BUILDING INFORMATION MODELING, UNE REVOLUTION EN PLEINE EFFERVESCENCE

  1.   Le BIM : des débuts prometteurs

BIM, un vrai boom dans la construction ?

Avec la troisième révolution industrielle, les avancées technologiques ont permis à de nombreux secteurs de l’industrie de   se perfectionner. La modélisation 3D est aujourd’hui presque omniprésente. Mais ce n’est toujours pas le cas dans le domaine de la construction. En effet, les procédés de construction évoluent plus lentement et c’est toujours à partir de dessins qu’un bâtiment est érigé. Il n’est pas rare que ces dessins soient erronés ou ne soient pas mis à jour, ce qui provoque des erreurs sur le chantier et donc de nombreux retards.

Pour certains chantiers, les grandes entreprises commencent à avoir recours au BIM (Building Information Modeling) : une maquette numérique concentrant les informations 3D, financières et temporelles, et regroupant tous les acteurs du chantier. C’est, par exemple, le cas pour le futur palais de justice de Paris. Ce le fut également pour la construction du centre de recherches de Michelin à Clermont Ferrand. Rémi Lichnerowicz, architecte chez Chaix & Morel et associés, vante les qualités du BIM qui leur ont permis de gagner du temps sur le chantier, de « traiter plus facilement les évolutions du projet » et de « mieux dialoguer avec le maître d’ouvrage » quant à l’aspect esthétique du bâtiment, mieux compréhensible par le biais d’une maquette numérique. Cependant l’architecte explique que le BIM, pour qu’il soit correctement utilisé et efficace, « exige un minimum de chantier » de la part du manager BIM ce qui leur a alors « posé des problèmes de recrutement ».

L’outil BIM fut pareillement un maillon indispensable à la réalisation de la fondation Louis Vuitton. Dans le cadre de ce projet, tout porte à croire que la construction du bâtiment n’aurait pas été possible, aux vues de la complexité de sa structure, sans le BIM. Qui plus est, il est important de souligner que cet outil n’est pas seulement un modèle 3D, c’est un mode de réflexion, « une philosophie » même comme le précise Ryad Sbartaï, architecte chez Studios Architecture dans un article du Moniteur « Maquette numérique : Autodesk rassemble la communauté BIM à Paris » publié le l6/11/2012. Le modèle du bâtiment progresse à chaque stade du projet et regroupe tout un ensemble d’informations nécessaires au bon déroulement de la réalisation. Mais le secteur de la construction a­‐t­‐il intérêt à évoluer dans ce sens ?

Est-­ce une véritable utopie ?

La grande force du BIM est son pouvoir de synthèse et la facilité de modification du projet. Mais cette facilité de modification et sa complexité sous‐jacente sont sources des plus gros inconvénients à l’utilisation du BIM. Elle pose en effet des problèmes juridiques majeurs. En général, l’architecte possède la propriété intellectuelle des plans, mais lorsque quelqu’un modifie le BIM, le logiciel effectue de nombreux changements. Se pose ainsi la question de qui détient la propriété intellectuelle de ce changement ? De plus, le logiciel effectue un très grand nombre de modifications à chaque opération, et en garder la trace est parfois difficile. Ce manque de traçabilité soulève le problème de la responsabilité : à qui imputer l’erreur ? L’ingénieur ou le fournisseur ? Ou bien le logiciel qui aurait mal exécuté leurs instructions ? Par ailleurs, les entreprises craignent pour la confidentialité de certaines données. En effet, les fournisseurs n’ont en général pas accès à toutes les informations, ce que leur permettrait le BIM. Enfin, un gros problème, à l’heure actuelle, est celui de l’interopérabilité entre les applications BIM. En effet, il arrive que des applications d’un même développeur n’échangent pas les informations facilement, c’est‐à-­dire qu’on ne peut encore garantir que les informations soient correctement échangées.     Il faut alors une vérification manuelle. Ceci induit une perte de temps ainsi que l’introduction de nouvelles erreurs.

Ainsi, les avantages du BIM sont incontestables dans le sens où son utilisation augmente la productivité dans la construction, facilite la transmission des informations, élimine les problèmes de coordination, diminue le temps de construction et augmente la qualité. Cependant, la mise en œuvre reste à améliorer, tant du point de vue juridique que logiciel. Enfin, l’utilisation d’un nouvel outil informatique nécessite la formation du personnel, ce qui engendre nécessairement des coûts supplémentaires qui ne sont pas accessibles à toutes les entreprises.

2.    Les rouages du BIM

Le BIM (Building Information Modeling) n’est ni un logiciel, ni une maquette numérique mais plutôt un ensemble de méthodes et de processus qui permettent d’organiser les informations et les processus relatifs à un projet de construction.

