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Le BIM : Le grand tournant du BTP

(1) Qu’est-ce que le BIM peut m’apporter ?

L’industrie du bâtiment est aujourd’hui confrontée à des défis de taille: des projets toujours plus complexes, des budgets plus limités, des délais plus serrés… Parallèlement, les exigences sont sans cesse plus importantes en termes de durabilité des produits et le nombre des intervenants augmente. Alors comment réagir face à cette situation ?

La modélisation des données architecturales (le BIM, building information modeling), est le sujet central du moment. Il est déjà largement appliqué à l’étranger, particulièrement en Grande-Bretagne, en Norvège et aux Pays-Bas. C’est un fichier numérique qui concentre l’ensemble de l’information technique d’un ouvrage et qui contient chaque objet composant le bâtiment et ses caractéristiques. Il enveloppe et améliore à la fois, le processus de conception, de construction et d’exploitation.

 

Le BIM a-t-il déjà été appliqué dans certains projets ? Quelles conclusions en a-t-on tiré ?

 

L’utilisation du BIM s’est avérée concluant dans de nombreux ouvrages réalisés parmi lesquels figurent la philharmonie de Paris, le Viaduc D’Abidjan, le CHU d’Amiens et de nombreux autres. Il a alors permis sur ces chantiers de répondre à la complexité de conception des ouvrages, de respecter des délais, d’intégrer de fortes contraintes, de traiter des conflits d’interfaces entre les différents bureaux d’études, de présenter le projet définitif…

 

Quels sont les avantages et intérêts d’utiliser le BIM ?

 

Le premier intérêt de ces applications BIM, c’est l’interopérabilité. L’interopérabilité, c’est la capacité que possède un système, à échanger avec d’autres systèmes aisément. Toutes les applications BIM sont capables d’importer et d’exporter au format IFC (Industrial Foundation Classes). Le BIM améliore alors considérablement la qualité des ouvrages. En effet, l’augmentation de la qualité est due à un gain de clarté entre les acteurs et à la baisse de la part d’improvisation sur chantier, ce qui aboutit à une meilleure anticipation des problèmes à résoudre. Des retours d’expérience ont ainsi pu montrer que l’utilisation d’applications interopérables peut générer des économies allant jusqu’à 4 % du chiffre d’affaires des entreprises.

Par ailleurs, alors que les mêmes informations techniques d’un bâtiment sont ressaisies au moins 7 fois (par l’architecte, l’économiste, les BE, le gros œuvre, l’équipementier réseau, le chauffagiste, l’électricien…), le BIM permet d’éviter une perte importante d’informations entre chaque étape. Ainsi, le BIM a un impact visible en termes de réduction des délais sur les opérations complexes et des gains en productivité. Chaque partie prenante visualise le futur bâtiment plus concrètement que sur plans et appréhende mieux le projet. Le coût de l’ouvrage est également optimisé, car associer les bordereaux de prix détaillés à la maquette numérique permet d’estimer le coût de l’ouvrage de façon très précise.

 

En quoi l’utilisation du BIM reste encore aujourd’hui limitée ?

 

Le nombre de constituants et d’informations est considérable dans un projet de construction. Les logiciels BIM doivent gérer des centaines de types d’informations et deviennent complexes à développer pour des petites structures ou de petits éditeurs de logiciels. La nécessité d’un langage commun et adapté, les IFC, qui est un processus long à mettre en œuvre.

De plus, d’inévitables difficultés informatiques (lourdeur des fichiers, prix des logiciels, des matériels, de la maintenance, formation des spécialistes…) doivent également être affrontées, risquant de paralyser momentanément la productivité de l’entreprise.  A ce jour, compte tenu de l’investissement en logiciels plus chers (5 à 15 k-Euros, à l’achat et 2 k-euros pour la maintenance et la mise à jour), la conception BIM demeure chère et aujourd’hui prioritairement réservée à des ouvrages complexes.

Le pôle conception doit non seulement payer pour le logiciel et le matériel nécessaires pour mettre en œuvre BIM, mais il doit également payer la formation ou l’embauche d’un personnel spécialisé qui a l’expertise en BIM.

(2) Comment fonctionne le BIM ?

Avant l’apparition du BIM, les interactions entre métiers du bâtiment sont très complexes. Un utilisateur B qui veut utiliser les données rentrées par A sur le logiciel A sur son logiciel B ne le peut qu’à une condition : que le logiciel A soit traduit en passant par une interface, logiciel de traduction des données.

Et inversement, si c’est l’utilisateur de A qui a besoin de connaître et d’utiliser les modifications faites par l’utilisateur de B. La grande difficulté dans le bâtiment est de rendre cette interface standard, soit utilisable quelques soient les logiciels en jeu. Il s’agit d’une problématique majeure dont bien des acteurs internationaux ont pris conscience. Et c’est là qu’intervient le BIM.

