Davantage d’ascenseurs de chantier accélèrent-ils vraiment un projet de grande hauteur ?
Ce que la recherche sur la construction de grande hauteur dit du nombre d’ascenseurs, du zonage, de la configuration des cabines, de la croissance du bâtiment et d’une répartition plus intelligente.
Autrement dit, la vraie question n’est généralement pas :
« Combien d’ascenseurs de chantier pouvons-nous installer ? »
Mais plutôt :
« Quel système de transport vertical peut déplacer les ouvriers et matériaux requis avec le moins de retard et de capacité superflue ? »
Cette différence compte d’autant plus que les bâtiments sont hauts.
Une précision s’impose d’emblée. La plupart des recherches examinées ici mesurent le temps de transport vertical, le temps d’attente des passagers, le temps de levage, l’efficacité opérationnelle, le coût logistique ou le taux d’utilisation des ascenseurs plutôt que la durée totale de réalisation du projet. L’amélioration de ces indicateurs peut lever un goulet d’étranglement important, mais elle ne doit pas être interprétée comme une réduction équivalente, en pourcentage, de la durée globale des travaux.
Pourquoi les ascenseurs de chantier peuvent devenir un goulet d’étranglement
Sur un projet de faible hauteur, déplacer ouvriers et matériaux entre les étages peut prendre relativement peu de temps.
Sur un chantier de grande hauteur, le transport vertical devient une partie intégrante du système de production.
Les ouvriers doivent atteindre leurs étages. Les outils et petits matériaux doivent arriver au moment voulu. Plusieurs corps de métier peuvent demander un transport en même temps. La demande varie aussi au cours de la journée et à mesure que la construction progresse en hauteur.
Si le système d’ascenseurs ne peut absorber cette demande, les ouvriers peuvent passer du temps productif à attendre plutôt qu’à travailler.
Park et al. ont étudié ce problème à l’aide d’un modèle de simulation appliqué à un projet résidentiel de grande hauteur. Leur recherche a traité le transport vertical des ouvriers comme un problème de demande variable plutôt que comme un calcul de capacité fixe. (Park et al., 2013)
D’où une réaction compréhensible :
installer un ascenseur de plus.
C’est parfois exactement la bonne réponse.
Mais pas toujours.
Pourquoi ajouter un ascenseur ne garantit pas de meilleures performances
Chaque ascenseur de chantier supplémentaire apporte plus de capacité de levage, mais aussi des contraintes.
Un projet dispose de ressources limitées :
- espace en façade et d’installation,
- emplacements de paliers,
- puissance électrique,
- voies d’accès,
- temps de montage et de démontage,
- budget de location et d’exploitation,
- et zones de chargement utilisables au niveau du sol.
Il y a aussi la question du taux d’utilisation.
Un chantier peut en théorie disposer d’une capacité de levage suffisante et subir malgré tout de longues attentes parce que les ascenseurs desservent les mauvais étages, effectuent des trajets inefficaces ou gèrent une demande très irrégulière.
C’est pourquoi la recherche sur les ascenseurs de chantier traite de plus en plus la planification comme un problème de simulation et d’optimisation plutôt que comme un simple problème de nombre d’équipements.
Shin, Cho et Kang ont développé un modèle de simulation à événements discrets combiné à des algorithmes génétiques pour la planification des ascenseurs provisoires et l’ont appliqué à un véritable projet de grande hauteur. Leurs travaux portaient précisément sur la difficulté de choisir entre différents agencements d’ascenseurs lorsque des formules simples ne peuvent représenter correctement les alternatives. (Shin et al., 2011)
Cho et al. ont ensuite développé et vérifié par simulation un algorithme d’exploitation multi-ascenseurs pour la construction de très grande hauteur, intégrant des facteurs tels que l’accélération et la décélération plutôt que de s’en remettre uniquement à l’expérience du planificateur. (Cho et al., 2013)
Koo et al. ont abordé le transport vertical comme un problème d’optimisation multi-objectif portant sur le temps d’exploitation, la rentabilité et la consommation électrique lors des pointes de trafic des ouvriers. (Koo et al., 2016)
Des travaux plus récents suivent la même direction.
