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Le BIM : une révolution en marche

Dans le cadre d’un projet de MOOC sur le BIM, nous avons travaillé en groupe afin de dégager les principaux enjeux relatifs à ce nouveau support de travail révolutionnaire dans le BTP, dans le but de déterminer les intérêts et les objectifs d’un cours en ligne, ou MOOC.

Un MOOC, ou cours en ligne ouvert aux masses, permet une formation interactive via un support intranet, et ce dans le but de mieux s’adapter aux attentes et niveaux de chacun. Nous ne présentons pas le BIM, outil de communication permettant à chaque intervenant sur un projet de BTP d’avoir accès à une multitude de données et d’informations, et ce de la conception jusqu’au la livraison du produit, en passant par toutes les phases de réalisation.

En tant qu’élèves ingénieurs de l’ESTP, nous avons reçu un enseignement très axé sur la construction, d’un point de vue technique d’abord puis d’un point de vue plus organisationnel et managérial dans un second temps. C’est dans ce contexte qu’il est intéressant de se poser certaines questions relatives à ce MOOC :

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

Tout d’abord le BIM permet par définition de définir et simuler le bâtiment, sa livraison, son exploitation, et ce en regroupant toutes les données d’un cycle de vie complet du bâtiment. En tant qu’élèves de l’ESTP les enjeux sont nombreux.

En effet nous avons eu l’habitude depuis le début de notre formation d’avoir des disciplines bien dissociées et séparées en matières, bien que concernant pour la plupart de nombreuses notions communes relatives à la construction. Ainsi à chaque matière son partiel, sa notation, etc., ce qui fait que nous avons des difficultés à recouper, à corréler et à rassembler toutes ces informations pour en faire une base utile à notre futur métier. Or le BIM permet justement une certaine centralisation des données, regroupant les plans d’architecte avec les plans techniques, les études de prix avec les métrés, et ce de manière interactive au sein d’animations 3D. Ainsi il est intéressant de dégager un premier enjeu pour les jeunes futurs ingénieurs que nous sommes, celui d’avoir une certaine vue globale d’un chantier, afin de comprendre que chaque discipline est forcément reliée aux autres : que les plans de fondations n’ont pas de sens s’ils ne sont pas liés à une étude de prix des différents types de semelles ainsi qu’à un métré des quantités nécessaires en béton armé ou en armatures, par exemple. Par expérience, du fait de notre formation nous avons pu expérimenter pendant notre stage de deuxième année que nous reproduisons le même schéma sur le terrain qu’en cours : nous voyons les différents aspects du rôle de conducteur de travaux comme différentes matières, et avons ainsi du mal à trouver un dénominateur commun aux très multiples tâches qu’un conducteur est amené à entreprendre. Contrairement à l’ouvrier, son rôle n’a en effet aucun sens s’il n’a pas une vision globale du chantier, et c’est dans cet intérêt que le BIM présente un enjeu crucial, relatif à l’un de ses atouts que l’on peut désigner : une plus grande clarté des informations.

Cette plus grande clarté peut ainsi nous apporter une aide précieuse en terme de communication : Arnaud témoigne que lors de son stage, son peu de connaissances du terrain et de la technique propre au chantier sur lequel il était ont entrainé une longue période de deux semaines pendant laquelle il a dû s’approprier les plans, éplucher les documentations techniques, analyser les plans détaillés et ainsi feuilleter un bon nombre de classeurs très épais et pas forcément très lisibles. L’avantage du BIM, en créant une maquette numérique 3D avec une approche objet, est de créer une véritable interface permettant de faire interagir les différents objets entre eux, et ainsi permettre à des novices dans le métier de s’approprier rapidement les caractéristiques d’un chantier, et ce de manière intuitive et donc relativement simple.

Cet atout de communication est également un atout pour n’importe quel intervenant sur un bâtiment, architecte et maitrise d’œuvre, maitrise d’ouvrage ou encore sous-traitants. Il permet en effet de prévenir les problèmes potentiels relatifs aux différents corps d’état, et peut ainsi constituer un véritable socle de communication pour tous. Ainsi la connaissance du BIM peut constituer pour nous en réel avantage.