Le BIM, «Building Information Model», appelé plus communément « maquette numérique », incarne une façon révolutionnaire de décrire le projet de bâtiment en concentrant l’ensemble de l’information technique de l’ouvrage. Il s’agit d’une représentation 3D d’un bâtiment contenant toutes les informations le concernant. Il peut être réalisé à l’aide de différents logiciels et permet d’améliorer la communication entre les différents acteurs de la construction qui ont alors une vue globale de tous les aspects de la construction. La production des bâtiments s’en trouve facilitée.

La maquette numérique du projet se construit au fur et à mesure, les informations étant capitalisées, et permet de constater visuellement l’avancement ou les modifications du projet. Ainsi, l’ensemble des résultats de chaque étape du processus ou presque est rassemblé dans la maquette. Chaque objet est créé avec l’ensemble des informations qui le concernent.

De plus, c’est un logiciel qui permet de transcrire un ensemble de logiciels sur un même modèle. Ainsi, pour décrire le BIM on peut dire que c’est un système permettant de créer une maquette numérique d’un bâtiment et qui permet à chaque acteur de la construction d’ajouter ses propres informations en continuant à utiliser les outils informatiques qu’ils utilisaient avant. Le logiciel de BIM utilisé permet donc l’interopérabilité. C’est un ensemble d’outils (processus, modèle, logiciel) visant à orienter la mise en œuvre vers certains procédés.

Le processus produit le Building Information Model (abrégé BIM). Celui-ci contient les informations géographiques, les relations spatiales, les quantités, la géométrie de la construction ainsi que les propriétés des éléments et sous-éléments de construction. Ces informations sont classées de manière logique, par exemple en suivant une arborescence spatiale (site → contexte → bâtiment → étage → espace, etc.). Le BIM peut être utilisé durant toute la vie de l’ouvrage et de sa construction, il inclue à la fois les processus de construction et d’opération des installations mais aussi il peut contenir les données nécessaires à l’entretien de l’ouvrage au long terme. Un objet BIM est en 3D et exploitable, les conflits spatiaux éventuellement présents dans la maquette numérique peuvent donc être détectés aisément. Ainsi on évite les erreurs et les changements dus aux erreurs internes de transmission des données d’une personne à l’autre lors de la conception et du dessin à l’atelier. Les données extraites de la maquette numérique peuvent également servir à produire des listes de pièces, elles-mêmes utilisées par la suite pour l’évaluation du coût des matériaux, l’évaluation des coûts énergétiques d’opération tant pour l’éclairage que pour le chauffage et la climatisation, l’analyse acoustique ou autres. Elles procurent aussi des rétroactions immédiates lors de la conception, informant instantanément le concepteur des effets des changements sur l’ensemble du projet. Il s’agit d’une approche révolutionnaire car l’intervention humaine se trouve assistée par des technologies ultra-performantes et on a ainsi une plus grande efficacité avec un effort grandement diminué.

(3) Qu’est-ce que ça va changer pour moi?

Les métiers seront-ils impactés par l’arrivée du BIM?

En effet les métiers vont évoluer, plus ou moins selon chaque poste. Mais ils évolueront presque tous, car le BIM repose notamment sur la collaboration. Dès lors qu’une entreprise travaille sur une maquette numérique, il faut partir du principe que tous les acteurs du projet savent la lire, car la maquette contient toutes les informations nécessaires.

Mon poste est-il en danger avec l’arrivée de ces nouveaux métiers ?

Avec le contexte économique actuel, les entreprises ne devraient pas décider de renforcer massivement leurs effectifs. Les « BIM ready », ceux qui sont déjà prêt à l’arrivée du BIM, ne sont pas nombreux et très peu d’écoles ne proposent jusqu’ici des formations au BIM, ce que veut dire qu’il est difficile de recruter des profils tout juste diplômés. Au lieu de créer de nouveaux métiers, elles devraient plutôt créer de nouvelles fonctions. Il s’agit donc d’adapter les postes déjà existant en leur ajoutant la dimension BIM.

Je suis déjà débordé par mon métier, alors pourquoi intégrer en plus une nouvelle contrainte qu’est le BIM ?

Le BIM n’est pas une contrainte mais plutôt un nouvel outil de travail et de collaboration. Au-delà des évolutions de métiers, c’est un secteur tout entier qui est modifié. Toutes les entreprises de BTP devront un jour se mettre au BIM si elles veulent rester dans la concurrence.

Un accompagnement est-il nécessaire pour débuter dans le processus BIM ?

Oui, car le BIM est à la fois nouveau et complexe. Ses enjeux, ce qu’il représente et la maitrise des logiciels qui lui sont dédiés nécessitent une sensibilisation, une formation. Ainsi, l’employeur peut proposer des formations à des logiciels de BIM permettant au salarié ciblé de maitriser l’outil. De plus, la structure de l’entreprise sera certainement modifiée afin d’inclure le BIM et d’accompagner les salariés dans ce changement : Elle intègrera des BIM manager, chargés de piloter le processus BIM dans l’entreprise. Les « BIM ready » auront pour mission de transmettre leurs connaissances aux autres.

