La construction usinée est un marché en pleine croissance en Amérique du Nord. Cependant, le choix des matériaux a un impact sur leurs coûts, leur temps de production et leur qualité. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est de faciliter le choix des matériaux d'enveloppe et des structures des bâtiments usinés en bois au Canada et aux États-Unis, à partir de l'utilisation d'un outil de décision multicritères. Pour atteindre les objectifs, une stratégie de recherche a été conçue en trois étapes. À la première étape, une revue systématique a été réalisée pour identifier qu'elles sont les critères et les sous-critères pour sélectionner des matériaux d'enveloppe et de structure. Quant à la seconde étape, le raffinement et la validation des critères et sous-critères ont été effectués à l'aide de mesures du consensus et de l'indice de gravité (IG) à travers une étude réalisée auprès d'un groupe de vingt panélistes de la construction bois (Canada et États-Unis). À la troisième étape, l'analyse hiérarchique des procédés (AHP) a été réalisée. L'AHP s'est composé de deux phases, dans la première, la collecte de données, a été réalisée à l'aide d'enquêtes comparatives par paires. La deuxième a été la construction et l'exécution de l'AHP. Un groupe de panélistes composés de dix professionnels (Canada et des États-Unis) avec un positionnement stratégique dans le choix des matériaux pour la construction en bois a été consulté. Grâce aux résultats de la première étape, il a été possible d'obtenir les critères de choix des matériaux. Outre les critères, à partir de l'analyse documentaire, il a également été possible de relever des lacunes de recherche sur la construction en bois et l'efficacité énergétique. Des recommandations générales pour le développement de bâtiments moins énergivores ont été discutées. Quant aux critères obtenus, vingt-cinq sous-critères ont été extraits et divisés en sept critères principaux : (1) propriétés techniques; (2) matériaux durables; (3) efficacité énergétique; (4) économies de matériaux; (5) conditions du site et la logistique; (6) documentation et standardisation et (7) bénéfice social. À la deuxième étape, pour le raffinement et la validation, une plus grande importance a été accordée aux critères propriétés techniques, conditions du site et la logistique et bénéfice social. Quinze sous-critères ont été validés où seulement douze ont obtenu une priorité élevée par l'IG. Il s'agit des sous-critères (1ᵉʳ) étanchéité, (2ᵉ) facilité de mise en œuvre, (3ᵉ) santé des occupants, (4ᵉ) emplacement, forme et hauteur du bâtiment, (5ᵉ) résistance aux intempéries, (6ᵉ) performance au feu, (7ᵉ) disponibilité des matériaux, (8ᵉ) confort et bienêtre des occupants, (9ᵉ) sûreté et sécurité des occupants, (10ᵉ) esthétique, (11ᵉ) performance mécanique et (12ᵉ) documentation et standardisation. Les résultants de la troisième étape ont montré que le bénéfice social a la plus haute priorité pour la sélection des matériaux de structure et d'enveloppe, suivi des conditions du site et de la logistique et des propriétés techniques. Les cinq principaux sous-critères pour choisir des matériaux de structures étaient la sûreté et la sécurité des occupants du bâtiment, l'emplacement, la forme et la hauteur du bâtiment, le confort, la satisfaction et le bien-être du bâtiment, la santé des occupants et la disponibilité des matériaux, avec des poids globaux de 0,234, 0,218, 0,155, 0,121 et 0,098, respectivement. Pour la sélection des matériaux d'enveloppe, les cinq principaux sous-critères étaient le confort, la satisfaction et le bien-être du bâtiment, la sûreté et la sécurité des occupants du bâtiment, l'emplacement, la forme et la hauteur du bâtiment, la santé des occupants, la disponibilité des matériaux avec des poids globaux de 0,252, 0,206, 0,178, 0,132 et 0,078 respectivement. Cette étude suggère que l'AHP pourrait être une voie décisionnelle pour faciliter la sélection des matériaux de structure et d'enveloppe des bâtiments en bois au Canada et aux États-Unis. Nos résultats suggèrent que le choix des matériaux devrait prendre en compte les matériaux qui offrent des bénéfices sociaux et qui s'adaptent à la condition du site et à la logistique, plus précisément ceux liés au confort, à la satisfaction et au bien-être des occupants pour l'enveloppe. Pour la structure, ceux liés au sous-critère sûreté et sécurité des travailleurs et des occupants pour les matériaux de structure. / Prefabricated construction is a growing market in North