Révolution BIM

Qu’est ce que le BIM peut m’apporter ?

Une définition du BIM s’impose avant tout :

B  pour Conception Construction Exploitation

pour Informations

M pour définir et simuler le bâtiment, sa livraison, son exploitation, en utilisant des outils intégrés.

Le BIM ne doit pas être assimilé à l’ensemble des logiciels 3D communément répandus dans le commerce. Le BIM (Building Information Modelling) consiste à « Modéliser les informations d’un bâtiment » afin d’anticiper d’éventuels problèmes pouvant survenir à la phase chantier et pouvant avoir un impact planning/financier important.

Un des apports fondamental du BIM consiste en une meilleure compréhension de l’ouvrage avec une conception plus aboutie, plus précise où l’ensemble des informations du projet peut être enregistré dans un fichier unique. Qui dit une meilleure compréhension dit une aide certaine à la prise de décision et une optimisation des coûts de la construction.

Certes l’investissement est important mais selon le gouvernement britannique, le BIM pourrait permettre de réaliser une économie de 20% sur les coûts de construction. Cet investissement  devient rentable notamment sur les grands projets où l’on voit que le BIM n’est pas simplement un outil mais se présente comme une réelle solution (Fondations Louis Vuitton – Groupe Vinci – réalisée grâce à la maquette numérique ou alors la façade en Nid d’oiseau de La Philharmonie de Paris – Groupe Bouygues).

En France, le BIM devient une nécessité : le 15 janvier 2014 le parlement a voté une directive incitant fortement les Etats Membres à utiliser le BIM dans le cadre de leurs projets publics de bâtiments et d’infrastructures. La maquette numérique devient ainsi obligatoire à compter de 2017 pour les marchés publics d’Etat.

L’instauration du BIM vient d’une idée qui peut paraître toute simple mais qui prend tout son sens en réalité : « L’homme visualise mieux les choses en 3D qu’en 2D ». C’est donc dans cette optique que les ingénieurs du bâtiment se sont décidés à travailler sur la question.

Actuellement, des Start-ups (exemple : Levels3D) développent même des appareils qui utilisent la réalité augmentée permettant à son utilisateur de se déplacer dans son bâtiment afin d’y entrevoir différents problèmes d’interfaces ou alors de modifier les finitions (couleurs, principes construction, matériaux…).

Néanmoins les plus petites entreprises sont assez réticentes sur le sujet et ne veulent pas réaliser un investissement financier trop important dans un contexte économique assez difficile. Le gouvernement français a plus ou moins compris l’enjeu du BIM et veut l’intégrer dans les dossiers d’appels d’offre en marché public à l’horizon 2017. Néanmoins, une contrainte réglementaire vis à vis du BIM ne serait pas bien acceptée dans le métier et favoriserait les grands groupes.

photo2

Les coûts du projet et le BIM (source : www.warrenandmahoney.com)
Les coûts du projet et le BIM (source : www.warrenandmahoney.com)

 

Le BIM possède plusieurs avantages : il permet une meilleure planification et une amélioration de la qualité de construction en éliminant les problèmes de conception avant le début de chantier, un gain de temps, de productivité, de communication, de données détaillées, et l’ intégration des règles métier. Le centre hospitalier d’Ajaccio est un projet qui a intégré la maquette numérique à toutes les étapes de son développement : « Il faut beaucoup d’anticipation et de réflexion dans les mises en œuvre, et le BIM permet de trouver les solutions très en amont, avant que le problème ne se pose réellement », relate Annalisa de Maestri, directrice du BET Bianchi et déléguée générale de BIM France.

D’autres problèmes pourraient être réglés par le BIM, notamment les problèmes de gestion de droit, de valeur contractuelle, de coût, de spécificité et complexité. Le manque d’interopérabilité est un autre problème solvable grâce au BIM : il est à l’origine de coûts supplémentaires qui pourraient être évités grâce au BIM : Selon les chiffres FFB 2010, on a  40 euros/m² de SHON pour les entreprises et 2,3 euros/m²/an pour les GDP.

Comment ça « fonctionne » ?