Jawaheri, Ahmadnia, Maghrebi et Ghanbari ont développé un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes qui optimise le type, le nombre et l’emplacement des ascenseurs aux différentes phases du projet en tenant compte des coûts quotidiens de location et d’exploitation, des déplacements horizontaux des matériaux, du montage et du démontage, ainsi que des pénalités de retard. Le modèle a été testé avec des données de terrain d’un projet réel, et non comme une expérience directe « avant/après » sur site. (Jawaheri et al., 2026)
L’essentiel n’est pas un algorithme d’optimisation particulier.
C’est que le nombre et la configuration optimaux des ascenseurs peuvent évoluer selon la phase du projet et la demande de transport.
Le zonage des ascenseurs peut compter autant que leur nombre
Imaginez un projet de grande hauteur équipé de plusieurs ascenseurs de chantier.
Une approche consiste à laisser chaque ascenseur répondre aux appels de presque tous les étages.
Une autre consiste à diviser le bâtiment en zones.
Par exemple :
- un ascenseur ou un groupe dessert les étages inférieurs,
- un autre dessert les étages intermédiaires,
- un autre dessert principalement les niveaux supérieurs.
L’objectif est de réduire les déplacements et arrêts inutiles.
Park et al. ont étudié cette approche à l’aide d’un modèle de simulation appliqué à un projet résidentiel de grande hauteur, le zonage étant ajusté selon l’évolution de la demande de levage des ouvriers.
Dans cette simulation d’étude de cas précise, la configuration de zonage optimisée a réduit le temps de transport vertical de 43 %. (Park et al., 2013)
Cela ne signifie pas que le bâtiment a été construit 43 % plus vite.
Cela ne signifie pas non plus que le zonage réduira le temps de transport de 43 % sur un autre projet.
Cela démontre quelque chose de plus utile :
un même équipement de levage peut avoir des performances très différentes selon son organisation.
C’est pourquoi comparer simplement le nombre d’ascenseurs entre deux chantiers peut être trompeur.
Les ascenseurs de chantier à double cabine changent à nouveau le calcul
Le terme « double cabine » demande de la prudence, car il peut désigner des agencements physiques différents.
Ascenseurs de chantier bi-cabine conventionnels
Un agencement conventionnel bi-cabine utilise généralement deux cabines fonctionnant indépendamment sur un système de mât commun.
Un agencement bi-cabine conventionnel peut apporter une capacité de cabine supplémentaire, les cabines fonctionnant autour d’un mât commun.
Mais cet agencement conventionnel n’est pas le système évalué par Kim et al. dans l’étude citée ici.
Le concept flexible à double cabine de Kim et al.
Kim et al. ont étudié un autre concept dérivé de l’ architecture des ascenseurs à double pont.
Leur système utilisait une cabine supérieure et une cabine inférieure superposées. Les deux cabines pouvaient être réunies pour fonctionner comme une unité de type double pont desservant des niveaux adjacents, tandis qu’un adaptateur amovible offrait plus de souplesse lorsque les flux de trafic changeaient. (Kim et al., 2018)
Les chercheurs ont évalué le concept par une étude de cas simulée utilisant des données de projet et différentes combinaisons d’ascenseurs mono-cabine conventionnels et du système flexible à double cabine proposé.
Dans la configuration optimisée spécifique évaluée dans cette étude, les auteurs ont fait état d’une hausse de 7,9 % de l’efficacité opérationnelle et d’une baisse de 16,6 % du coût opérationnel total. (Kim et al., 2018)
Ces pourcentages ne doivent pas être appliqués aux ascenseurs de chantier bi-cabine conventionnels.
Ils concernent le concept flexible de type double pont propre à Kim et al., leurs hypothèses de trafic, leur combinaison d’ascenseurs et leur cas simulé.
