Joachim De Vos sur la vie et la construction dans le futur

Batichronique : Comment tout cela a-t-il commencé ?

Joachim De Vos : J'appartiens à la génération qui a connu le monde avant et après l'essor des TIC. Dès mon plus jeune âge, j'ai été particulièrement intrigué par les possibilités offertes par les ordinateurs. Cet intérêt s'est transformé en passion au cours de mes études d'ingénieur en microélectronique. Lorsque j'ai rencontré l'architecte Frank Beliën (qui a eu l'idée de créer une Maison du futur), nous avons souvent philosophé sur l'avenir et aussi sur la peur de l'inconnu des changements technologiques radicaux qui ont caractérisé les années 1990. Nous avons décidé que, outre la construction, la Maison du futur devrait se concentrer sur la façon dont les TIC affecteraient nos vies de manière positive. Nous avons trouvé en Microsoft un investisseur désireux de soutenir ce projet et c'est ainsi qu'en 1994, nous avons effectivement construit une « Maison du futur » à Vilvorde : une sorte d'attraction éducative où chacun pouvait découvrir les gadgets « futuristes » qui allaient caractériser les habitations dans les années 2000. Bill Gates était tellement intéressé qu'il est venu personnellement inaugurer notre premier projet le 16 mars 1995.

Batichronique : Mais cela ne s'est pas arrêté à ce seul projet ?

Joachim De Vos : En effet, la « Maison du futur » s'est avérée être le catalyseur d'une série continue de projets de démonstration qui sont aujourd'hui soutenus par toute une équipe de chercheurs internes et externes ainsi que par un large éventail de partenaires. Nous avons également dépassé depuis longtemps nos frontières nationales : ainsi, à partir de 2000, nous avons réalisé un Living Tomorrow à Amsterdam et nous apportons actuellement la touche finale à notre plus grand projet à Bruxelles, la construction d'un campus à part entière où l'impact de la technologie sur la vie sous toutes ses facettes sera démontré et étudié. Il s'agit d'un projet d'envergure impliquant des entreprises professionnelles et des chercheurs du monde entier. L'objectif est de parvenir à une fertilisation croisée et à des connaissances plus approfondies, à partir desquelles de nouvelles innovations verront le jour, chacune d'entre elles faisant l'objet d'une démonstration au sein du campus d'innovation. C'est un peu ce que nous avons toujours fait, mais à une échelle plus grande et surtout internationale. Il s'agit d'une démarche logique, puisque les TIC ont fait passer le monde à une vitesse technologique sans précédent. Tout comme dans les années 1990, il existe à nouveau une certaine appréhension à l'égard de toutes ces innovations, en partie en raison des nombreux scénarios catastrophiques qui apparaissent dans les médias. En montrant les choses de manière réaliste, nous revenons à la motivation de notre première initiative : nous assurer que les gens sont correctement informés sur ce que l'avenir leur réserve et mettre en évidence la valeur ajoutée des diverses innovations.

Batichronique : Pouvez-vous nous en dire plus sur le nouveau campus ?

Joachim De Vos : À côté de l'actuelle « Maison du futur », nous avons construit une tour futuriste de près de cinquante mètres de haut. Avec son architecture frappante et sa couleur bleue, elle attire le regard le long du Ring de Bruxelles. La tour compte quinze niveaux et abrite des salles de démonstration de l'innovation, des salles de réunion et un auditorium, trois restaurants et un hôtel de 92 chambres. Elle personnifie notre vision de l'aspect/du fonctionnement des bâtiments dans quelques années et de la manière dont le processus de construction devrait être géré. Logiquement, les technologies intelligentes, la durabilité et la circularité occupent une place centrale. Ainsi, l'ensemble du site est exempt de combustibles fossiles. Le chauffage et la climatisation sont assurés par plusieurs champs de stockage géothermique et des pompes à chaleur. L'électricité est en partie produite de manière autonome par des panneaux solaires et le stockage de l'énergie à l'aide d'hydrogène est à l'étude. Mais avant tout, il s'agit d'un laboratoire d'essais pour diverses innovations. Par exemple, le revêtement de façade extérieur est constitué de Carbstone de Vandersanden : une brique qui absorbe le CO₂ au lieu de l'émettre. De plus, le béton utilisé, fourni par Holcim, est neutre en carbone grâce à l'incorporation de granulats qui stockent le CO2. En ce qui concerne les fenêtres, Schüco joue la carte de l'« Internet des façades », où les fenêtres sont contrôlées numériquement par des capteurs. Elles réagissent au CO2, à l'acoustique, aux conditions météorologiques, se fermant automatiquement en cas de pluie soudaine, par exemple. Il y a aussi les ascenseurs connectés de Kone qui communiquent avec le service des chambres, entre autres, et les robots à bagages de Miele. Ce ne sont là que quelques-unes des innovations misant sur la durabilité et le confort qui ont été intégrées au nouveau campus d'innovation.

