Cluster “Digitalisation des infrastructures et des villes”

ingénieur ordinateur

La révolution numérique en cours produit une quantité de données  inégalée ayant un fort potentiel pour relever les défis de la durabilité. Les outils numériques ouvrent la voie à de nouvelles technologies de conception, de construction et de maintenance des bâtiments, des infrastructures et des réseaux techniques et territoriaux. Aujourd’hui, les ressources requises pour les construire, les exploiter, les entretenir, les modifier et les détruire génèrent d’importantes émissions de gaz à effet de serre.

Un Cluster mis en place pour relever l’un des 3 défis de l’ENAC:

Dans l’optique de promouvoir la transition vers une société durable et économe en ressources, le Cluster “Digitalisation des infrastructures et des villes” vise le développement d’outils et de méthodes permettant une meilleure gestion des infrastructures et des villes.

Les trois objectifs de recherches de ce Cluster:

Cette nouvelle “Baukultur” vise une conception de bâtiments et d’infrastructures dont l’empreinte carbone est nulle pendant toute leur durée de vie en termes de matériaux de construction et de consommation d’énergie, tout en étant esthétiques, multi fonctionnels et adaptables à l’évolution des besoins. 

Les progrès du numérique offrent en particulier de nouvelles possibilités passionnantes pour la recherche et la profession dans les domaines suivants: 

  • Conception numérique: conception paramétrique, modélisation des informations sur les bâtiments (BIM), conception générative.
  • Fabrication numérique: impression 3D et 4D permettant la réutilisation de matériaux de construction, fabrication automatisée, fabrication additive.
  • Exploitation numérique: bâtiments intelligents, infrastructures autonomes, passeports de matériaux pour le recyclage et le réemploi.

L’émergence de nouveaux matériaux, avec des empreintes environnementales et des cycles de vie différents, est également au centre de la recherche.

L’ENAC met en place de nouveaux programmes d’enseignement pour apporter aux futures générations d’architectes et d’ingénieur-e-s civils et environnementaux les compétences numériques et métiers nécessaires pour assurer la transition vers cette nouvelle “Baukultur”.

Les nouvelles technologies de détection permettent la conception et le déploiement de grands réseaux collectant des volumes exponentiels de données à de multiples échelles spatiales et temporelles. 

Grâce à des méthodes de modélisation et de calcul innovantes, L’ENAC est en mesure de prendre en compte les multiples paramètres nécessaires au développement de politiques de gestion durable des infrastructures. Cette approche permet de développer des stratégies pour maintenir, exploiter et modifier les bâtiments et infrastructures existants (mobilité, énergie, eau, etc.) afin de répondre aux besoins changeants de la société.

Le jumeau numérique d’une infrastructure physique combine une représentation numérique de l’infrastructure avec des données de détection en temps réel. En ajoutant des couches de simulation au jumeau numérique, il est possible de prévoir la réponse de l’infrastructure à divers scénarios de charge. L’ENAC développe de tels jumeaux numériques augmentés à différentes échelles pour la conception, l’exploitation et la maintenance des infrastructures. 

L’incertitude étant un élément de modélisation central pour permettre l’analyse des risques dans la prise de décision, l’ENAC développe des recherches dans ce domaine avec une réflexion critique sur l’utilité d’outils analytiques tels que l’intelligence artificielle (IA), l’optimisation, l’analyse des données et la modélisation mathématique.

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L’interdisciplinarité sur la plan de l’enseignement:

L’ENAC met en place de nouveaux programmes d’enseignement pour apporter aux futures générations d’architectes et d’ingénieur-e-s civils et environnementaux les compétences nécessaires pour assurer la transition écologique et sociale vers des infrastructures et des villes digitalisées.

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