Li Ting : repenser le système industriel du bâtiment avec une logique d'industrialisation — réflexions sur la promotion d'un développement de qualité de la filière de la construction préfabriquée

Introduction : origine et réflexions

(1) Prendre la mesure de la situation : pourquoi le gouvernement doit-il « pousser en force » ?

(2) Agir avec précision : l'essentiel est de saisir le « côté demande », et non le « côté offre »

(3) Saisir le point névralgique : les projets d'investissement public doivent imposer le mode EPC et le mode de contrat général de construction

(4) Évaluation scientifique : mesurer l'industrialisation par le degré de « substitution de la machine à la main-d'œuvre »

(5) Consolider les fondations : promouvoir en force la plateforme BIM 2.0 « un modèle unique de bout en bout »

(6) Boucler la boucle : passer des modules purement structurels aux « modules intégrés »

(7) Révolution des mentalités : remplacer la « logique de projet » par la « logique de produit »

(8) Révolution conceptuelle : substituer le « mécanisme » parasismique à la « structure » parasismique

Conclusion : synthèse et appel

Récemment, à l'invitation des dirigeants d'une province, le maître Li Ting a participé à une réunion thématique du gouvernement provincial sur le développement de l'industrie du bâtiment préfabriqué, présidée par ces mêmes dirigeants, et y a formulé ses recommandations pour un développement de haute qualité de cette filière.

Voici le texte de son intervention :

Mesdames et Messieurs les dirigeants, Mesdames et Messieurs les experts :

L'objet de notre étude thématique d'aujourd'hui — le développement de l'industrie du bâtiment préfabriqué — n'est pas seulement une révolution technique pour le secteur de la construction : c'est aussi, pour notre province, un levier essentiel pour mettre en œuvre les exigences d'un développement de haute qualité et pour promouvoir la nouvelle industrialisation. À la lumière des réflexions qui précèdent, je souhaite exposer quelques points de vue, soumis à votre appréciation.

Tout d'abord, nous devons parvenir à un consensus : le bâtiment préfabriqué est le cœur du système industriel moderne de la construction, et le gouvernement doit se résoudre à le promouvoir énergiquement.

Certains demanderont peut-être : si c'est une si bonne chose, pourquoi ne pas laisser le marché la diffuser spontanément ? C'est précisément la réalité que nous devons regarder lucidement en face.

Sous le modèle de construction traditionnel, il existe un vaste groupe d'intérêts acquis et une « dépendance au sentier » profondément enracinée. Des habitudes de dessin des instituts de conception aux savoir-faire de chantier des équipes de construction, en passant par les circuits établis des fournisseurs de matériaux, toute la chaîne maîtrise parfaitement le modèle du « coulé en place ».

Surtout, à l'heure actuelle, nos coûts de main-d'œuvre restent à un niveau relativement bas par rapport aux pays et régions développés (un ouvrier du bâtiment de Chine continentale gagne en moyenne 300 à 500 yuans par jour, tandis qu'un ouvrier du bâtiment à Hong Kong perçoit jusqu'à 2 500 dollars HK par jour). Dans une telle structure de coûts, le moteur des seuls mécanismes de marché est largement insuffisant. Compter sur la hausse du coût du travail pour contraindre les entreprises à se transformer serait un processus trop lent et trop coûteux.

Nous devons donc faire jouer l'avantage institutionnel qui permet de « concentrer les forces pour accomplir de grandes choses » : le gouvernement doit devenir le premier moteur de la transformation industrielle.

Il ne s'agit pas d'intervenir sur le marché, mais, dans la phase initiale de maturation de la filière, d'utiliser la « main visible » des politiques publiques pour actionner la « main invisible » du marché.

Par le passé, pour faire avancer le bâtiment préfabriqué, nous avions l'habitude de nous adresser aux entreprises de construction, en leur assignant des tâches et des indicateurs. Mais dans le domaine du bâtiment préfabriqué, cela ne suffit pas.

L'entreprise de construction appartient au côté de l'offre ; c'est la partie passive : elle ne peut que « construire selon les plans ». Si les plans ne bougent pas, l'entreprise aura beau vouloir recourir à la préfabrication, elle ne le pourra pas.

Notre stratégie centrale doit donc se reporter sur le « côté demande ».

Premièrement, viser le maître d'ouvrage (le donneur d'ordre). 