Batichronique : Vous parlez également d'une manière différente d'aborder le processus de construction ?

Joachim De Vos : En amont du projet, nous avons effectué de nombreuses recherches sur les angles d'approche du chantier du futur. Il est clair que le secteur doit sortir des sentiers battus pour consolider son avenir. Aujourd'hui, l'innovation est surtout synonyme d'« amélioration » sans changement drastique. Un exemple illustratif : l'impression 3D est encore trop souvent considérée comme une alternative à la construction manuelle. C'est une vision trop limitée. Pour réussir à appliquer cette innovation avec succès, il faut repenser l'ensemble du bâtiment et de sa réalisation. Par exemple, en utilisant des matériaux d'impression entièrement circulaires et en travaillant de manière modulaire. La construction n'est pas la seule à souffrir de cette maladie : il s'agit d'un phénomène largement connu. Il y a tout de même quelques entreprises audacieuses. Tesla et Mercedes connaissent le succès parce qu'ils osent regarder au-delà du simple remplacement des moteurs traditionnels par des moteurs électriques. Ces constructeurs automobiles sortent des sentiers battus et se concentrent sur des concepts tels que la conduite autonome et ce que nous ferons dans la voiture lorsque nous n'aurons plus besoin de prêter autant attention à la route. C'est également ce que nous devons faire dans le domaine de la construction... Adopter une approche radicalement différente de la construction.

Batichronique : Pouvez-vous donner des exemples concrets ?

Joachim De Vos : D'ici quelques années, 80 % de la population mondiale vivra dans les villes. Pour maintenir la viabilité de ces zones urbaines, il est impératif de construire en hauteur. C'est pourquoi notre campus d'innovation prend la forme d'une tour. Les bâtiments seront également de plus en plus multifonctionnels : il ne s'agit pas seulement d'un immeuble de bureaux, d'un centre commercial ou d'un bloc d'habitations, mais d'une combinaison de tous ces éléments. En d'autres termes, un centre d'expérience. De plus, nous devons réfléchir à des moyens de rendre les espaces adaptables aux besoins et de la "nouvelle normalité". Au sommet de la tour, par exemple, nous disposons des installations nécessaires pour anticiper un avenir avec des drones passagers. Ceux-ci révolutionneront l'accès aux bâtiments. Au lieu d'arriver en bas par la rue et la réception, vous arriverez dans un étage de réception au sommet du bâtiment. Les marchandises pourront également être livrées et réceptionnées de manière entièrement automatique par des drones sur le toit. Ce sont des questions auxquelles les développeurs et les architectes doivent déjà réfléchir, car il est assez évident que cette forme de mobilité et de transport devient réalité. Autre exemple : les colis livrés de manière autonome (par des drones ou des véhicules robotisés mobiles) seront-ils acheminés au destinataire par un système de tubes ? Il est important de rechercher dès à présent des solutions architecturales concrètes pour de telles nouveautés et de les intégrer dès la phase de conception. En outre, le secteur a déjà franchi une étape importante avec l'évolution vers des équipes de construction. En effet, l'importance d'une préparation méticuleuse et d'une conception numérique détaillée ne fera que croître. La possibilité de s'adapter à de nouveaux besoins dépend en fin de compte de la conception du bâtiment.

Batichronique : Et qu'en est-il de la durabilité et de la circularité ?