Le modèle BIM n’est pas pour autant limité à une modélisation en trois dimensions. Il y inclue également des données temporelles permettant aux différents acteurs du projet de suivre l’avancement des phases de construction mais aussi des données financières permettant d’estimer en temps réel les coûts de construction. Ainsi le BIM est une collaboration entre tous les intervenants du projet et permet, grâce à la combinaison des maquettes créées par ces derniers, d’apporter une vue d’ensemble du projet.

Quels sont les moyens utilisés ?

Le BIM fonctionne sur le principe d’échange de données vers une base de donnée commune. Celle­‐ci est composée d’une bibliographie exhaustive d’objets 3D liés à des informations nécessaires pour décrire comprendre le projet (prix, dimensions, données techniques), des données propres au projet (calculs, plans, coupes, métrés, planning, coûts) ainsi que les règles établies dans un format d’échange international telles telles que les règles IFC (Industry Foundation Classes), IFD (International Framework for Dictionnaries) et IDM (Information Delivery Manual).

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Grâce à ce langage informatique, il est plus facile d’interagir entre les différents logiciels développés indépendamment par les différents bureaux de conception tels qu’Autocad, Sketchup, Rhinocéros 3D, les CAD (Computer Aid Design) comme Revit, ou encore Catia et Digital Project pour les bureaux de Franck Ghery.

Quel en est le processus ?

Le but premier du BIM est de rassembler les données informatiques et le travail de tous les acteurs sur une seule et unique plateforme. Ceci passe d’abord par une modélisation structurelle et architecturale définie par la maîtrise d’ouvrage, la maîtrise d’œuvre ainsi que l’entreprise générale. Vient ensuite une modélisation des détails des corps d’états techniques fournie par les sous­‐traitants et les fournisseurs sous forme d’objets BIM auxquels sont attachés toutes les informations nécessaires à la compréhension du projet. Le niveau de détail (LOD : Level of Development) doit être déterminé à chaque étape du projet afin de ne fournir que l’information nécessaire et suffisante pour faciliter la lecture du projet.

C’est ensuite au BIM Manager, pilote du projet, de récupérer les données des différentes maquettes numériques. Il doit non seulement veiller à ce que tous les intervenants suivent les protocoles établis mais aussi s’assurer que toutes les maquettes soient bien diffusées et coordonnées tout le long du projet. Il a également pour rôle de recenser les incohérences entre documents pour pouvoir rédiger un rapport en amont des réunions de coordination : c’est le trait d’union entre les outils et les parties prenantes.

De ce fait, grâce à ce processus, tous les acteurs participent à l’échange des données afin de transmettre l’avancement de son travail et ce quel que soit le logiciel de conception utilisé. Le BIM place ainsi le management de l’information et l’échange de données au cœur du processus de conception.

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3.    Une révolution dans le fonctionnement des entreprises de BTP ?

L’arrivée du BIM dans le BTP transforme l’organisation conceptuelle et la conduite d’un projet, l’économie, les plannings, les relations ainsi que, bientôt, les exigences attendues.

Quel est l’impact de l’arrivée du BIM dans le pilotage des projets de construction ?

Les acteurs des métiers du bâtiment se positionnent désormais en tant que managers, tous coopérateurs d’un projet numérique. En effet, le premier avantage de l’utilisation du BIM dans les entreprises est la centralisation des données. Tous les corps de métiers sont représentés au sein d’un unique document virtuel, ce qui modifie en profondeur les procédés de

pilotage du projet. Les rapports entre constructeurs ne sont plus individualisés, mais interconnectés en permanence, comme le montre le schéma ci-­contre.

L’utilisation de cette base de données unique permet aussi d’avoir une meilleure connaissance du projet. Chacun peut avoir accès, par exemple, depuis l’e-­catalogue, à tous les détails fournisseur d’un composant. Cette interopérabilité a pour conséquence directe de diminuer les risques d’erreur, induits généralement par les modifications de plans en cours de production/exécution.

L’actualisation à l’avancement de cette plateforme coopérative optimise le planning ; l’impact financier est immédiat. Les modifications     informatiques –qui     évitent     notamment   les nombreux tirages papier ‐ découlent sur une diffusion massive des informations quasi instantanée. Les études de faisabilité,   les études de prix et les métrés sont précis. Sur le chantier, les phasages travaux sont régulés, les commandes de matériel et matériaux sur chantier adéquats.

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Comment le BIM modifie‐t-­il les relations au sein de l’entreprise ?