On peut également dégager 2 autres atouts principaux de cet outil révolutionnaire : le gain de temps et celui d’argent (qui lui est intimement lié d’ailleurs). En effet comme nous avons pu le voir lors de nos stages, la maîtrise des délais et des coûts fait parties des contraintes les plus importantes pour un responsable sur un chantier, et cet outil permet d’y répondre presque de manière automatique. En effet les différents objets de la maquette possédant une certaine « intelligence » intrinsèque, peuvent interagir entre eux, afin de prévoir n’importe quel problème de coordination entre différents corps d’état, ou simplement mettre en lumière puis modifier automatiquement un défaut technique sur un objet quelconque, qui pourrait nuire à l’ensemble de la construction. Ce règlement des différents défauts de construction en amont lors de la phase de conception permet de gagner des délais considérables sur les méthodes traditionnelles, ou la plupart du temps la construction est loin de se dérouler comme c’était prévu. A titre d’exemple Ronan a pu faire l’expérience d’une gaine technique se trouvant au même endroit qu’un dégagement d’évacuation EP. Cet incident a fait perdre beaucoup de temps au chantier et aurait été évité en utilisant le BIM. Ainsi les imprévus et impondérables habituels d’un chantier peuvent pour la plupart être supprimés via ce support.                                                                     Tout le monde connait l’adage « le temps c’est de l’argent », et il est vrai qu’un gain de temps sur un projet est presque automatiquement synonyme d’économie des dépenses. Mais au-delà de cette corrélation le BIM peut et doit permettre d’économiser de nombreuses dépenses, liées justement aux opérations de communication ou à l’élaboration de supports supplémentaires facilitant la communication entre les différents intervenants. Ainsi ces gains de temps et d’argent liés au BIM peuvent beaucoup nous apporter, car en tant qu’élèves ingénieurs les entreprises comptent sur nous pour assurer une relève managériale sur les chantiers, et cette connaissance du BIM dans un profil constituera une véritable mine d’or pour elles.

Ainsi le BIM peut m’apporter une meilleure connaissance des tenants et aboutissants relatifs à mon métier de terrain, peut m’apporter une plus-value vis-à-vis de l’entreprise en terme de temps et d’argent, et peut également m’apporter de nombreux avantages en terme de communication avec les différents intervenants avec qui j’aurai l’occasion de travailler.

Cependant il existe également certaines limites relatives au BIM : une certaine impersonnalisation dans la manière de manager un projet, en se basant uniquement sur la maquette sans forcément voir plus loin. Cette mise en garde doit nous convaincre de l’utilité d’encadrer l’utilisation du BIM afin d’éviter toute dérive.

 

  • Comment ça fonctionne ?

La mise en place de l’outil BIM au sein des entreprises requiert une certaine connaissance de son fonctionnement. Nous ne pouvons parler d’un point de vue purement technique dans la mesure où nous n’avons pas les connaissances necessaires. Cependant l’on peut tout de même s’intéresser aux processus relatifs au BIM.

Le pilotage du projet BIM pourra être réalisé par le BIM manager, dont le rôle doit être de coordonner les différents niveaux de la maquette numérique et de gérer les interactions avec les parties prenantes du projet. En effet cet outil peut rapidement être mal utilisé si chacun l’interprète à sa manière en se référant à sa spécialité. Ainsi un manager est indispensable pour homogénéiser l’ensemble des personnes concernées par le projet avec l’outil informatique, afin de garantir une parfaite clarté dans son utilisation.

L’utilisation du BIM se doit avant tout d’être interactive. Ceci justifie d’ailleurs l’utilisation d’un MOOC pour son enseignement. En effet cet outil informatique doit pouvoir permettre d’échanger, de discuter, de modifier certains éléments ou encore de défendre certaines solutions, et ainsi il ne peut pas se résumer à une simple interface informatique. Ainsi chaque utilisateur doit être bien formé afin de comprendre les spécificités de l’outil mais également dans le but d’en faire une utilisation à bon escient, en lien avec les autres (BIM 7D).

 

 

  • Qu’est-ce que ca va changer pour moi ?

Arrivés en 2013 à l’ESTP, nous n’avions pas alors conscience de la révolution que constitue l’adoption du BIM par les entreprises. Cependant celle-ci va changer beaucoup de choses pour nous.

