La construction de la plus grande tour à l’ouest de Toronto dans la région métropolitaine la plus septentrionale d’Amérique du Nord – qui compte plus d’un million d’habitants – a donné lieu à des défis uniques nécessitant d’adopter une formule intelligente, à savoir Job Site Insights (JSI™), la plateforme de construction de loT intelligente de PCL. 

Située à Edmonton, en Alberta, la tour Stantec est un bâtiment à usage mixte de 69 étages conçu selon la certification LEED Or. L’immeuble comprend 28 étages de bureaux aux niveaux inférieurs et 483 logements haut de gamme – les résidences Sky – aux niveaux supérieurs. La tour Stantec, dont la construction a été achevée en 2019, fait partie de l’ICE District d’Edmonton, le plus grand quartier mixte de sport et de divertissement du Canada.

Avec ses 69 étages, ses finitions haut de gamme et ses éléments de conception grandioses, comme le hall qui s’ouvre sur la place publique et donne accès à l’amphithéâtre Rogers Place et au Ford Hall adjacents, la tour Stantec était un projet complexe avec un calendrier serré échelonné sur plusieurs années. Un projet pluriannuel à Edmonton s’accompagne de défis environnementaux : entre autres, le risque de variations de température de 70 degrés Celsius sur quatre saisons. Les températures doivent être contrôlées à l’aide d’appareils de chauffage afin d’assurer des conditions optimales pour l’installation de la menuiserie préfabriquée et d’autres matériaux, et de réduire les risques d’éclatement des tuyaux par temps froid. Avec 1,2 million de pieds carrés, la surveillance manuelle des conditions aurait pu s’avérer aussi prenante que le projet lui-même.

L’équipe de Stantec s’est tournée vers Job Site Insights (JSI™) pour obtenir les données et les analyses en temps réel qui aident PCL à construire de façon intelligente, allégée et écologique. JSI™ est une plateforme de construction de IoT intelligente qui introduit des capteurs numériques et des capacités d’analyse sur le chantier de construction. Les capteurs de IoT installés tout au long d’un projet surveillent les conditions de construction vitales et alertent le personnel du chantier en cas de conditions défavorables pouvant entraîner des dommages et des travaux de reprise coûteux. JSI™ virtualise et modélise un chantier en cartographiant les capteurs, l’équipement, les biens et les personnes sur une vue unique accessible depuis n’importe quel PC ou appareil mobile. 

JSI™ aide les constructeurs et les entrepreneurs généraux de la construction à obtenir des informations et des prévisions utiles en temps réel sur le projet de construction, ce qui leur permet de s’adapter aux conditions changeantes, d’accroître la sécurité des travailleurs, d’améliorer l’efficacité du projet, de réduire la consommation d’énergie et d’éviter les reprises et les réclamations d’assurance coûteuses. 

Des capteurs intelligents ont été installés dans la tour Stantec pendant la construction. Les capteurs ont été programmés selon des paramètres donnés pour ce qui est de la température, de l’humidité, de la pression, de la résistance et de la maturité du béton et de la détection des fuites. Ils ont ensuite été cartographiés et installés pendant la construction – à des endroits pratiques et discrets dans l’hôtel et les appartements résidentiels, les couloirs publics, les halls et les salles mécaniques et électriques – afin de saisir et d’enregistrer les données. L’interface de JSI™ a créé un modèle virtuel du chantier afin de faire correspondre les données et les capteurs au modèle. L’équipe de projet a surveillé les environnements intérieurs en temps réel par le biais d’un appareil mobile ou d’un PC afin de confirmer qu’ils étaient prêts à recevoir les matériaux à installer conformément aux exigences de qualité et de sécurité du projet.

Dans l’ensemble, JSI™ a aidé l’équipe de projet de Stantec à améliorer la qualité, la productivité et la sécurité du projet, à réduire la consommation et les coûts d’énergie, à diminuer les reprises et les réclamations au titre de la garantie, et à raccourcir le calendrier du projet.

JSI™ a permis d’optimiser le chauffage : au cours de l’hiver 2018, le projet a réduit l’utilisation du chauffage au gaz de 46 %, ce qui a permis d’économiser environ 180 000 $, tout en réduisant également l’utilisation du chauffage électrique de 58 %, ce qui a permis d’économiser environ 69 000 $ en factures d’électricité. 