Le BIM est un processus qui se divise en cinq étapes :

  1. La rétro-conception : programmation du projet incluant les études d’urbanisme, les relevés des géomètres, la modélisation du terrain et des bâtiments existants.
  2. Conception : la maîtrise d’œuvre, l’architecte et les différents bureaux d’études conçoivent le bâtiment sur la maquette numérique.
  3. Construction : collaboration avec les entreprises de construction, mais encore rare.
  4. Maintenance et Exploitation : étape essentielle.
  5. Déconstruction : également concernée par l’exploitation des données de la maquette numérique.

Il existe différents types de maquette numérique que l’on veut regrouper sur un même support de travail pour analyser le projet dans sa globalité (structure, thermique, fluide, isolation…) et identifier les dysfonctionnements.

Tout d’abord, il y a la maquette numérique dite « isolée » où chaque intervenant va créer une maquette numérique relative à son corps de métier (maquette de simulation thermique pour le thermicien, la maquette structure pour le BET structure…). Le niveau supérieur de la maquette isolée est nommé maquette « collaborative ». Les maquettes isolées sont mises en commun via  une maquette globale au format de fichier IFC (Industry Foundation Classes) commun à tous pour faciliter l’échange de données. Cela facilitera l’interopérabilité entre les différents corps de métiers qui utilisent généralement des modélisations différentes (différents formats de fichiers, logiciels, méthodes de modélisation…). Il existe une normalisation de l’interopérabilité (Data ISO 16 739 (IFC) ; Terms ISO12 006 – 3 (IFD) ; Process ISO 29 481 (IDM)).  Le BIM manager met en place le plan d’exécution du BIM pour la maîtrise d’ouvrage afin d’organiser la collaboration des corps de métiers, en respectant l’intérêt du client et non en favorisant un autre acteur du projet en particulier (Architecte, BET Structure, BET Fluides, Géomètre, Entreprise…). Il veille à l’interaction entre les personnes face au projet. Chaque intervenant va travailler sur une même base et le rôle du BIM manager sera de compiler l’ensemble de ces maquettes pour établir des conclusions, synthèses et vérifier la fiabilité des données et des échanges afin d’évaluer le pourcentage d’erreurs au sein de la maquette produite. L’analyse globale du projet aide à traiter des conflits qui ne sont souvent pas apparents à la suite d’une analyse des maquettes isolées seules, d’où l’intérêt de traiter l’information sur une base commune de données.

Enfin le niveau de maquette sur lequel les entreprises et bureaux études aimeraient travailler est la maquette numérique « intégrée » ou « en temps réel », du fait qu’elle permet à chacun des intervenants d’avoir les informations nécessaires pour progresser ensemble en même temps. Ce type de maquette est compliqué à mettre en œuvre car il nécessite une mémoire bien plus importante que celle actuellement utilisée et expose le projet à des risques de crashs informatiques fréquents. C’est pourtant ce à quoi le BIM aspire, toujours dans un esprit de collaboration poussé à son maximum.

La maquette numérique se construit suivant des niveaux de détails (ou LOD) croissants selon le niveau de complexité. Chaque intervenant travaille sur le niveau de détail le plus adapté à sa discipline et peut aussi intervenir sur plusieurs niveaux pour visualiser les informations et la géométrie du projet plus ou moins précisément.  La maquette BIM devient ainsi un outil de management à sept dimensions, les dimensions représentant les étapes de la maîtrise de projet sont explicitées ci-dessous :

3D : Conception et coordination

4D : Ordonnancement et planification

5D : Estimations de prix

6D : Achats

7D : Exploitation, Maintenance

Le BIM dans le cycle de vie du projet (source : www.bimcity.com)
Le BIM dans le cycle de vie du projet (source : www.bimcity.com)

Le processus du BIM intervient en cela tout au long du cycle de vie du projet et organise un travail collaboratif autour d’un modèle central qui se déroule en quatre temps :

1-PLAN || Lors de l’élaboration du projet, met en place le fonctionnement du BIM dédié au projet. Le fonctionnement du BIM s’intègre donc dans une démarche globale de gestion de projet, selon une approche du projet qui lui est proche : le BIM Manager en est le pilier central étant donné qu’il veille à la mise en place et au bon fonctionnement de la collaboration multidisciplinaire. Le « workflow » ou flux de travail décrit le processus et la méthode d’utilisation du BIM : un nombre variable de flux de travail est mis en place par le BIM Manager pour prendre en compte les besoins et exigences du client, l’interopérabilité entre logiciels, les différentes phases de projet et les qualifications des différents intervenants en matière de BIM. Des données sont collectées sur une base de données commune lors des différentes phases du projet : On vise ainsi à répondre de manière permanente à la question : « Qui renseigne quoi et quand ? ».