Joachim De Vos : Ce sont les mots de la construction et de la vie aujourd'hui et dans le futur. Construire en hauteur et combiner plusieurs fonctions est également lié à la durabilité. Cela permet une meilleure utilisation de la surface et, par conséquent, la création de plus d'espaces verts. De plus, les bâtiments deviendront littéralement et figurativement plus verts. D'une part, la végétation sur les façades et les toits deviendra la norme, et d'autre part, ils produiront eux-mêmes de l'énergie. Et surtout... les matériaux seront réutilisés. Dans ce contexte, nous voulons que notre Campus de l'Innovation serve d'exemple, car la recherche de la circularité dans la construction est une nécessité absolue. 50 % de tous les matériaux "vierges" utilisés dans le monde sont destinés à ce secteur. 30 % de tous les déchets dans le monde proviennent de la construction, et moins de 40 % d'entre eux sont effectivement recyclés aujourd'hui. Pour compléter les chiffres : 30 % de la consommation mondiale d'énergie et d'eau souterraine pompée sont consacrés à la construction de bâtiments et d'infrastructures. C'est pourquoi nous avons délibérément fait de notre campus d'innovation un modèle de circularité. Presque tous les matériaux utilisés sont réutilisables ou recyclables. Nous sommes allés encore plus loin en n'utilisant que des matériaux et des éléments de construction ayant une empreinte écologique minimale. C'est d'ailleurs un aspect qui mérite une réflexion approfondie. Les éléments en béton contiennent en grande partie des granulats recyclés, les revêtements de sol proviennent de matériaux recyclés, les profilés en aluminium peuvent être entièrement recyclés, et même l'eau sanitaire usée est filtrée par des systèmes spéciaux pour être réutilisée pour les toilettes et l'irrigation. Il est essentiel que tous les acteurs de la construction réfléchissent sérieusement à la circularité de leurs produits et réalisations. C'est pourquoi cet aspect est une priorité majeure dans notre philosophie "Circular by Design".

Batichronique : Et en quoi consiste cette philosophie ?

Joachim De Vos : Cette approche repose sur cinq "R" essentiels : Réduire, Re-penser, Re-concevoir, Réutiliser et Récupérer. Dans chaque conception de bâtiment, élément ou produit, il faut d'abord examiner s'il est possible d'obtenir le même résultat avec moins de composants et/ou de ressources. Cela peut signifier une couche de ciment moins épaisse, l'utilisation d'une matière première moins dommageable pour l'environnement, ou encore un processus de production/construction nécessitant moins d'énergie ou d'eau. Pour appliquer efficacement la circularité, certains aspects de la construction devront être adaptés. Il faut donc "Re-penser" pour s'assurer que les matériaux et les éléments puissent être facilement démontés et remplacés en fin de vie. Si la démolition est nécessaire, il est en effet peu probable que les matériaux trouvent une nouvelle utilisation par la suite. Pour réussir dans ce domaine, les fabricants et les entrepreneurs devront introduire de nouveaux processus de production et d'installation, tandis que les architectes devront repenser la manière dont les espaces sont conçus. L'aspect innovant réside dans cette "Re-conception" : le secteur de la construction doit se concentrer sur une véritable innovation, pas simplement sur l'optimisation de ce qui existe déjà.

De plus, tous les acteurs doivent réfléchir à ce qu'il faut faire des matériaux ou des composants en fin de vie. Les processus de re-fabrication ou de réparation sont-ils possibles pour les réutiliser ? Si ce n'est pas possible, une recyclage efficace - de préférence en composants de haute qualité - est-il envisageable ? Enfin, la "Récupération" est un aspect très important. La circularité n'est possible que si l'on sait clairement quels matériaux se trouvent dans le bâtiment, comment ils peuvent être récupérés et comment ils doivent être entretenus. C'est pourquoi nous avons établi un "madastre" ou cadastre des matériaux pour le Campus de l'Innovation. Ce registre répertorie en détail chaque matériau, sa durée de vie, l'entretien optimal nécessaire et le pourcentage qui peut être réutilisé par la suite. Selon nous, cela devrait devenir une pratique courante dans le secteur de la construction, car c'est la base d'un avenir où les bâtiments généreront un minimum de déchets.

Batichronique : La première Maison du futur a montré comment la technologie affecterait nos vies à la maison. Trouvera-t-on cela sur le nouveau campus ?

