Etude de cas ORIS - Numérisation des matériaux de construction

Royaume-Uni

Projet de liaison routière pour le réseau principal du Royaume-Uni

ORIS a été utilisé par AECOM pour évaluer le coût global sur 60 ans et l'impact sur l'environnement des designs préliminaires de la chaussée. ORIS a été utilisé au stade de conception d'une nouvelle liaison routière de 1,6 km sur le réseau principal du Royaume-Uni. L'objectif était d'optimiser la conception de la chaussée tout en minimisant l'impact sur l'environnement. Il s'agissait de prendre en compte à la fois l'évaluation de la phase de construction ainsi qu'une période d'analyse complète de 60 ans pour tenir compte des activités de maintenance appropriées pour chaque option de design. Le projet a priorisé l'approvisionnement en matériaux de construction disponibles localement et a adopté une approche d'économie circulaire. En utilisant des sous-produits disponibles localement (laitier provenant de l'industrie sidérurgique) dans le revêtement des chaussées, une partie des agrégats a été remplacée, ce qui a permis de réduire la consommation de ressources naturelles tout en garantissant le maintien des normes de performance... L'évaluation a été complétée par une évaluation approfondie du coût global sur 60 ans, qui a permis à ORIS d'identifier la conception de chaussée la plus avantageuse sur le plan économique.

L'empreinte carbone du projet pourrait être réduite de 0,52 million d'éq. kgCO₂ (-15%), ce qui équivaut à faire 13 fois le tour du monde avec une voiture familiale de taille moyenne.
Une diminution des coûts estimée à 0,87 million de livres sterling au stade initial de la conception.
La consommation de matériaux du projet pourrait être réduite de 14,6 kTonnes (-15 %).
Réduction de 50 % de la consommation de granulats pour les enrobés TSCS contenant du laitier.

Finlande

Projet ferroviaire One-Hour Train

Le One-Hour Train est une liaison ferroviaire rapide entre les villes de Turku et Helsinki. Il s'agit de l'un des principaux projets de transport du sud de la Finlande, dans le cadre de l'ambitieux plan climat du pays. Le projet couvre 100 km de liaison entre Espoo et Salo, avec 113 ponts, 22 tunnels et plus de 200 routes. ORIS a soutenu Turun Tunnin Juna (TTJ) pour apporter aux 150 ingénieurs du projet un outil numérique permettant d'évaluer rapidement des solutions plus durables et circulaires. Grâce à ORIS, l'équipe projet a pu effectuer une analyse comparative de plusieurs scénarios de voies ferrées dans le respect des normes locales et des réglementations relatives aux infrastructures ferroviaires. Sur la base de la disponibilité des matériaux locaux, la plateforme a fourni une évaluation instantanée de l'impact du design sur les émissions de carbone, les coûts, les options circulaires et la résilience au changement climatique. Cette évaluation a permis de trouver rapidement des options de design optimales, répondant aux objectifs fixés en matière de durabilité et de circularité.

Analyse initiale de l'impact carbone des chaussées et des options alternatives à faible émission de carbone
Évaluation des options de recyclage de matériaux
Modélisation de l'impact climatique sur 40 ans pour inclure des solutions d'adaptation précoces
Contrôle des coûts sur l'ensemble du cycle de vie

Royaume-uni

Un tronçon d'autoroute transformé en une voie multimodale durable

Financé par le fonds Transforming Cities du gouvernement britannique (Leicester & Leicestershire Enterprise Partnership), ce projet d'amélioration du corridor de la route A50 de Groby déclassera l'A50 existante en faveur d'un environnement de grande rue en introduisant des pistes cyclables, des installations nouvelles et améliorées de traversées pour piétons et cyclistes et des améliorations de la sécurité. En collaboration avec AECOM, la plateforme ORIS a généré plusieurs scénarios de chaussée en mettant l'accent sur les émissions de carbone, l'estimation des coûts et la consommation de matériaux sur la durée de vie de 40 ans du projet. L'analyse a été réalisée dans un délai très court (un mois entre le début de la collecte des données et le rapport final) et a fourni une gamme complète de calculs de carbone et de coûts pour aider à la prise de décision. Grâce à la plateforme ORIS, l'évaluation de différentes options a permis de démontrer qu'il était possible de réduire les coûts et le budget des matériaux de 20 % au total et de réduire les émissions de carbone de 43 à 55 % sur une période de maintenance de 40 ans.

