En Colombie, Conconcreto mise sur le numérique pour bâtir des infrastructures durables

Les axes routiers sont vitaux. De la même manière que les fils électriques amènent la lumière et le chauffage et que les canalisations d’eau sont essentielles au maintien des habitats humains, les routes transportent des personnes, des marchandises et des véhicules facilitant l’accès à l’alimentation, à la famille, aux soins de santé, à l’éducation et à l’emploi.

Toutefois, la construction de routes conduit également à la déforestation et à la perte d’habitat pour la faune. Elle contribue de manière significative au changement climatique avec les terrassements, l’imperméabilisation du sol, l’utilisation de gros engins, la consommation des matériaux de construction, et la perpétuation d’une culture basée sur la voiture, autant d’éléments qui génèrent une grande quantité de gaz à effet de serre.

Les infrastructures de transport peuvent jouer un rôle déterminant pour la stabilité, la résilience, le développement et la croissance. Par conséquent, les routes sont particulièrement importantes, et de ce fait, particulièrement problématiques dans les pays en développement comme la Colombie qui ont tendance à être les plus vulnérables aux effets néfastes du changement climatique.

Dans son profil sur le changement climatique en Colombie, l’Agence des États-Unis pour le développement international (USAID) déclarait en novembre 2024 : « Bien que la Colombie ne soit pas un important émetteur de carbone, les secteurs productifs du pays et ses écosystèmes uniques sont particulièrement vulnérables aux effets du changement climatique. Certains éléments vitaux de l’économie colombienne, comme la production hydroélectrique (qui génère deux tiers de l’électricité domestique) et l’agriculture, y sont tous deux très vulnérables. Par ailleurs, la variabilité climatique, les précipitations irrégulières et les sécheresses prolongées ont un effet disproportionné sur les modes de vie traditionnels des populations rurales et ethniques du pays. »

Ces risques ont encouragé le gouvernement colombien à fixer des objectifs climatiques ambitieux, notamment la neutralité carbone d’ici 2050 et la réduction des émissions de gaz à effet de serre de plus de 50 % d’ici 2030, alors même que le pays investit massivement dans des projets de construction, d’extension et de modernisation du réseau routier.

L’entreprise de BTP colombienne Conconcreto contribue à cet effort en concevant des routes et des ponts plus durables, motivée par un engagement de plus en plus fort en faveur de la circularité et par un appétit féroce pour la transformation numérique. « Nous croyons fermement en la durabilité, affirme Tomás Trujillo, directeur de l’intégration BIM chez Conconcreto. Nous devons réduire nos émissions… l’humanité n’a plus le choix. »

La grande majorité des routes et ponts du monde entier sont fabriqués en béton et en acier, soit deux matériaux qui contribuent au changement climatique. Le béton est le matériau le plus largement utilisé au monde derrière l’eau, selon le Forum économique mondial, qui précise que la fabrication mondiale de ciment produit environ 6 % des émissions de CO₂ mondiales totales. L’acier, lui, émet encore plus de carbone. Premier secteur industriel émetteur au monde, il est responsable de 7 % de toutes les émissions de gaz à effet de serre, rapporte le Forum économique mondial.

Afin de réduire l’impact du béton et de l’acier, Conconcreto s’engage à limiter son utilisation des deux matériaux. « Nous optimisons considérablement la structure des routes » explique Tomás Trujillo. Pour ce faire, l’entreprise mène des essais de charge en conditions réelles sur pieux battus afin d’obtenir une capacité de charge plus exacte et de réduire l’incertitude géotechnique. Ce processus évite la suringénierie de façon à ce que les projets utilisent le minimum de matériaux nécessaires au maintien de l’intégrité structurelle et de la sécurité. « Comprendre la capacité maximale du sol nous amène à prendre de meilleures décisions et à réduire la quantité de béton et d’acier utilisés. » 

La Colombie étant sujette aux tremblements de terre, une autre stratégie qu’utilise Conconcreto pour ses projets d’infrastructures de transports, notamment les ponts, est l’isolation sismique. Cette technique consiste à découpler la structure du sol, de sorte que lorsque la terre bouge pendant un tremblement de terre, la structure, elle, reste relativement immobile.