2-DESIGN || Lors des phases de conception : les expertises des différents domaines à partir de données existantes in situ et de modèles créés enrichissent la base de données et permettent la prise de bonnes décisions et la gestion du budget global.

3-BUILD || Lors des phases de construction : les acteurs des différents lots (fournisseurs, fabricants…) renseignent sur les aspects techniques (fiches techniques, avis techniques, avec modèle, références des produits installés…), aux différents niveaux de détail exigés.

4-MANAGE || Lors de la phase d’exploitation : la base de données étant archivée et sécurisée par le BIM Manager, le responsable en charge de la gestion du patrimoine bâti pourra interroger la base de données pour anticiper en budgétisant les travaux nécessaires au bon fonctionnement de l’ouvrage. Il devra de plus mettre à jour la base de données et la renseigner jusqu’à sa démolition qui y aura également été prévue (dépollution, quantité de déchets…).

Qu’est ce que cela va changer pour moi ?

L’instauration du BIM dans les métiers de la construction va nécessiter des investissements de la part des entreprises. En effet, elles vont devoir acquérir les machines, logiciels adéquates et engager des moyens humains pour la formation de ses équipes. On estime que l’investissement initial est important car ces formations nécessiteront l’intervention de personnes spécialisées et du temps de travail à consacré au BIM qui ne le sera pas sur les projets quotidien. Le but étant d’intégrer les nouvelles pratiques du BIM dans les différents corps de métiers.

Le gain à long terme est vraiment très intéressant. Les grands groupes comme Vinci, Bouygues, Oger International l’ont très vite compris et ont été précurseurs pour développer le BIM dans leur service.

L’instauration du BIM dans une entreprise est une vraie plus-value car elle va permettre d’améliorer la productivité de celle ci. Néanmoins, il faut l’avouer, la mise en place du BIM dans une entreprise, dans un service fait face à de nombreuses difficultés. En effet, cette instauration va de pair avec une modification des méthodes de travail de l’ensemble des collaborateurs. Cela passe alors par de la communication et de la formation en interne.

Comment ces changements vont pouvoir être effectués au sein d’un service ? 

> Rédaction de guide interne à l’entreprise afin que tous les utilisateurs puissent travailler dans le même sens. Ces différents guides permettent de donner une direction commune à l’ensemble des collaborateurs afin que chacun comprennent les enjeux de celui-ci.

> Établissement de Gabarits type Revit propres à une entreprise sur lesquels les bureaux d’étude pourront travailler. Il est donc important pour ces grands groupes de répandre ses gabarits auprès de ses clients afin que le gabarit utilisé pour l’étude soit identique à celui utilisé par l’entreprise générale. Le but étant de minimiser les soucis d’interopérabilités entre par exemple la maquette d’un architecte et celle d’un thermicien.

> Affecter un référent BIM dans chacun des services. Par exemple un référent BIM en étude de prix afin d’actualiser les bases de prix, intégrer de nouvelles références, créer des outils permettant d’établir des métrés. De même dans les autres services avec un référent BIM au service méthode, services commerciaux et travaux.

 

Les modifications qu’implique l’intégration du BIM dans le cœur des métiers du bâtiment sont très importantes et vont nécessiter une phase d’adaptation de l’ensemble des équipes. En effet le personnel des entreprises n’est pas forcément formé à l’usage du BIM dans les projets. Prenons l’exemple d’un chargé d’étude ayant intégré le milieu du bâtiment il y a 20 ans. Cette personne possède une grande expérience dans les projets de construction mais néanmoins elle ne possède pas ou très peu de compétences sur les logiciels du BIM (Revit …). Il va donc falloir former cette personne pour l’accompagner dans la transition du métier. A contrario, un jeune embauché a pu acquérir des compétences dans le BIM lors de ses études mais ne possède pas une grande expérience dans le métier.  Ce que les entreprises doivent mettre en avant c’est la richesse que peut apporter cette diversité des formations et des expériences.