En plus des gains d’efficacité, les alertes en temps réel de JSI™ ont permis d’économiser plus de 170 000 $ en coûts de reprise prévus de manière prudente en raison des dommages potentiels causés à la menuiserie préfabriquée par les conditions de température et d’humidité défavorables présentes sur tous les chantiers. Un jour, l’équipe du projet a reçu une alerte concernant une hausse de température dans un logement. Les travailleurs ont découvert qu’un appareil de chauffage était resté allumé par inadvertance, risquant d’endommager la finition des nouvelles armoires installées plus tôt dans la journée. Un autre jour, une alerte de basse température a permis aux équipes de constater qu’un appareil de chauffage avait été laissé débranché dans la zone de la conduite d’eau principale. Grâce à JSI™, l’équipe a pu rebrancher le chauffage avant que les conduites gèlent, évitant au projet une réparation éventuellement coûteuse qui se serait également répercutée sur le calendrier.

Les capteurs de béton se sont avérés être un énorme succès nous permettant d’atteindre nos objectifs ambitieux. Nous n’avons pas eu besoin de préparer et de casser des cylindres, de couler de multiples cures sur le terrain, de nous déplacer du chantier du projet au laboratoire, de protéger les échantillons contre les dommages, de coordonner la collecte des échantillons au laboratoire et de retourner sur le chantier pour rapporter les résultats. Au lieu de cela, nous avions l’état de la résistance du béton en temps réel. PCL a donc pu terminer les travaux près de 30 jours avant la date prévue. 

Grâce à la surveillance et aux alertes en temps réel, une surveillance régulière en personne n’était pas nécessaire, ce qui a permis à l’équipe d’économiser d’innombrables heures de travail manuel. Chaque matin, les équipes se réunissaient pour une séance de compte rendu sur JSIMC avant de s’atteler à la construction de la tour Stantec. 

« C’est formidable de voir le secteur de la construction évoluer, s’adapter et adhérer à la technologie afin d’intégrer des informations en temps réel dans des processus vieux de plusieurs centaines d’années. Ces progrès facilitent notre travail au quotidien. » – Myke Badry, chargé de projets principal pour la tour Stantec et les résidences SKY

Pendant la construction, les capteurs ont fourni les données suivantes :

• Surveillance de la température – pour s’assurer que les appareils de chauffage fonctionnent selon les besoins, ce qui réduit la consommation d’énergie et assure une protection contre le gel

• Surveillance de l’humidité – pour garantir des conditions environnementales optimales et la qualité du matériel tel que les cloisons sèches, la peinture et la menuiserie préfabriquée

• Surveillance de la pression de l’air – pour fournir un aperçu en temps réel des changements de pression de l’air dus à la température et aux vents, ce qui facilite les tests d’étanchéité de l’enveloppe du bâtiment

• Détection des fuites d’eau – pour réduire des risques de réclamations pour dégâts d’eau en permettant à l’équipe de régler les problèmes immédiatement

• Aperçu de la résistance et de la maturité du béton :
  • Élimination de la dépendance à l’égard d’un organisme d’essais tiers pour le décoffrage
  • Élimination de la nécessité de stocker des cures sur place
  • Réduction des heures de présence de l’organisme d’essais tiers sur le chantier
  • Élimination de la nécessité de transporter les bouteilles en bas de la tour à la main ou à l’aide d’une grue ou d’un palan
  • Méthode simple et normalisée pour mesurer la résistance initiale du béton de tous les éléments de construction
  • Bonne représentation du béton à l’intérieur d’une structure, par opposition à un petit échantillon stocké à l’extérieur
  • Stockage de toutes les données (y compris la température) pour la période de durcissement et pas seulement à un moment précis 

JSI™ a permis à l’équipe du projet de la tour Stantec de réduire les coûts grâce à l’élimination du chauffage inutile. La plateforme a permis à l’équipe de déterminer le bon moment pour démarrer les phases critiques du projet avec des niveaux de chauffage et d’humidité adéquats. Elle a permis de réduire la nécessité de vérifier physiquement les zones critiques du projet et a fourni des rapports en temps réel sur la température et l’humidité ainsi que des alertes en temps réel pour la supervision.