Le monde est dans une évolution constante, à chaque jour surgit une nouvelle technologie, des nouvelles manières de construire, d’optimiser les recours, d’améliorer la qualité de production et ainsi logiquement la qualité des ouvrages.

L’évolution constante en terme de technologie fait que les ingénieurs cherchent de plus en plus de moyens informatiques permettant de simplifier le travail et de le rendre davantage pratique. Ainsi l’évolution de l’ingénierie par le biais de l’informatique est très importante de nos jours. Il est donc nécessaire de bien maîtriser ces deux aspects, la technologie et l’ingénierie, afin de réussir à manier des dispositifs et des programmes qui améliorent le rendement dans l’entreprise. De plus la technologie aide beaucoup dans le secteur du BTP ( on peut prendre pour exemple autocad ou 3Dmax sans lesquels il serait impossible de répondre aux demandes du client et aux obligations qui en découlent. Le développement de cette branche n’est pas forcément dans le secteur de la programmation mais également dans des machines qui économisent le temps et l’effort des ouvriers. L’influence qu’ont pu avoir les progressions technologiques dans l’actuel génie civil ont ainsi permis de faciliter le processus et de l’optimiser.

Ainsi on en vient au BIM : ce logiciel est avant tout un outil qui doit pouvoir mettre en valeur le travail des professionnels. Avec son aide, ce dernier peut consacrer plus de temps à la conception du projet. Plus qu’un logiciel de dessin 3D, cette plate-forme implique une nouvelle manière de penser le projet, et ce spécialement dans le processus de celui-ci : par le biais du 3D, les murs par exemple ne sont plus de simples murs, mais créés comme un volume ils sont associés de manière immédiate aux matériaux le composant. Ainsi il sera possible de connaître la quantité en briques, le volume de mortier et l’aire de la peinture que ces murs consomment. Si un prix est associé à cet objet, on crée simultanément le budget du projet.

Un autre aspect très intéressant réside dans le fait que le dessin technique soit préparé en parallèle. Ainsi les matériaux qui composent les éléments du dessin ont des propriétés graphiques qui se montreront automatiquement sous de diverses formes, que ce soit dans la vue en plan ou en élévation.

Cependant, l’actualisation et la coordination des éléments reste très lente ! Ainsi tous les changements dans le modèle doivent être réalisés par un service technique, créant un retard sur une partie du projet qui se doit d’être rapide grâce au BIM justement. Cet inconvénient sera principalement remarquable lorsqu’on se trouve sous pression, pouvant occasionner certains conflits ou tensions.

On peut donc retenir que le BIM va, pour nous, complètement chambouler notre manière de penser un projet.

D’un point de vue professionnel, le BIM change également de nombreuses choses dans la répartition des rôles entre les différents métiers. Si les métiers liés à la programmation sont de plus en plus indispensables dans les entreprises, ils restent tout de même limités dans le secteur du BTP et ainsi les nombreuses perspectives qu’offre le BIM apportent également de nouveaux futurs postes à pourvoir, notamment dans la branche technique des entreprises. Ainsi les techniciens BIM deviennent petit à petit indispensables pour un projet, et nous-mêmes pouvons remarquer que les offres de stage relatives au BIM sont de plus en plus nombreuses. Il convient cependant de faire attention à ne pas construire des sociétés automatisées, ou le BIM serait roi pour manager un projet. En effet nous ne pourrons jamais remplacer un bon architecte, ou un bon bureau d’étude, un ingénieur travaux ou une maîtrise d’ouvrage. Le domaine de la construction est avant tout un secteur humain, et c’est là que doit être sa priorité. Ainsi nous voyons le BIM comme un moyen de perfectionner, de soulager et de compléter le travail fourni par les différentes équipes sur un projet, sans toutefois constituer un moyen de remplacement. Tout l’enjeu de cette technologie se base sur la manière dont on doit l’appréhender : comme un outil et non comme une fin en soi.

En revanche la manière de travailler des différents intervenants sur un projet devra radicalement changer, et ce dans le but d’intégrer le BIM dans les process de management et d’ingénierie.

  • Comment faire pour y aller ?