La leçon plus générale reste précieuse :
la capacité ne doit pas être évaluée uniquement en comptant les machines. La configuration des cabines et la stratégie d’exploitation comptent aussi.
La demande en ascenseurs de chantier évolue à mesure que le bâtiment s’élève
L’un des principaux problèmes du choix d’un nombre fixe d’ascenseurs de chantier au début d’un projet est que le projet lui-même ne reste pas figé.
Au début de la construction :
- les distances de transport sont courtes,
- moins d’étages sont actifs,
- certains matériaux dominent le trafic.
Plus tard :
- les distances moyennes de déplacement augmentent,
- la main-d’œuvre peut être répartie sur de nombreux niveaux,
- les corps d’état de finition peuvent créer des flux de transport très différents,
- le trafic des ouvriers peut devenir plus important que celui des matériaux lourds.
Wu et al. ont développé une méthode d’estimation de la demande fondée sur le BIM pour le transport vertical lors de la construction de grande hauteur. Leurs travaux soulignent qu’un système de transport vertical provisoire sous-dimensionné peut entraîner des retards coûteux, tandis qu’un système surdimensionné impose une capacité et des coûts inutiles. (Wu et al., 2020)
Cela conduit à une meilleure question de conception :
Quelle capacité de levage est nécessaire à chaque phase du projet ?
plutôt que :
Quel est le nombre maximal d’ascenseurs que nous pouvons installer ?
L’emplacement compte aussi
La productivité d’un ascenseur de chantier ne s’arrête pas lorsque la cabine atteint le bon étage.
Les ouvriers et matériaux doivent encore se déplacer horizontalement du palier jusqu’à la zone de travail.
Un ascenseur peut être efficace en transport vertical tout en augmentant la distance de manutention horizontale si l’emplacement de ses paliers est mal aligné avec les zones de travail desservies.
Cette interaction explique en partie pourquoi les recherches récentes en optimisation prennent en compte à la fois l’ emplacement des ascenseurs et le déplacement horizontal des matériaux.
Le modèle MILP de Jawaheri et al. intègre explicitement le coût de manutention horizontale avec le nombre, le type et l’emplacement des ascenseurs, la location et l’exploitation, le montage et le démontage, ainsi que les pénalités de retard. Le modèle a été évalué avec des données de terrain d’un projet réel, mais les résultats publiés restent des résultats de modèle d’optimisation et non une expérience contrôlée « avant/après » sur site. (Jawaheri et al., 2026)
La conséquence pratique est simple :
un ascenseur de chantier doit être considéré comme un élément du réseau logistique du chantier, et non comme une machine de levage isolée.
Une répartition plus intelligente peut améliorer le même équipement
Il existe une autre variable qui n’a rien à voir avec l’achat ou l’installation de machines supplémentaires :
la manière dont les ascenseurs existants répondent aux appels.
Lorsque plusieurs ascenseurs desservent de nombreux étages, une répartition inefficace des appels peut créer :
- des trajets à vide inutiles,
- des arrêts répétés,
- de longs temps d’attente des passagers,
- une utilisation inégale des cabines.
Lee et Kim ont étudié ce problème à l’aide d’un réseau Q profond (DQN), une forme d’apprentissage par renforcement profond.
Point important : l’étude n’a pas démontré une amélioration de 86,7 % en exploitation commerciale normale sur un déploiement réel de grande hauteur.
Les chercheurs ont d’abord entraîné la stratégie de commande dans un environnement de simulation virtuel à partir d’un cas comprenant plusieurs ascenseurs et un chantier de 30 étages. Ils ont ensuite testé la stratégie apprise sur un simulateur physique d’ascenseur à échelle réelle face à d’autres stratégies de commande. (Lee & Kim, 2021)
Dans les scénarios et méthodes de commande testés, le système fondé sur le DQN a réduit le temps d’attente et de levage des passagers jusqu’à 86,7 %. (Lee & Kim, 2021)
Ce résultat ne signifie pas :
L’IA rend la construction 86,7 % plus rapide.