20% de réduction des coûts
Entre 43 et 55 % de réduction des émissions de carbone

Ouzbékistan

Une analyse d'impact multicritères

Soutenu par le programme 'digital sandbox' de l'ADB (digital services and innovation), ADB CWTC (Transport and Communication division) et en partenariat avec ORIS, la modernisation de la section 673 - 698 km de l'A380 en Ouzbékistan a été l'occasion de piloter une analyse numérique multi-scénarios de la conception de sa chaussée. Après avoir compilé et traité les matériaux de construction locaux dans la plateforme ORIS, une analyse comparative de plusieurs scénarios a été menée autour de quelques indicateurs clés : solutions de chaussée et performances mécaniques au cours du cycle de vie ; options d'économie circulaire ; émissions de carbone et impact environnemental ; consommation de ressources, y compris l'eau ; prévisions de sécurité basées sur les méthodes d'évaluation internationales de l'iRAP ; résilience au changement climatique via l'évaluation des principaux risques du projet (chaleur, cycle de gel/dégel, échouage, inondations). Des améliorations significatives dans le design ont été identifiées:

-10% des coûts ;
-17% des émissions de carbone ;
-30% d'utilisation des ressources naturelles ;
5 millions de litres d'eau économisés ;
Amélioration de la sécurité routière pour atteindre et dépasser l'objectif de sécurité des Nations Unies de 3 étoiles et sauver plus de 1 800 personnes gravement blessées et tuées ;
Une analyse des risques liés au changement climatique sur 40 ans a été réalisée afin d'évaluer l'impact en termes de chaleur, de cycles de gel/dégel, d'inondations dues au ruissellement de l'eau, d'envasement et de glissements de terrain, et d'identifier des contre-mesures.

Royaume-Uni

La première route neutre en carbone au Royaume-Uni

ORIS a travaillé avec Aggregate Industries sur la reconstruction de 6 km d'une chaussée existante entre la Jct 36 de la M6 et le rond-point de Brettargh Holt en Cumbria. Ce projet de 8 millions de ￡pour les National Highways a été identifié comme le premier projet britannique neutre en carbone. Un engagement précoce et un engagement fort de la part de National Highways ont permis de réaliser un projet neutre en carbone, ce qui a conduit à la recherche d'une solution de chaussée à très faible émission de carbone par ORIS, qui serait ensuite compensée par l'écologie circulaire pour atteindre la neutralité carbone. ORIS a été en mesure de générer plusieurs options de conception dans le cadre des normes de chaussée et a présélectionné 3 options qui ont montré une amélioration significative en termes de performance carbone, de coûts, de ressources et de durabilité par rapport à la conception initiale. La conception finale a été choisie pour trouver un équilibre optimal entre la performance carbone et la performance des coûts. Le projet a été récompensé par les 2021 Highways Awards avec le prix de la durabilité environnementale et le prix du mérite spécial.

Réduction des émissions de carbone de 55%
Recyclage de 85 % de l’ancienne chaussée
Réduction des coûts de 3 millions de livres
Suppression des poids lourds : 6,000
Réutilisation de tous les déchets dangereux

Asie Centrale

Un projet pilote d'analyse d'une grande voie rapide en Asie centrale

Le projet consistait à analyser des scénarios alternatifs de revêtement d'une autoroute de 30 km à 4 voies, reliant les principales villes du pays et connaissant un trafic intense. Ce projet a servi de pilote pour la capacité de la plateforme ORIS à aider à analyser l'ensemble du projet routier et à améliorer les décisions d'investissement sur la base d'une évaluation holistique des indicateurs de performance économique et de durabilité de ce projet.

Coûts potentiellement réduits de 18%.
Réduction de l'empreinte carbone de 13%.
Réduction des coûts de maintenance de 9%.
Ressources naturelles épargnées, avec 41% d'utilisation en moins.

France

Un projet de voie rapide française, optimisé par l'intégration d'ORIS dans Civil 3D d'Autodesk

En collaboration avec Autodesk, ORIS a été utilisé par une société d'ingénierie pour un projet de voie rapide standard de 30 km en France. ORIS a été intégré au logiciel Civil 3D d'Autodesk et a permis de générer plusieurs structures de chaussée, dans le but de comparer les coûts et l'impact carbone. Alors que les options de chaussées étaient sensiblement équivalentes en termes de performances mécaniques et étaient toutes conformes aux normes de chaussées françaises, cette approche a permis d'identifier en quelques minutes seulement une structure de conception bien plus performante en termes de coûts et d'empreinte carbone. La robustesse de la solution a également été assurée compte tenu des calculs combinatoires proposés, justifiant de nombreuses options dans la région. Avec cette approche, le client public de la société d'ingénierie a pu arbitrer son projet entre profil de coûts, impact carbone et économie circulaire renforcée.

L'empreinte carbone du projet pourrait être réduite de 40 %.
Une réduction des coûts estimée à environ 7% sur la phase de pré-projet