D’un point de vue plus opérationnel, il est d’actualité de définir les modalités de la mise en place du BIM et de sa formation. Ainsi, dans un premier temps il convient de mettre en place des méthodes de formation rapides et efficaces permettant aux futurs ingénieurs de se mettre à jour. Dans ce but, un MOOC est une manière efficace de permettre aux élèves de s’approprier le BIM tout en utilisant son caractère interactif pour permettre à des élèves ingénieurs de s’adapter à la formation en fonction de leurs connaissances du sujet. Une application concrète dans le cadre d’un projet fictif pourrait être alors une bonne méthode pour s’approprier les différentes techniques.

Comme toute révolution technologique, la mise en place du BIM dans les entreprises n’est pas chose facile. Ainsi il conviendrait d’organiser des sessions de formation afin de sensibiliser les professionnels sur son utilité dans un premier temps, puis sur ses modalités de fonctionnement ensuite.

 

Ainsi nous pouvons voir que l’utilisation du BIM est une réelle révolution dans les méthodes de management et d’organisation de la construction. Cependant celle-ci a ses limites, et il est indispensable que les différentes formations mettent l’accent sur une bonne matière de l’utiliser. Il y a en effet plusieurs centaines de manières d’utiliser le BIM, mais seulement certaines seront utiles pour permettre aux entreprises de gagner en terme de réduction des coûts, des délais, et amélioration de la communication et de la clarté des informations sur un chantier.

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LA REVOLUTION DU BIM EN QUATRE POINTS

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

Q1. Du point de vue du Maître d’Ouvrage, en quoi le passage au BIM peut-il être intéressant ?

Si de plus en plus de Maîtres d’Ouvrage demandent actuellement aux constructeurs de réaliser leurs projets en BIM, ce n’est pas un hasard. En effet, et bien que cela est pris un certain temps à s’imposer en France, les Maîtres d’Ouvrage prennent conscience de l’apport du BIM :

  • Au niveau de la Gestion de leur Patrimoine: disposer de l’ensemble de son Patrimoine sous forme numérique permet une vision à la fois globale et ciblée des bâtiments à exploiter. Une information devient très rapide à trouver dans une immensité de données. Par exemple, une fiche locative sera faite d’une perspective 3D, un tableau de surface et d’un plan de niveau : posséder la maquette numérique de l’appartement concerné permet de réaliser cette fiche en quelques minutes.
  • En termes de Qualité du bâtiment : En exigeant dès l’appel d’offre une réponse en méthode BIM, les Maîtres d’Ouvrage s’assurent que le produit respectera leurs exigences. Les différentes normes (HQE, BREAAM, PMR, incendie…) et les problèmes divers (synthèse architecturale ou technique, étude de prix précise…) sont traités efficacement en amont de la construction. Aujourd’hui, de nombreuses contraintes apparaissent sur le chantier et apportent la non-qualité que l’on connait au monde du Bâtiment.
  • Dans un souci de coûts: Des études ont montré en 2010 que l’utilisation du BIM permet une économie en moyenne de 2,3€/m² géré/an.

Q2. En tant qu’Entreprise (Générale ou non), pourquoi devrais-je investir pour passer au BIM ?

  • Pour l’intérêt économique que cela représente : Le traitement de la non-qualité, la maîtrise des coûts et l’interopérabilité qui réduisent les problèmes entre les différents intervenants sont autant de facteurs qui gangrènent habituellement un projet. L’aspect BIM apporte une solution à ces aspects difficiles à gérer et qui sont au cœur des débats depuis une vingtaine d’année. La même étude qu’évoquée précédemment a montré que l’économie se situe aux alentours de 35 €/m2 SHON, ce qui permettrait une marge de 5% (la plupart des constructeurs n’ayant pour le moment qu’une marge de 2% en moyenne). Le BIM pourrait être la solution pour faire sortir le secteur du bâtiment de la crise qu’il connait.
  • Pour satisfaire les exigences des Maîtres d’Ouvrage et législatives d’ici 2017 : De nombreux Maîtres d’Ouvrages privés donnent la tendance BIM en imposant une réponse BIM à leur appels d’offre (le premier de ce genre étant le centre Google à Paris). L’Etat appuie ce changement en mettant au vote un projet de loi visant à obliger la réponse à tout appel d’offre publique sous BIM.

 

Q3. En quoi le BIM peut-il m’aider à gérer l’exploitation de mon parc ?