C'est lui le financeur et l'initiateur du projet.

Nous devons inscrire les exigences de préfabrication, comme des conditions impératives, dans les conditions de cession ou d'allocation des terrains, ainsi que dans les conditions de planification et de conception. Il faut qu'elles deviennent, au même titre que le coefficient d'occupation des sols ou le taux d'espaces verts, une contrainte rigide pour l'approbation du projet.

Parallèlement, les exigences de préfabrication doivent être intégrées à l'examen des documents de conception et, in fine, aux conditions de réception des travaux.

Le maître d'ouvrage doit comprendre dès le départ que, sans préfabrication, le projet ne pourra ni aboutir ni passer la réception.

Deuxièmement, viser l'organisme de conception. 

La conception est l'âme de l'ouvrage, mais aussi le point de départ de la fabrication industrielle.

Nous devons exiger des concepteurs une « conception tournée vers la fabrication et l'assemblage ». Toute solution architecturale qui ne se prête pas à la fabrication en usine et à un assemblage aisé sur site sera systématiquement écartée de l'attribution du marché.

Nous devons au plus vite établir des règles relatives au niveau de détail des documents de conception en bâtiment préfabriqué : les plans ne doivent pas seulement avoir bonne allure, ils doivent surtout atteindre un niveau de détail permettant à l'usine de fabriquer directement des composants standardisés à partir des plans et au chantier de les installer aisément, et à l'exploitation ultérieure d'assurer réparations et remplacements à partir de ces mêmes plans. Sans révolution de la conception, le bâtiment préfabriqué reste un vain mot.

Ce que redoute le plus la construction industrialisée, c'est le divorce entre conception et travaux, ces « deux peaux » disjointes. L'institut de conception achève ses plans conformément aux normes et s'estime quitte ; l'entreprise de construction découvre souvent, plans en main, qu'ils sont très difficiles à réaliser. C'est le mal chronique du modèle traditionnel.

La clé pour résoudre ce problème, c'est l'innovation en matière de mode contractuel. Nous exigeons que les projets d'investissement public adoptent obligatoirement le mode de contrat général de travaux (EPC) ou le mode de contrat général de construction.

Le mode EPC regroupe la conception, les approvisionnements et les travaux en un seul lot, si bien que l'entreprise générale doit raisonner en optimisation globale.

Dans le mode du contrat général de construction (intégration investissement-construction-exploitation), l'entrepreneur général cumule les rôles d'investisseur, de constructeur et d'exploitant, et ses revenus proviennent de l'exploitation à long terme.C'est la forme la plus aboutie de l'intégration industrielle.

Pour réduire les coûts, raccourcir les délais et limiter les difficultés de chantier, il optera naturellement pour la solution industrialisée la plus rationnelle. Cela contraint la conception à prendre en compte les travaux et les travaux à s'immiscer dans la conception, pour réaliser une véritable intégration conception-travaux.

On peut dire que promouvoir le contrat général de travaux et le contrat général de construction, c'est tenir le développement du bâtiment préfabriqué par son point névralgique.

Par le passé, l'évaluation de la préfabrication se limitait souvent au « taux de préfabrication », ce qui conduit facilement à faire de l'affichage pour atteindre le quota.

Je propose d'établir un système d'évaluation plus exigeant et plus fidèle à l'essence de la filière, dont le cœur serait le degré de « substitution de la machine à la main-d'œuvre ».

Concrètement, on peut ajouter deux indicateurs quantitatifs :

1. Taux d'industrialisation de la production : 

c'est-à-dire la part, dans le chiffre d'affaires total du projet, du chiffre d'affaires réalisé sur les lignes de production en usine. Cet indicateur reflète directement le degré d'industrialisation.

2. Taux de réduction des heures de main-d'œuvre sur le chantier :

c'est-à-dire la réduction, par rapport aux procédés traditionnels, des heures de main-d'œuvre nécessaires sur le chantier pour 10 000 m² de surface bâtie. Cet indicateur reflète directement la libération de productivité permise par le progrès technique.

Ces deux indicateurs ont plus de valeur qu'un simple « taux de préfabrication » et traduisent mieux notre intention première dans le développement du bâtiment préfabriqué : réduire les effectifs, gagner en efficacité et améliorer la qualité grâce à l'industrialisation.