« Les isolateurs sismiques agissent comme une plateforme de glisse pour le pont, explique Tomás Trujillo, qui fait remarquer qu’un pont construit sur des isolateurs sismiques oscillera pendant un tremblement de terre plutôt que trembler, étant donné que la plateforme agit comme un amortisseur de choc. Face à ce type d’activité sismique, il vaut mieux créer des structures plus légères. Par conséquent, en utilisant l’isolation sismique, il est possible de réduire la quantité de béton et d’acier. »

Le recours à des systèmes de protection sismique est à la fois plus sûr et plus durable. « Lors d’un tremblement de terre, le sol bouge. Si le sol bouge, la structure bouge aussi. C’est donc une histoire d’énergie, précise Tomás Trujillo. Moins la masse est importante, moins il y a d’énergie mise en mouvement. »

L’approche de Conconcreto vis-à-vis des infrastructures de transport prend tout son sens dans les projets de l’Institut colombien de développement urbain (IDU) comme celui de Bogotá, Nueva Calle 13. Ce projet, d’un montant de 603 millions de $US (515,76 millions d’euros), réinvente l’artère principale de la ville, Calle 13, que les pouvoirs publics ont divisée en cinq sections, dont deux construites par Conconcreto, qui va transformer la route de 21,4 km en un couloir pour les transports en commun. L’axe routier, qui devrait être achevé fin 2026 ou début 2027, aura dix voies, dont une dans chaque sens exclusivement réservée aux bus publics zéro émission. Le projet comprend également pratiquement 26 ha d’espace public, 9,3 ha d’espaces verts, 1819 nouveaux arbres, et une piste cyclable de chaque côté de la route. Les travaux ont valu à l’entreprise le prix du « meilleur projet d’infrastructure » lors des Design & Make Awards 2024 d’Autodesk. 

Conconcreto estime qu’en employant ces stratégies pour réduire le béton et l’acier sur le projet, elle pourra éliminer plus de 26,671 tonnes métriques d’équivalents CO₂ par an de l’empreinte carbone de Calle 13, ce qui représente la même quantité de carbone qui serait séquestrée si l’entreprise avait planté plus de 10,793 ha de forêt.

Les projets comme Calle 13 ont une responsabilité sociale et environnementale s’ils veulent générer les avantages économiques dont la Colombie a besoin, ajoute Tomás Trujillo. Le projet devrait créer plus de 2 000 emplois qualifiés et non qualifiés, et le gouvernement stipule que les emplois non qualifiés doivent représenter 30 % de la main-d’œuvre du projet.

« Tout le monde sait que nous sommes un pays en développement où la pauvreté et les inégalités sont très présentes. Ce projet est un moyen pour le gouvernement de créer des opportunités pour la main-d’œuvre non qualifiée, reprend Tomás Trujillo ». Il précise que l’embauche de travailleurs non qualifiés et leur formation à des compétences technologiques de pointe pour travailler sur des projets comme Calle 13 sont un moyen de relancer l’économie. « Si vous arrivez dans un boulot sans aucune qualification et que vous passez six, douze ou dix-huit mois à ce poste, vous ressortirez avec de nouvelles compétences et la possibilité de gagner un salaire 40 à 50 % plus élevé. »

Bien que l’intelligence artificielle soit en train de transformer rapidement les métiers de la conception et l’ingénierie, un grand nombre d’emplois dans le secteur de la construction restent stables et assurés malgré les nouvelles technologies. « Je n’ai pas le sentiment qu’on va remplacer les travailleurs non qualifiés avec l’IA, renchérit Tomás Trujillo. On aura toujours besoin de personnes pour transporter les matériaux et les installer sur un chantier. »

Rien qu’en 2023, les projets de l’IDU avec Conconcreto comme entreprise générale ont raccourci les temps de trajet des Colombiens de 33 %, créé 3 300 emplois et éliminé 323 tonnes d’équivalent CO₂. L’entreprise a aussi réutilisé et recyclé 26 % de déchets de construction, et ce chiffre va forcément augmenter à mesure que Conconcreto adopte la notion de construction circulaire.