Chacun (la personne expérimentée et le jeune embauché) va pouvoir apprendre de l’autre, cet échange est primordial et permettra de resserrer le Gap générationnel entre les membres d’une équipe.

Si l’on s’intéresse au milieu des études dans une entreprise générale, Comment un projet traité avec le BIM va-t-il impacter une étude ?

Tout d’abord l’entreprise générale reçoit le dossier 3D de la part des architectes. Le modèle virtuel permet aux ingénieurs d’effectuer leurs calculs et modifications. Ils peuvent de plus interagir avec l’architecte de manière plus aisée et en gagnant du temps. Ainsi la phase d’étude préliminaire et la phase de conception détaillée vont être plus longue, cependant grâce au BIM, la phase de documentation va être réduite considérablement.

Les ingénieurs pourront également travailler directement avec les fournisseurs grâce à cette maquette en leur envoyant par exemple la mise en fabrication et le façonnage de certaines pièces (aciers, éléments préfabriqués,…).

C’est l’interaction entre les ingénieurs et le BIM manager qui permet d’éviter la perte d’information d’un point de vue technique et méthode.

Comment faire pour y aller ?

Pour mettre en place le BIM dans les différents métiers, il a donc été impératif de créer un métier qui n’existait pas il y a quelques années, il s’agit du BIM manager. Cette personne va avoir la lourde mission de coordonner les différents acteurs intervenant sur la maquette numérique afin que la coordination y soit aisée.

Si l’on revient sur la technique pure, toujours dans un souci de minimiser des problèmes d’interopérabilités, il est évident qu’il va falloir créer des standards sur lesquels les équipes vont pouvoir travailler afin de gagner le maximum de temps. On pense à l’établissement de gabarit pour les fichiers Revit par exemple, de création d’une bibliothèque d’objet 3D (mur porteurs, menuiseries extérieures, passerelle de sécurité, matériel de chantier…) et de l’établissement d’une charte BIM propre à l’entreprise.

De même, on peut penser à l’élaboration de guides d’utilisation du BIM dans chacun des métiers. Par exemple, si l’on prend le cas d’une entreprise générale (Type Vinci, Bouygues), celle-ci possède de nombreux services (direction technique, méthodes, commerce, travaux…). Chacun de ces intervenants va finir par utiliser la maquette numérique d’une façon ou d’une autre, il faut donc une personne formée à l’utilisation du BIM pour qu’elle puisse répandre son savoir aux autres membres de son équipe.

Le BIM a pour vocation de mettre à disposition de l’utilisateur de la maquette des informations dont il a besoin, la dimension collaborative est donc très développée. Cette dimension collaborative a aussi des limites, et c’est aussi une des missions du BIM manager de gérer ce qui peut être vu par tel ou tel intervenant.

Il y a tout de même certaines précautions à prendre dans l’instauration du BIM dans les entreprises, de nombreuses questions se posent en ce qui concerne les droits d’accès des maquettes numériques. Les données/bibliothèques d’objet 3D issus d’une maquette numérique, qui a été développée par une entreprise, peuvent être réutilisées par un concurrent, par exemple. C’est pourquoi il y a des réflexions sur les droits d’accès à ces maquettes car actuellement il n’y a pas de moyen de verrouiller un fichier/objet 3D à moins de le mettre en lecture seule ce qui le rend impropre à toute modification.

BIBLIOGRAPHIE

WEB

http://www.mediaconstruct.fr/sinformer/le-blog-du-bim/post/4251/panorama-web-les-articles-sur-le-bim

http://www.lemoniteur.fr/article/le-bim-c-est-maintenant-ou-presque-25511986

http://fr.slideshare.net/JonathanRENOU/etes-vous-bim-ready-slide-share

http://batiment-numerique.fr

ARTICLE

Le BIM 2017, le bâtiment 2.0 ! Etes-vous prêts ? L’ingénieur constructeur, 2015, n°535, p.30.

Groupe-n4B3

Share Button

Laisser un commentaire

Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *


*