Design configurator for mid-rise modular residential buildings

Llave Ponce De León, Bruno (2024). Design configurator for mid-rise modular residential buildings. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

The construction industry faces unprecedented challenges due to rapid urbanization and the growing demand for sustainable residential projects. Modular construction has emerged as a promising solution to address the global housing crisis by offering efficiency, reduced environmental impact, and shorter construction times. However, its adoption remains slow due to inherent complexities and a significant lack of knowledge regarding logistical, manufacturing, and assembly aspects during the early stages of projects. This research focuses on the application of Building Information Modeling (BIM) technology, specifically the use of BIM-based configuration platforms, as a tool to address the knowledge gaps necessary for the development of modular residential building projects in their initial stages, thereby facilitating their adoption.

The study aims to understand, design, and propose a BIM-based configuration platform to address existing information gaps related to transportation, manufacturing, and installation that hinder the adoption of modular methodologies. To achieve this, a review of the existing academic literature on the use of configurators in construction was conducted, identifying their capabilities and the various fields they impact. Additionally, the study reviews and compares available configurators on the market to identify criteria for designing and proposing a configuration system for a modular residential building, which will be implemented in a real world case.

The Design-Science Research (DSR) methodology was selected for its iterative process and continuous feedback, ideal for developing innovative and practical solutions. This approach ensures that the solutions are theoretically sound and practically applicable, potentially improving the efficiency and customization of modular construction projects.

The results indicate that BIM-based configuration platforms have significant potential to enhance the adoption of modular construction by facilitating information coordination, reducing time and costs in the initial stages due to their ability to automate the generation of design options and provide information for subsequent stages in the lifecycle. They also allow for the comparison of different design options and customization to meet project needs.

In conclusion, this thesis aims to contribute to the field of construction engineering by deepening the understanding of the potential of BIM-based configuration platforms to improve the adoption of modular construction from both theoretical and practical perspectives.

Titre traduit

Configurateur de conception pour bâtiments résidentiels modulaires de moyenne hauteur

Résumé traduit

L’industrie de la construction fait face à des défis sans précédent en raison de l’urbanisation rapide et de la demande croissante de projets résidentiels durables. La construction modulaire a émergé comme une solution prometteuse pour répondre à la crise mondiale du logement en offrant de l’efficacité, une réduction de l’impact environnemental et des délais de construction plus courts. Cependant, son adoption reste lente en raison des complexités inhérentes et d’un manque significatif de connaissances sur les aspects logistiques, de fabrication et d’assemblage pendant les premières étapes des projets. Cette recherche se concentre sur l’application de la technologie de modélisation de l’information du domaine de la construction (BIM), en particulier l’utilisation de plateformes de configuration basées sur le BIM, comme outil pour combler les lacunes en matière de connaissances nécessaires au développement de projets de bâtiments résidentiels modulaires dans leurs étapes initiales, facilitant ainsi leur adoption.

La recherche vise à comprendre, concevoir et proposer une plateforme de configuration basée sur le BIM pour combler les lacunes existantes en matière d’information sur le transport, la fabrication et l’installation qui limitent l’adoption des méthodologies modulaires. Pour y parvenir, une revue de la littérature académique existante concernant l’utilisation des configurateurs dans la construction a été réalisée, identifiant leurs capacités et les différents domaines d’action dans lesquels ils ont un impact. De plus, cette recherche passe en revue et compare les configurateurs disponibles sur le marché pour identifier les critères permettant de concevoir et de proposer un système de configuration pour un bâtiment résidentiel modulaire, qui sera mis en oeuvre dans un cas réel.

La méthodologie de recherche en sciences de la conception (DSR) a été choisie pour son processus itératif et sa rétroaction continue, idéale pour développer des solutions innovantes et pratiques. Cette approche garantit que les solutions soient théoriquement solides et pratiquement applicables, améliorant possiblement l’efficacité et la personnalisation des projets de construction modulaire.

Les résultats de cette recherche indiquent que les plateformes de configuration basées sur BIM ont un potentiel significatif pour améliorer l’adoption de la construction modulaire en facilitant la coordination de l’information, en réduisant les délais et les coûts dans les premières étapes grâce à leur capacité à automatiser la génération d’options de conception et à fournir des informations pour les étapes suivantes du cycle de vie. Elles permettent également de comparer différentes options de conception et de les personnaliser pour répondre aux besoins du projet.

En conclusion, cette thèse vise à contribuer au domaine de l’ingénierie de la construction en approfondissant la compréhension du potentiel des plateformes de configuration basées sur le BIM pour améliorer l’adoption de la construction modulaire à partir des perspectives théoriques et pratiques.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Thesis presented to École de technologie supérieure in partial fulfillment for a master’s degree with thesis in construction engineering". Comprend des références bibliographiques (pages 145-151).
Mots-clés libres:	construction modulaire, systèmes de configuration, BIM, conception computationnelle, bâtiments résidentiels, construction hors-site
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Iordanova, Ivanka
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	16 avr. 2025 15:26
Dernière modification:	16 avr. 2025 15:26
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3566

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