Est-il possible de connaitre précisément les changements qui vont être apportés ?

Non, les nouveaux métiers et les évolutions de postes ne sont pas encore réellement définis. La période de transition vers le BIM semble très complexe. Les compétences en maquette numérique sont très variables suivant les entreprises et la méthode de passage au BIM dépendra certainement des volontés du chef d’entreprise. De plus à ce stade, aucune loi française n’oblige l’utilisation du BIM et ne définit clairement les axes de développement. Il va donc falloir plusieurs années pour créer un socle solide autour du BIM.

 

(4) Comment faire pour y aller (phase opérationnelle) ?

 

De quelle manière doit s’effectuer la transition entre les logiciels standard et le BIM dans les entreprises ?

Il serait dangereux pour les entreprises de vouloir basculer brutalement vers le BIM, en voulant par exemple muter une agence d’un coup. Ce changement doit s’effectuer progressivement par étapes. Ceci se résume par l’abandon successif des logiciels 2D pour les logiciels 3D si possible compatible avec le logiciel BIM. Cette phase permet de manipuler et de se familiariser avec les différents outils de la 3D de manière à anticiper l’arrivée du BIM lorsqu’il sera exigé. Enfin, la mise en place du BIM peut être envisagée, en ouvrant à l’ensemble des opérateurs.

Comment rendre la formation du BIM efficace ?

Le meilleur moyen est de former le plus tôt possible en proposant aux étudiants des cours de BIM. Dans les écoles d’ingénieurs, il est devenu indispensable d’intégrer au cursus spécialisé dans les métiers du bâtiment et des travaux publics des cours de formation pour ce nouvel outil. C’est le cas de l’école de Ponts et Chaussées ou encore de l’ESTP qui proposent une formation au BIM dans le cadre de masters spécialisés. Ceci présente de nombreux avantages, notamment un gain de temps et des économies pour les entreprises qui n’auront peu ou pas à former leurs salariés, une aisance accrue grâce à une familiarisation plus précoce.

Quels sont les moyens de formation et de sensibilisation du BIM pour les professionnels du bâtiment ?

Le GEPA propose des formations continues pour les architectes et les différents acteurs liés au monde bâtiment. Parmi ses formations possibles, le BIM a pris une place essentielle en répondant à une demande toujours plus importante. D’autres organismes, comme le Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) proposent depuis peu des formations de « BIM Managers ».

Le gouvernement, quant à lui, contribue à cette transition numérique, notamment grâce au lancement d’un portail internet par la ministre du logement Sylvia Pinel. Ce portail prévoit de rassembler un ensemble de document explicitant le concept de la transition énergétique, les premiers retours d’expérience. Il permettra également de mettre en relation les différents acteurs du numérique et de se tenir informer des avancés dans ce domaine.

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Les différences entre BIM et dessin informatique classique

La BIM se distingue du dessin informatique classique d’abord par l’utilisation exclusive de la 3D. Mais ce n’est pas tout, le BIM est avant tout un ensemble de processus d’organisation du travail de conception. On peut le voir comme un investissement : le temps consacré aux phases amont d’un projet est plus important mais les étapes ultérieures sont facilitées !

Premièrement, le dessin en 3D d’un ouvrage requiert un plus grand travail mais permet par la suite d’obtenir en quelques secondes différentes vues de l’ouvrage.
(coupes, vu de dessus…)

Les phases d’Avant-Projet Sommaire APS et Avant-Projet Détaillé APD sont plus longues qu’avec une organisation de travail classique mais les phases d’exécution sont plus courtes. Dès les phases APS, les ingénieurs et architectes collaborent : les ingénieurs peuvent fournir aux architectes des éléments structuraux à intégrer dans la modélisation. Durant tout le projet chaque lot peut s’enquérir de ce qu’on fait les autres en temps réel en consultant une maquette commune.

Contrairement à la CAO simple, le BIM intègre un grand nombre de données sur la structure : géométrie, matériaux, topographie du sol… Les logiciels de BIM sont capables de s’adapter aux modifications effectuées : si la hauteur sous plafond des appartements d’un immeuble est rectifiée par exemple, la maquette numérique peut opérer le changement en un clic sans que cela influe sur la disposition des aménagements.

Beaucoup d’architectes et d’ingénieurs se plaignaient du fait que les documents et plans qu’ils produisaient et fournissaient à leur clients se retrouvaient dans des archives une fois la construction de l’ouvrage terminée et n’étaient plus utilisés par la suite. Avec le BIM, cette époque est révolue puisque le modèle 3D a vocation à être mis à jour régulièrement et à être utilisé tout le long de la vie de l’ouvrage de la conception à la maintenance. (Et pourquoi pas un jour à la démolition).

Le BIM offre plus de transparence, une meilleure vue d’ensemble, moins de gaspillage de temps pour toutes les personnes participant à la construction.

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