Le BIM traditionnel (autrement dit le BIM 1.0) est un conteneur d'informations statique, reposant sur une architecture non cloud native et sur une collaboration par fichiers ; du côté de l'administration, la plateforme cloud BIM sert à l'examen, à l'approbation et au contrôle, et une plateforme cloud BIM unique au format IFC peut être utilisée par les pouvoirs publics.

En revanche, du côté des entreprises, comme leurs scénarios d'application diffèrent, les pouvoirs publics ne peuvent pas imposer un logiciel BIM unique.

Mais ils doivent donner une orientation claire : 

il faut orienter vers une plateforme BIM « un modèle unique de bout en bout » assurant la continuité des données, c'est-à-dire une plateforme cloud BIM 2.0. Une telle plateforme est nécessairement dotée d'une architecture cloud native et repose sur une base de données structurée unique, partagée par toutes les disciplines et tous les processus ; elle doit impérativement respecter le principe fondamental de la « source unique de données » issu de l'ingénierie système.

Aujourd'hui, nombre d'applications du BIM sont fragmentées : chacun travaille de son côté et l'on aboutit à des « îlots d'information », ce qui n'est pas ce que nous voulons.

Ce que nous voulons promouvoir en force, c'est la plateforme BIM 2.0 « un modèle unique de bout en bout ». Ce n'est pas un simple outil de dessin en 3D, mais un système de gestion à « source unique de données ».

Comment le comprendre ? Il s'agit d'exiger que toutes les parties prenantes du projet — maître d'ouvrage, géotechnicien, concepteur, entreprise générale, sous-traitants, fournisseurs — déposent leurs données, de manière unifiée, sur la plateforme cloud désignée par le maître d'ouvrage. Tous partagent une même base de données relationnelle structurée et présentent les données sous forme de visualisation en 3D.

De la planification et de la conception à la production des composants, à l'assemblage sur site, puis à l'O&M ultérieure, toutes les informations circulent et se capitalisent dans ce modèle. Ce n'est pas seulement une question technique, c'est aussi un principe de gestion, l'illustration de la « source unique de données » de l'ingénierie système.

C'est une exigence non négociable pour réaliser l'industrialisation du bâtiment et la construction intelligente.

Quiconque n'est pas en mesure d'assurer le partage des données et la continuité du modèle sur l'ensemble du processus du projet n'est pas qualifié pour remporter un marché public.

Si le bâtiment préfabriqué peine aujourd'hui à se généraliser, c'est avant tout parce qu'il ne parvient pas à boucler son modèle économique.

Pourquoi ? Parce que ce que nous réalisons actuellement est le plus souvent un module purement structurel : escaliers préfabriqués, dalles mixtes préfabriquées. Ces produits ont une faible valeur ajoutée : ce n'est qu'un amas d'acier et de béton. Or nos coûts de main-d'œuvre sont bon marché : remplacer une main-d'œuvre bon marché par des composants produits en machine n'est pas rentable.

Comment sortir de cette impasse ? La réponse réside dans le « module intégré ».

Nous devons déplacer notre regard de la « structure » vers la « fonction ». Par exemple, développer massivement les cuisines intégrées et les salles de bains intégrées, en posant carrelage, meubles et sanitaires entièrement en usine ; ou encore développer la chambre d'hôtel standard intégrée, en réalisant en usine le mobilier et jusqu'à la décoration intérieure ; enfin, développer la chambre d'hôpital intelligente intégrée, en y intégrant les bandeaux techniques médicaux et les systèmes intelligents.

L'avantage de cette approche est que nous transférons vers l'usine de composants les marges de détail à forte valeur ajoutée que représentent la finition, le mobilier, l'électroménager et les systèmes intelligents.

Pour le client, acheter un module de salle de bains, ce n'est pas acheter une boîte en béton, mais un produit fini entièrement aménagé, équipé de sanitaires et d'appareils, prêt à l'emploi dès le raccordement à l'eau et à l'électricité.

Ainsi, le bâtiment préfabriqué acquiert une forte valeur ajoutée, les entreprises dégagent des profits, la logique de marché fonctionne et la boucle économique peut véritablement se refermer.

Abordons maintenant une question plus profonde.