Joachim De Vos : Bien sûr, cela reste le thème central, mais entre-temps, nous sommes loin des gadgets qui caractérisaient la première maison intelligente. À l'avenir, les bâtiments deviendront de plus en plus « intelligents ». On peut parler de bâtiments cognitifs : ils « savent » ce qui se passe à l'intérieur et autour d'eux grâce à l'apport de milliers de capteurs mesurant et enregistrant diverses informations. Un système de gestion intégré du bâtiment utilise ensuite ces données pour contrôler l'éclairage, les stores, le chauffage, la climatisation, les panneaux d'information, etc. L'intelligence des bâtiments va augmenter : à terme, le système sera capable de prédire, par exemple, quand il faut mettre en marche la climatisation en se basant sur diverses données de capteurs. Ces données alimenteront également le "jumeau numérique", ce qui fournira une quantité impressionnante d'informations aux concepteurs, entrepreneurs, fabricants, etc. Grâce à l'intelligence artificielle, ils pourront utiliser ces données pour des optimisations, de la maintenance prédictive ou le développement de nouveaux services ou produits. Il est intéressant de noter qu'à terme, les bâtiments et l'infrastructure environnante communiqueront même entre eux grâce à un réseau neuronal. L'analogie avec l'industrie est évidente : dans ce secteur, les machines fournissent déjà beaucoup d'informations à l'utilisateur et au fabricant, par exemple sur les défaillances ou les pannes. Grâce à l'intelligence artificielle et à des logarithmes complexes, ces informations sont comparées et analysées, ce qui permet de déterminer les circonstances ayant conduit à des défaillances. De même, il sera possible de déduire quand un composant devra être remplacé, ce qui améliorera la durabilité et, plus spécifiquement, l'utilisation des ressources. Les fabricants pourront également détecter des erreurs ou même identifier de nouveaux besoins, ce qui leur permettra de développer des services et des produits qui font réellement la différence. Cette "industrie 4.0" se propagera également aux bâtiments. La ville de demain sera un organisme "pensant", où les différents bâtiments joueront le rôle de cerveaux.

Batichronique : N'est-ce pas jouer avec le feu ? Que se passera-t-il si ces systèmes sont piratés ?

Joachim De Vos : C'est en effet une préoccupation majeure, car l'infrastructure informatique existante ne peut pas toujours garantir une sécurité adéquate. Nous croyons fermement que la transition vers la cryptographie quantique (sécurisation via la puissance de calcul quantique - ndlr) via un réseau de fibres optiques est la meilleure option. Cela est d'autant plus important que le nombre de connexions, ainsi que les volumes de données transportés, connaîtront une croissance gigantesque dans les années à venir.

Batichronique : Y a-t-il d'autres éléments dont les entrepreneurs devraient tenir compte ?

Joachim De Vos : À l'avenir, le jumeau numérique (lié au madastre) incluera bien plus que de simples éléments de construction et de matériaux.. Grâce à son « intelligence » inhérente, ce système sera un jour capable de calculer ce qui doit être acheté : des « consommables » tels que l'énergie et la connectivité des données, mais aussi du café, des cartouches d'encre pour imprimantes et du papier toilette. Plus encore, il générera et diffusera automatiquement des appels d'offres pour ces produits, à la place des appels d'offres actuels. À mesure que les bâtiments communiqueront entre eux, des demandes d'achat groupé seront automatiquement générées, y compris pour de nouveaux services fournis par des entrepreneurs. L'ère où un projet de construction se terminait à la réception est définitivement révolue. Les entrepreneurs resteront liés au bâtiment pendant une longue période, voire pendant toute sa durée de vie, notamment pour récupérer des matériaux dans le cadre de l'économie circulaire ou pour garantir le "confort" de l'édifice, voire pour aider à l'exploitation du bâtiment au sein de l'équipe de construction elle-même. Le secteur doit voir cela comme une opportunité, une manière de diversifier son activité.

Batichronique : Comment voyez-vous l'avenir lointain ?

Joachim De Vos : Je pense que d'ici une vingtaine d'années, nous ferons le pas vers l'impression en 4D. J'entends par là des qui, sous l'influence de stimuli externes, prendront une forme différente. Aujourd'hui, nous expérimentons déjà des boîtes qui se forment dans l'eau, mais à l'avenir, il pourrait tout aussi bien s'agir d'espaces ou de matériaux qui s'adaptent, par exemple, à une chaleur ou à un froid extrême. Une porte pourrait être un concept totalement différent à l'avenir. Ou peut-être verra-t-on apparaître des conduites d'eau imprimées en 4D qui effectueront des mouvements péristaltiques comme l'œsophage humain, pompant l'eau vers le haut des grands bâtiments, sans qu'il ne soit nécessaire d'utiliser les pompes énergivores que nous connaissons aujourd'hui. Tout cela peut paraître étrange, mais qui aurait imaginé il y a cinquante ans que le monde entier serait connecté grâce à l'internet, que l'intelligence artificielle écrirait des paroles de chansons, que les drones passagers existeraient, etc.