Il n’établit pas non plus que tout ascenseur de chantier piloté par un contrôleur intelligent obtiendrait la même amélioration.
Le constat utile est plus restreint et plus solide :
la commande d’exploitation peut influer sensiblement sur les performances des ascenseurs, même lorsque l’équipement de levage physique reste inchangé.
Alors, quand un projet a-t-il vraiment besoin d’un ascenseur de chantier supplémentaire ?
Il n’existe pas de nombre d’étages ni de hauteur universels à partir desquels un ascenseur supplémentaire devient automatiquement nécessaire.
La décision dépend de variables telles que :
| Variable | Pourquoi c’est important |
|---|---|
| Hauteur du bâtiment | Des distances de déplacement plus grandes augmentent le temps de cycle. |
| Effectif | Plus d’ouvriers créent une demande de passagers plus forte, notamment lors des changements d’équipe. |
| Nombre d’étages actifs | Des corps de métier très dispersés créent davantage de destinations et d’arrêts. |
| Demande en matériaux | Les différentes phases de construction génèrent des besoins de levage différents. |
| Vitesse de l’ascenseur | La vitesse influe sur le temps de cycle mais n’est qu’un élément de la performance du système. |
| Capacité de la cabine | Détermine la quantité de personnel ou de matériaux transportée à chaque trajet. |
| Configuration des cabines | Les configurations mono-cabine, bi-cabine conventionnelles et autres offrent des possibilités d’exploitation différentes. |
| Disposition des paliers | Davantage d’arrêts peuvent augmenter le temps de trajet et de cycle des portes. |
| Emplacement de l’ascenseur | Influe sur les déplacements horizontaux une fois la charge sortie de la cabine. |
| Gestion du trafic | Une mauvaise répartition des appels peut gaspiller la capacité disponible. |
| Phase du projet | La demande évolue à mesure que la construction s’élève. |
C’est pourquoi la planification avancée des ascenseurs de chantier s’appuie de plus en plus sur la simulation, les données de projet, l’optimisation mathématique et l’estimation de la demande assistée par le BIM.
Jalali Yazdi, Maghrebi et Bolouri Bazaz ont par exemple développé un modèle d’optimisation en programmation en nombres entiers mixtes intégrant les caractéristiques des tâches, les plannings du projet, les ressources nécessaires, les spécifications des ascenseurs et les conditions du bâtiment. Le modèle a été testé avec des données réelles d’un projet de construction de 34 étages et utilisé pour résoudre le problème de planification du transport vertical, et non pour mesurer directement une évolution de productivité « avant/après » sur site. (Jalali Yazdi et al., 2018)
Plus de capacité et une meilleure productivité ne sont pas la même chose
Cette distinction est la leçon centrale.
Installer un ascenseur de chantier supplémentaire augmente la capacité de transport théorique.
Mais la performance du projet dépend de la capacité de ce surplus à lever la contrainte réelle.
Si les ouvriers attendent simplement faute de capacité de levage, une cabine de plus peut apporter une amélioration significative.
Si les retards proviennent plutôt d’un mauvais zonage, d’une répartition inefficace, de paliers mal placés ou d’un trafic mal réparti, augmenter le nombre d’équipements peut laisser intacte une grande partie de l’inefficacité sous-jacente.
La littérature scientifique oriente donc vers une notion plus utile :
la performance des ascenseurs de chantier est un problème de conception de système.
Le nombre de machines compte.
Tout comme :
- leur capacité,
- leur configuration,
- leur emplacement,
- les étages desservis,
- leurs horaires de fonctionnement,
- ce qu’ils transportent,
- et la manière dont les appels sont attribués.
La meilleure question pour les entrepreneurs
Au lieu de se demander :
« De combien d’ascenseurs de chantier avons-nous besoin ? »
les entrepreneurs et planificateurs obtiendront une meilleure réponse en se demandant :
« Quelle combinaison de nombre, de capacité, d’emplacement et de stratégie d’exploitation des ascenseurs répondra à notre demande évolutive de transport vertical avec un temps d’attente et un coût acceptables ? »
Cette question est plus complexe.