America. However, the choice of materials has an impact on their costs, production time, and quality. The main objective of this thesis is to facilitate the choice of envelope materials and structures of manufactured wood buildings in Canada and the United States, from the use of a multi-criteria decision tool. To achieve the objectives, a research methodology was designed in three steps. In the first step, a systematic review was performed to identify what are the criteria and sub-criteria for selecting the envelope and structural materials. For the second step, the refinement and validation of the criteria and sub-criteria were carried out, using consensus measurements and the severity index (SI) through a study carried out with a group of twenty panelists of wood construction (Canada and the United States). In the third step, the Analytic hierarchy process (AHP) was performed. The AHP consisted of two phases, in the first, data collection was carried out using pairwise comparative surveys. The second was the construction and execution of the AHP. A group of panelists composed of ten professionals (Canada and the United States) with a strategic positioning in the choice of materials for wood construction was consulted. Thanks to the results from the first step, it was possible to obtain the criteria for choosing the materials. In addition to the criteria, from the literature review, it was also possible to identify research gaps on wood construction and energy efficiency. General recommendations for the development of less energy-intensive buildings were discussed. As for the criteria obtained, twenty-five sub-criteria were extracted and divided into seven main criteria: (1) technical properties, (2) durable materials, (3) energy efficiency, (4) material savings, (5) conditions site and logistics, (6) documentation and standardization, and (7) social benefit. In the second step, for refinement and validation, greater importance was given to the criteria technical properties, site conditions and logistics, and social benefit. Seventeen sub-criteria were validated where only thirteen were given high priority by the SI. These are the sub-criteria (1ˢᵗ) watertightness, (2ⁿᵈ) ease of implementation, (3ʳᵈ) health of occupants, (4ᵗʰ) location, building shape and height, (5ᵗʰ) weather resistance, (6ᵗʰ) fire performance, (7ᵗʰ) availability of materials, (8ᵗʰ) comfort and well-being of occupants, (9ᵗʰ) safety and security of occupants, (10ᵗʰ) aesthetics, (11ᵗʰ) mechanical performance, and (12ᵗʰ) documentation and standardization. The results of the third step showed that social benefit has the highest priority for the selection of structural and envelope materials, followed by site conditions and logistics as well as technical properties. The five main sub-criteria to choose structural materials were building occupant safety and security, building location, shape and height, building comfort, satisfaction and well-being, occupant health, and availability of materials, with overall weights of 0.234, 0.218, 0.155, 0.121, and 0.098, respectively. For the selection of envelope materials, the five main sub-criteria were comfort, satisfaction and well-being of the building, safety and security of the occupants of the building, location, shape and height of the building, occupant health, and material availability, with overall weights of 0.252, 0.206, 0.178, 0.132 and 0.078 respectively. This study suggests that AHP could be a decision-making pathway to facilitate the selection of structural and envelope materials for wood buildings in Canada and the United States. Our results suggest that a material choice pathway should take into account materials that provide social benefits and suit the site condition and logistics, more specifically, those related to the comfort, satisfaction, and well-being of the occupants for the envelope. For the structure, those related to the safety and security of workers and occupant's sub-criterion for structural materials.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:LAVAL/oai:corpus.ulaval.ca:20.500.11794/103125 |
| Date | 22 November 2022 |
| Creators | Cabral, Matheus Roberto |
| Contributors | Blanchet, Pierre |
| Source Sets | Université Laval |
| Language | French |
| Detected Language | French |
| Type | COAR1_1::Texte::Thèse::Thèse de doctorat |
| Format | 1 ressource en ligne (xv, 179 pages), application/pdf |
| Rights | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 |
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