécessité de travaux complexes sur le site. Ces solutions permettent d'accélérer les délais tout en améliorant la précision et le contrôle de la qualité.
Concevoir pour la force et la résilience
Le transport et l'assemblage des modules exigent des conceptions qui privilégient la durabilité. Les ingénieurs structurels développent des systèmes de connexion avancés qui garantissent l'intégrité pendant le transport et l'installation. En incorporant des caractéristiques de résistance aux séismes et aux vents, ils font en sorte que les bâtiments modulaires conviennent à divers climats et emplacements géographiques. Des équipes expérimentées apportent une compréhension approfondie de ces défis, garantissant que chaque projet répond à des normes de sécurité rigoureuses.
Technologies avancées dans les systèmes mécaniques et électriques
Les innovations en matière d'ingénierie mécanique et électrique transforment la construction modulaire en fournissant des systèmes spécialement conçus pour améliorer l'efficacité énergétique, le confort des occupants et la durabilité. Grâce à des professionnels chevronnés à l'origine de ces avancées, les bâtiments modulaires atteignent les normes de performance les plus élevées de l'industrie.
Systèmes MEP sur mesure
Les systèmes MEP conçus spécifiquement pour les bâtiments modulaires simplifient l'installation et améliorent la fiabilité. Les unités CVC compactes s'intègrent dans des espaces plus restreints, tandis que les systèmes électriques précâblés et les assemblages de plomberie conçus intentionnellement pour les bâtiments modulaires réduisent au minimum la main-d'œuvre sur place. Ces systèmes sont testés en usine, ce qui garantit qu'ils fonctionnent comme prévu une fois installés.
Optimiser la performance énergétique
Les technologies de pointe telles que les systèmes CVC intelligents et l'éclairage LED avec contrôles intégrés optimisent l'utilisation de l'énergie. Les solutions d'énergie renouvelable, telles que les panneaux solaires préinstallés et les batteries de stockage, améliorent encore la durabilité des bâtiments. Ces systèmes offrent un niveau de performance et d'efficacité adapté aux besoins uniques de la construction modulaire.
Figure 4a : Modèle BIM intégré avec l'ossature structurelle coordonnée avec les systèmes MEP.
Collaboration intégrée entre les disciplines
Les innovations en matière d'ingénierie mécanique et électrique transforment la construction modulaire en fournissant des systèmes spécialement conçus pour améliorer l'efficacité énergétique, le confort des occupants et la durabilité. Grâce à des professionnels chevronnés à l'origine de ces avancées, les bâtiments modulaires atteignent les normes de performance les plus élevées de l'industrie.
Le rôle d'EVstudio dans l'innovation modulaire
EVstudio est un cabinet d'architecture et d'ingénierie intégré qui dispose de plusieurs bureaux et d'une équipe dans tout le pays. S'appuyant sur des décennies d'expertise en architecture et en ingénierie, EVstudio repousse les limites du possible dans tous les secteurs du marché. Au sein d'EVstudio, une équipe de spécialistes de la conception pour la construction hors site, connue sous le nom d'EVolution Studio, se concentre exclusivement sur l'avancement des technologies du bâtiment pour la construction hors site. EVstudio soutient les fabricants, les maîtres d'ouvrage et les entrepreneurs généraux et veille à ce que les besoins de toutes les parties prenantes soient satisfaits.
Approche intégrée de la conception
EVstudio utilise une approche de conception intégrée qui réunit les architectes, les ingénieurs en structure et les ingénieurs MEP au sein d'un même studio dès le début du projet. Cette collaboration garantit que chaque aspect de la conception est optimisé pour la construction modulaire. En utilisant des outils avancés tels que le BIM et la modélisation paramétrique avec une capacité d'IA augmentée, associés au bon vieux savoir-faire humain et à l'expérience, EVstudio fournit des conceptions qui équilibrent l'esthétique, la fonctionnalité et l'efficacité.
Collaborer avec le NREL pour des systèmes à haute performance
Le National Renewable Energy Laboratory (NREL), basé à Golden (Colorado), concentre ses recherches sur l'intégration des technologies d'énergie renouvelable dans la construction modulaire. Les travaux du laboratoire portent notamment sur les pompes à chaleur à haut rendement énergétique et d'autres systèmes avancés, ainsi que sur les matériaux permettant d'améliorer l'isolation et l'étanchéité à l'air. Grâce à sa collaboration avec le NREL, EVstudio est à l'avant-garde de la mise en œuvre de ces innovations dans des projets réels, établissant de nouvelles normes de durabilité dans la construction modulaire hors site.
Un design réversible pionnier™
EVstudio a présenté Reversible Design™, un système propriétaire révolutionnaire de technologies de construction A/E qui permet de déconstruire et de relocaliser les bâtiments sans compromettre l'esthétique ou la fonction. Reversible Buildings™ utilise des composants modulaires conçus pour être facilement démontés, favorisant l'adaptabilité et réduisant les déchets tout en offrant des avantages financiers et d'atténuation des risques substantiels aux propriétaires et aux promoteurs. Cette approche innovante illustre l'engagement d'EVstudio à transformer le secteur de la construction.
Conclusion
La construction modulaire hors site offre d'énormes possibilités d'innovation dans les domaines de l'architecture, de l'ingénierie structurelle et de l'ingénierie MEP. Grâce à des équipes modulaires expérimentées, les bâtiments modulaires peuvent atteindre une esthétique étonnante, des performances exceptionnelles et une durabilité inégalée. EVstudio, grâce à son approche de conception intégrée et à sa collaboration avec NREL, illustre comment l'expertise et l'innovation font progresser l'industrie modulaire. En introduisant Reversible Design™, EVstudio ne se contente pas de redéfinir la construction modulaire, mais remet également en question les notions traditionnelles de ce que peuvent être les bâtiments. La construction modulaire hors site est prête à révolutionner l'industrie, en créant un avenir de bâtiments efficaces, durables et adaptables.
Contactez-nous pour découvrir comment ajouter une valeur significative à votre prochain projet en utilisant la construction modulaire hors site et profiter de toutes les innovations disponibles. Vous pouvez nous contacter par courriel à design@evstudio.com, par téléphone au 866-323-5882 ou par le biais de notre site web.
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