Le BIM modifie également les aspects relationnels. Entre acteurs du projet comme vu précédemment, mais aussi entre les constructeurs et le client. En effet, ce dernier est plus à même de comprendre le projet proposé et peut, directement sur la maquette 3D, exprimer ses attentes. Il peut également déceler les problèmes de conception au plus tôt, dont la modification s’inscrit dans une démarche informatique et non pas mécanique. Encore une fois, un gain de temps et d’argent. Dans la maquette 3D, le client est en interaction avec une réalité immersive. Cette vulgarisation du projet, rassurante, instaure un climat de confiance entre le client et les constructeurs.

En quoi le BIM permet‐il aux entreprises de répondre aux exigences actuelles ?

Enfin, l’utilisation du BIM permet la conception de nouveaux édifices dont la réalisation ne serait pas possible sans ces nouvelles méthodes de calculs. De nouvelles performances techniques et une richesse artistique sont plus que jamais envisageables. Tout d’abord, les normes et exigences actuelles requièrent une connaissance technique aiguë concernant toutes les contraintes du projet (acoustique, thermique,…) ainsi que les réactions du bâtiment à son environnement, pour une implantation optimisée. Ces contraintes peuvent désormais être calculées, dimensionnées puis testées virtuellement grâce aux simulations numériques (soufflerie, impact de la foule, performances acoustiques, exigences d’éclairage…). D’autre part, l’impression 3D permet la fabrication rapide de prototypes. L’innovation ainsi que les défis esthétiques sont favorisés car de nouvelles formes atypiques peuvent être testées et rapidement mises en œuvre.

Ce triple enjeu -­‐d’une confiance client accordée aux constructeurs, eux-­mêmes en interaction pour la conception de nouvelles méthodes constructives­ augmente la popularité de l’entreprise, et donc sa compétitivité sur le marché. L’acquisition du BIM est un investissement, qui peut apparaitre comme une perte le temps du rodage. Mais la systématisation des méthodes constructives prouve déjà que l’investissement est rentable.

4.     Le BIM : un futur à portée de main ?

Comment mettre en œuvre le BIM ?

Passer au BIM est une décision majeure pour une entreprise et constitue une révolution dans sa façon de travailler. La transition nécessite donc d’être bien préparée, tant sur le plan technique qu’humain. En effet, il faut être en mesure d’évaluer ses besoins afin de choisir la solution logicielle la mieux adaptée.

Ensuite, l’achat d’un nouveau logiciel impose de vérifier sa compatibilité avec le matériel disponible chez tous les acteurs du projet, et d’acheter du nouveau matériel le cas échéant.

Enfin, il est nécessaire de former le personnel. En effet, la prise en main d’un nouvel outil informatique nécessite plusieurs heures de formation et d’essais. De plus, pour un outil comme le BIM, qui implique un chamboulement total des habitudes de travail, il est important de s’assurer que le personnel, et notamment les managers (chefs d’équipes, chefs de chantier), comprennent bien les raisons de ce grand changement car plus on a d’expérience, plus il est naturel d’éprouver une réticence à modifier ses façons de faire. Pour soulager la pression d’un tel bouleversement des habitudes, il peut être intéressant d’expérimenter le BIM sur des projets de moindre envergure, puis d’effectuer une analyse en profondeur de leur déroulement.

Qu’en est-­‐il des PME/TPE ?

Bien que le BIM permette d’envisager une augmentation significative de productivité et une baisse des coûts, les plus petites entreprises peuvent-­elles réellement effectuer cette transition ? Comme lors de tout changement, une phase d’adaptation sera probablement nécessaire dans l’entreprise. La figure suivante résume bien la situation :

Sans titre 3Lors de cette phase d’apprentissage, l’entreprise perdra en productivité, et son résultat s’en ressentira. Avant de passer au BIM, il faut faire attention à bien estimer cette baisse de revenu et évaluer si l’entreprise est capable de la surmonter. Ce point est déterminant dans la mise en œuvre du BIM pour les PME/TPE et peut constituer un obstacle difficilement surmontable.

Malgré ce risque à prendre, l’objectif est de rendre obligatoire le BIM en 2017. Cela prouve bien que l’acquisition du BIM est désormais incontournable et indispensable à la compétitivité des entreprises de BTP.

BIBLIOGRAPHIE

-­ Cours B3 2015-­‐2016

How building information modelling is changing the construction industry 

-­   Quelle place pour le BIM ?

-­ L’ingénieur Constructeur n°535 : Le BIM 2017, le bâtiment 2.0

Maquette numérique : Autodesk rassemble la communauté BIM (Building Information Modeling) à Paris écrit par Jean-­‐Charles Guézel -­‐ Publié le 16/11/12

-­ Building Information Modeling and its Impact on Design and Construction Firms, thèse de JOSEPH CARL KUEHMEIER, université   de Floride, 2008

 

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