Concevoir un nœud d’assemblage en tant que nouveau composant structurel facilitant une économie circulaire pour la construction des bâtiments courants

La quatrième révolution industrielle met en évidence l’urgence du développement durable et impose une réévaluation critique des processus d’urbanisation et des modes constructifs conventionnels en raison de leurs impacts environnementaux. Les défis écologiques, économiques et urbains contemporains exigent une transformation profonde des pratiques selon deux axes principaux : (i) la transformation urbaine, à travers l’auto reconfiguration, les fonctionnalités réversibles et le raccourcissement des cycles de vie des bâtiments ; et (ii) la transformation de la construction, grâce à une meilleure efficacité économique, l’intégration des principes de l’économie circulaire, la préfabrication hors site, l’industrialisation, la numérisation et la fabrication additive. Depuis des décennies, le secteur du bâtiment est dominé par des solutions techniques au service de l’industrialisation, telles que l’habitat en bois ou les structures métalliques industrielles. L’émergence de l’économie circulaire marque un tournant décisif, nécessitant non seulement une évolution technologique, mais également une mutation organisationnelle et conceptuelle. Au-delà des approches modulaires et préfabriquées, les composants doivent désormais être redéfinis selon les principes de démontabilité, réutilisation, recyclage et extension de la durée de vie. Cette redéfinition renouvelle le débat classique entre construction neuve et réhabilitation en mettant l’accent sur la conservation des ressources et l’optimisation du cycle de vie. Cette recherche s’inscrit dans cette perspective en se concentrant sur la fonction des composants de connexion. Elle interroge la possibilité de concevoir un nœud d’assemblage polyvalent, compatible avec divers matériaux, apte à soutenir plusieurs configurations architecturales et pensé pour un démontage efficace, redéfinissant ainsi le rôle du nœud dans la construction circulaire. La démarche adoptée combine analyse théorique, enquête empirique et modélisation technique. Elle commence par une revue de littérature sur l’économie circulaire appliquée au bâtiment, la réutilisation des composants et les modèles de préfabrication. Elle procède ensuite à une analyse fonctionnelle des exigences liées aux composants de connexion et propose un modèle conceptuel de nœud d’assemblage, validé de manière préliminaire par des simulations numériques portant sur les performances structurelles, le potentiel de démontage et la réutilisabilité dans différents scénarios. Au-delà de la faisabilité technique, la thèse introduit une perspective économique. Une analyse coûts–bénéfices compare les investissements initiaux aux bénéfices à long terme liés à la réutilisation, au démontage et à la réduction des déchets. Des modélisations de scénarios permettent de quantifier les impacts dans l’Inventaire du Cycle de Vie (ICV) du nœud. Enfin, les facteurs macroéconomiques — tels que les incitations financières, les politiques de fiscalité verte et la valorisation marchande des matériaux réutilisables — sont étudiés afin d’évaluer la faisabilité globale et le potentiel transformateur du modèle. En conclusion, la recherche montre que le système d’assemblage par nœud constitue non seulement une innovation technique, mais également une plateforme stratégique pour faire progresser la construction circulaire. En intégrant démontabilité, réutilisation et évaluation de la durabilité du cycle de vie, ce modèle conçoit le bâtiment comme un réservoir de composants réutilisables et contribue ainsi à la transition vers un environnement urbain bas carbone et sobre en ressources