Mais elle reflète aussi la réalité de la construction de grande hauteur.
Un ascenseur de chantier n’est pas simplement une machine fixée sur le côté d’un bâtiment.
Sur un grand projet, il devient une partie de l’infrastructure logistique du projet.
Et dès que le transport vertical devient une contrainte pour les flux de main-d’œuvre et de matériaux, améliorer ce système peut être aussi important qu’augmenter sa capacité de levage nominale.
Foire aux questions
Ajouter des ascenseurs de chantier rend-il un projet plus rapide ?
Cela peut améliorer les performances du transport vertical lorsque la capacité de levage existante ne suffit pas à la demande des ouvriers ou des matériaux. Toutefois, la recherche montre aussi que le zonage, l’emplacement, la configuration des cabines et la stratégie d’exploitation peuvent influer sensiblement sur le temps d’attente, les performances de levage et le coût logistique.
La plupart des recherches mesurent ces résultats logistiques intermédiaires plutôt que la durée totale du projet ; une amélioration des performances des ascenseurs ne doit donc pas être automatiquement traduite en une réduction équivalente, en pourcentage, de la durée globale des travaux.
De combien d’ascenseurs de chantier un immeuble de grande hauteur a-t-il besoin ?
Il n’existe pas de nombre universel.
Les besoins dépendent de la hauteur du bâtiment, des effectifs, de la demande en matériaux, des étages actifs, de la capacité des cabines, de la vitesse, de l’organisation du chantier, des flux de trafic, de la phase du projet et du temps d’attente acceptable.
La recherche en simulation et en optimisation vise donc à trouver une configuration adaptée au projet réel plutôt qu’à prescrire un ratio fixe ascenseurs/étages.
Un ascenseur de chantier à double cabine est-il plus efficace qu’un ascenseur mono-cabine ?
Une capacité de cabine supplémentaire peut améliorer le débit, mais l’efficacité réelle dépend de la demande de trafic, de la configuration physique, de la stratégie d’exploitation, des contraintes du site et de la répartition des appels.
Il faut aussi distinguer un ascenseur de chantier bi-cabine conventionnel, avec des cabines fonctionnant indépendamment sur un mât commun, et le concept flexible de type double pont étudié par Kim et al.
La hausse de 7,9 % de l’efficacité opérationnelle et la baisse de 16,6 % du coût opérationnel publiées par Kim et al. ne s’appliquent qu’à la configuration flexible à double cabine optimisée évaluée dans leur étude de cas simulée. Ce ne sont pas des valeurs de performance générales pour les ascenseurs de chantier bi-cabine conventionnels. (Kim et al., 2018)
Le zonage des ascenseurs de chantier peut-il réduire l’attente ou le temps de transport ?
Oui, dans des conditions appropriées.
Park et al. ont utilisé un modèle de simulation sur un projet résidentiel de grande hauteur et ont fait état d’une réduction de 43 % du temps de transport vertical pour la configuration de zonage optimisée. Le résultat concerne le temps de transport dans cette simulation particulière et ne signifie pas que l’ensemble du projet a été 43 % plus rapide. (Park et al., 2013)
L’IA peut-elle améliorer l’efficacité des ascenseurs de chantier ?
La recherche suggère que des systèmes de répartition intelligents peuvent améliorer les performances de levage en réduisant les trajets inutiles et l’attente des passagers.
Lee et Kim ont entraîné un contrôleur par apprentissage par renforcement profond en simulation, puis l’ont évalué sur un simulateur physique d’ascenseur. Dans les scénarios testés et face aux méthodes de commande comparées, le temps d’attente et de levage des passagers a été réduit jusqu’à 86,7 %. Il s’agit d’un résultat expérimental de système de commande, et non d’une garantie universelle de productivité de projet. (Lee & Kim, 2021)
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