« Cette année, notre défi a été d’aller au-delà du concept de durabilité pour comprendre la circularité et la façon dont elle fonctionne dans notre secteur, explique Tomás Trujillo. Nous avons identifié quatre éléments principaux qui vont façonner notre prise de décision afin d’être plus écoresponsables, en ayant comme objectif de moins s’appuyer sur les matières premières nouvelles, à savoir : consommer moins, consommer sur de plus longs délais, consommer plus propre, et réutiliser. Cela contribue à réduire les émissions de CO₂, à augmenter la circularité et à protéger la biodiversité tout en générant des économies pour l’entreprise. »

« La ville de Bogotá est confrontée à une pénurie de matériaux pour toutes les infrastructures qu’elle construit. Par conséquent, la circularité est en train de s’imposer comme une évidence. Ce n’est pas le meilleur moyen, ce n’est pas bon marché, et ce n’est pas le plus conforme. C’est le seul moyen, ajoute-t-il. Si on commence à chercher des matériaux de remblai des routes qui soient conformes aux propriétés mécaniques dont nous avons besoin, on ne va pas les trouver à Bogotá sous forme de nouveaux matériaux. Il faudrait donc se rendre dans d’autres villes ou zones éloignées, et cela s’avérerait très coûteux. Au lieu de ça, nous devons commencer à utiliser des matériaux déjà disponibles sur nos projets : les trottoirs existants, le béton des chemins existants, et le béton des bâtiments alentour. Nous devons prendre tous ces matériaux, les concasser et les utiliser comme matériau de remblai. »

En Colombie et dans le monde entier, les architectes doivent adopter la circularité de manière tout aussi urgente que les entreprises de BTP doivent concevoir des structures en réfléchissant à leur fin de vie. « Pendant un ou deux siècles, nous avons construit en pensant que les bâtiments seraient éternels. Mais ce n’est pas le cas, renchérit Tomás Trujillo. Il arrive un moment où il faut démolir les bâtiments ; il faut donc commencer à penser le plus tôt possible à la manière dont on va réutiliser tous ces matériaux. »

Durant sa transition vers une conception et une construction plus circulaires, Conconcreto s’appuie davantage sur les technologies numériques pour réaliser ses ambitions, notamment les logiciels d’Autodesk comme Construction Cloud , BIM Collaborate Pro, Civil 3D, Navisworks, et Revit, qui ont tous joué un rôle essentiel dans les projets comme Nueva Calle 13.

La modélisation numérique (BIM) a été particulièrement essentielle selon Tomás Trujillo. Dans un environnement urbain dense comme celui de Bogotá, la construction de routes et de ponts implique de naviguer à travers une multitude de services d’équipement essentiels à la population, notamment les égouts, les conduites d’eau, les lignes électriques et les réseaux de communication. En visualisant les projets avant même de commencer à creuser et en partageant les plans en toute facilité avec les parties prenantes qui risquent d’être affectées, le BIM permet aux ingénieurs et aux constructeurs d’éviter les accrocs qui peuvent entraîner des retards, des coûts supplémentaires et des déchets non nécessaires aux projets.

« Les projets conçus et exécutés avec la méthodologie BIM ont beaucoup moins de retard que ceux sans BIM », affirme Tomás Trujillo, qui cite des données de l’IDU montrant que 1 à 5 % seulement des projets menés avec le BIM ont des retards, comparés à pratiquement 25 % des projets sans BIM. « Cela fait une différence de taille. »

Non seulement le BIM améliore l’efficience des projets, mais il les rend plus transparents, ce qui est particulièrement important pour les projets publics qui reçoivent des fonds provenant des contribuables. « En Colombie, ces projets font l’objet d’une surveillance constante par les organismes de contrôle et par le grand public, précise Tomás Trujillo. Le BIM est un excellent moyen de mettre les projets plus clairs pour toutes les parties prenantes. Où se situe le projet ? Où l’argent va-t-il ? Comment le maître d’œuvre s’en sort-il ? Le BIM nous sert à communiquer ce qu’il se passe sur le projet. Cela permettra d’impliquer plus de personnes dans le projet, ce qui se traduira par une plus grande transparence. »