Notre secteur de la construction a longtemps été habitué à la « logique de projet » : on décroche un chantier, on l'exécute, on s'en va une fois terminé, et le projet suivant repart de zéro. Cette façon de penser nous empêche d'accumuler du savoir-faire et de progresser par itérations.

Pour développer l'industrie du bâtiment préfabriqué, la « logique de produit » doit primer.

Qu'est-ce que la logique de produit ? C'est construire des maisons comme on construit des automobiles.

1. Nous devons créer des lignes de produits intermédiaires, par exemple des escaliers, des balcons et des panneaux de façade standardisés, des modules intégrés de salle de bains et de cuisine, afin de réaliser une conception normalisée et une fabrication intelligente en série.

2. Nous devons créer des lignes de produits finaux, par exemple l'assemblage intelligent entièrement modulaire de bâtiments de chambres d'hôpital.

Seuls des produits intermédiaires standardisés permettent d'obtenir les faibles coûts et la haute efficacité de l'industrialisation ; seuls des produits finaux « à la carte » permettent de satisfaire une demande de marché personnalisée.

Nous devons amener les entreprises à prendre le temps de peaufiner leurs produits, plutôt que de passer leur vie à réaliser des ouvrages « jetables ».

Enfin, je souhaite aborder une question conceptuelle et technique encore plus profonde, qui conditionne la capacité du bâtiment préfabriqué à déployer ses avantages fondamentaux.

Le facteur technique clé qui freine aujourd'hui le développement sain du bâtiment préfabriqué est notre attachement persistant à l'idée parasismique de l'« équivalence au coulé en place ».

Nous cherchons toujours à assembler les composants aussi solidement que dans du béton coulé en place, en visant une structure continue à liaisons fortes.

Mais songeons à la sagesse de nos ancêtres : la structure en bois traditionnelle à assemblages tenon-mortaise.

Lors d'un séisme, les nœuds tenon-mortaise peuvent pivoter et glisser de façon limitée : d'une part, ils réduisent fortement la réponse sismique en relâchant la rigidité ; d'autre part, ils dissipent l'énergie sismique par frottement. Chaque nœud est une « liaison faible » à rigidité variable auto-adaptative, et les performances parasismiques d'une telle structure sont bien supérieures à celles d'une « liaison forte » rigide.

Si nous persistons à rechercher l'« équivalence au coulé en place », le bâtiment préfabriqué fera tout au plus aussi bien que le coulé en place, sans jamais le dépasser, et pourrait même devenir un « vice de naissance » en raison de la fragilité de ses liaisons.

Nous devons donc mener courageusement une révolution de la conception parasismique : substituer le « mécanisme parasismique » à la « structure parasismique ».

Nous devons élaborer, pour le bâtiment préfabriqué, un « code parasismique fondé sur les structures discrètes à liaisons faibles », que l'on pourrait aussi appeler « code de conception des mécanismes parasismiques ».

Ainsi, le bâtiment préfabriqué cessera d'imiter le coulé en place pour exploiter pleinement des performances parasismiques qui devraient lui être supérieures, en dissipant l'énergie par les nœuds et par le mouvement relatif entre composants.

Parallèlement, nous devons développer activement un nouveau système préfabriqué « modules encastrés + amortissement », dans lequel chaque module ne se contente pas de porter son propre poids, mais travaille de façon auto-adaptative lors d'un séisme, à la manière d'un « mécanisme » dissipateur d'énergie.

Voilà l'horizon infini du développement technologique du bâtiment préfabriqué, et c'est aussi là que se joue notre chance de doubler la concurrence dans le virage et de prendre la tête des techniques de construction à l'échelle mondiale.

Mesdames et Messieurs les dirigeants, chers collègues, développer l'industrie du bâtiment préfabriqué, c'est conduire une mutation profonde, du « construire » au « fabriquer », de la « structure » au « mécanisme ».

Cette voie comporte des difficultés et des défis, mais la direction est lumineuse.

Pour peu que nous saisissions le levier essentiel du côté de la demande, que nous exploitions pleinement le mode EPC, que nous consolidions la base du BIM 2.0, que nous recherchions la forte valeur ajoutée de l'intégration, que nous établissions la logique de produit et que nous osions porter la rénovation de la conception parasismique, l'industrie du bâtiment préfabriqué de notre province saura prendre la tête du pays et insuffler une dynamique nouvelle et puissante à son développement économique de haute qualité !