Selon l’IDU, l’adoption du BIM a été très forte, puisque 92 % des nouveaux projets d’infrastructures de Bogotá ont optimisé leurs processus et leur rendement grâce à la modélisation numérique. Cela dit, le soutien des entreprises partenaires dans leur parcours de transformation numérique comporte des défis. « Comprendre que le BIM va au-delà d’un logiciel ou d’une base de données a été essentiel au sein de l’institution et en dehors, explique le directeur du développement urbain de l’IDU, José Javier Suárez. La résistance au changement demande aussi de comprendre les difficultés des méthodes traditionnelles de gestion des projets. C’est pour cela que l’IDU se penche actuellement sur la mise en place de modules de formation sur l’application du BIM et sur la création d’outils qui permettent sa gestion. »

Du point de vue de la durabilité, le principal atout du BIM réside dans les données. « La première étape de la durabilité et de la circularité consiste à mesurer, parce que c’est le seul moyen de savoir si l’on s’améliore, précise Tomás Trujillo. Il ajoute que Conconcreto peut regrouper les données BIM des projets passés afin d’établir une référence contre laquelle mesurer les économies de béton, d’acier et d’autres matériaux. Sans le BIM, c’est pratiquement impossible de mesurer son avancement et ses résultats. »

Selon lui, la modélisation numérique peut même avoir un plus gros impact à grande échelle. Il note que jusqu’à 80 % des données générées par le secteur du BTP sont inutilisées. « En examinant les secteurs du commerce, des finances, et de la santé, on constate qu’ils exploitent de plus en plus de données et effectuent de plus en plus d’analyses. Nous sommes encore loin de ça, poursuit le directeur de l’intégration BIM. Notre secteur ne dispose pas encore de données structurées en quantité suffisante que nous pouvons analyser pour prendre de meilleures décisions. »

À terme, l’IA permettra d’automatiser la collecte et l’analyse des données. « Le BIM est un catalyseur, et l’IA va l’amener au niveau supérieur », affirme Tomás Trujillo. En attendant, l’IA peut dégager davantage de durabilité et de circularité en donnant aux architectes et aux ingénieurs plus de latitude pour proposer de nouvelles solutions et résoudre les plus gros problèmes de déchets et d’émissions. « La façon dont nous abordons l’IA actuellement est la suivante : ne perdez pas de temps à enregistrer les réunions, à prendre des notes ou à écrire des mails. Laissez l’IA vous aider avec ces tâches administratives de façon à avoir plus de temps pour réfléchir sur le projet et comment optimiser sa conception et sa constructibilité, poursuit Tomás Trujillo. L’IA nous donne plus de temps pour réfléchir à des sujets auxquels nous n’avons généralement pas le temps de penser, ce qui nous permet d’être plus critiques à ce titre. »

La Colombie progresse dans son adoption des modèles de villes intelligentes via sa politique nationale de transformation numérique et d’intelligence artificielle. José Javier Suárez estime que même s’il y a encore du chemin à parcourir pour exploiter le plein potentiel de l’IA, l’IDU travaille d’ores et déjà à l’amélioration de sa productivité en utilisant le big data et l’intelligence artificielle intégrés au BIM.

Et d’expliquer : « L’objectif principal est l’efficacité et l’automatisation des processus de conception et de construction. Nous ne sommes pas loin de réaliser les synergies nécessaires pour optimiser le temps et les coûts en faisant traiter les tâches répétitives et en intégrant l’intelligence artificielle générative, voire les analyses prédictives, comme la gestion des risques potentiels. »

En Colombie, comme dans le reste du monde, c’est la promesse d’utiliser la technologie pour bâtir une infrastructure de transport. « La transformation numérique n’est pas un but en soi. C’est la voie vers un secteur du BTP plus durable, plus efficient et plus productif, conclut Tomás Trujillo. Voyez ce qui se passe dans le secteur de la santé, ou de la finance. Comment ces autres secteurs parviennent-ils à prospérer ? Vous verrez que c’est grâce à la technologie. Nous devons continuer de croire en la technologie et trouver de nouveaux moyens de l’utiliser. »