Le BIM permet de gérer un parc de manière optimale. L’entretien d’un parc se trouve facilité par la maquette numérique si elle est mise à jour de manière régulière. Par exemple, on pourra suivre le vieillissement des ampoules d’un bâtiment ou du système de plomberie. Une intervention sera plus aisée lorsque l’on sait exactement où se situe la défaillance et si le technicien n’a pas à la chercher.

  1. Comment « ça » fonctionne ?

Q1. Comment l’interopérabilité est-elle rendue possible ?

Un nouveau format, l’IFC (Industry Foundation Classes) a fait son apparition pour permettre au BIM de se développer. Ce format est la base de l’interopérabilité car représente une langue commune à tous les intervenants. Il est orchestré par BuidingSMART (représentée par Medi@construct en France) qui est une association américaine définissant la norme internationale relative aux IFC appelée STEP (Standards for The Exchange of Product data). Les IFC contiennent toutes les informations nécessaires pour le décrire tout au long de son cycle de vie (conception, réalisation, exploitation) et selon les points de vue des différents intervenants (architectes, bureau d’étude structure, thermique…).

Q2. Qu’est-ce que la Maquette Numérique ?

C’est l’application des IFC pour une modélisation 3D (voir 4D ou 5D) du projet. Elle est unique et partagée entre tous les intervenants qui viennent y contribuer. Ceci permet à la fois de :

  • Centraliser l’ensemble des données du projet (venant remplacer « l’armoire à plan » du chantier par exemple),
  • Approfondir sa description, rendue plus fidèle selon le mode de représentation que l’on souhaite choisir (un thermicien aura besoin des coupes quand le commerciale se contentera de la vue en perspective)
  • De gérer de manière optimale le bâtiment de sa construction à son exploitation

Q3. Qu’est-ce qu’un BIM-Manager ?

La notion du BIM-Manager encore très récente est sujette à des changements fréquents. Ses missions sont :

  • BIM : développement du BIM dans l’entreprise en accompagnant la création de familles et de gabarits pour Revit, en suivant la diffusion des fichiers sous format numérique et papier, en vérifiant la qualité des rendus
  • La gestion : du personnel, de l’aspect financier lié à l’utilisation du BIM dans son entreprise…
  • Software: Développement des logiciels, synthèse de leur utilité ou non, gestion des bases de données
  • Support : il est l’intervenant avec les vendeurs de la technologie nécessaire au BIM telles que les logiciels, le hardware (ordinateurs, écrans, serveurs…)
  • Formation : assurer la formation du personnel de l’entreprise de façon interne, organiser et participer à des conférences et des séminaires destinés à l’échange des connaissances et l’actualité du BIM
  • Liaison : Il doit assurer la liaison entre tous les intervenants et doit pour cela maîtriser parfaitement les différentes étapes de la construction BIM (architecte, MEP, étude de prix, commercial, gestion de patrimoine…)

Q4. Concrètement, quels sont les logiciels utilisés dans le processus BIM ?

  • La suite Revit (Architecture, MEP, Structure) développé par Autodesk est l’un des logiciels les plus utilisés. La grande nouveauté par rapport à la CAO est l’aspect 3D plus simple à gérer mais aussi l’apparition de familles d’objets. Un trait n’est plus un simple trait mais devient un objet appartenant à une famille d’objets qui est régie par des règles que l’utilisateur ou le concepteur de la famille à préalablement imposé.
  • Synchro est un logiciel qui permet la 4D, la 4ème dimension étant le temps. Synchro met en perspective chaque étape de la construction avec les plannings, les ressources nécessaires et disponibles ce qui permet l’optimisation de la phase construction.
  • La suite TEKLA : Surtout utilisé en structure, permet d’attribuer à chaque objet un matériau (bois, acier, béton…) avec ses propriétés spécifiques.
  • Rhinocéros 3D : Permet de créer rapidement des surfaces complexes. Plus simple à utiliser que Solidworks. Couplé avec Grasshopper, un algorithme très utilisé par les architectes notamment, on peut explorer la conception paramétrique simplement.
  • Les logiciels de visionnage : Les logiciels précédents sont souvent chers et les petites entreprises ne peuvent s’offrir les licences. Il existe cependant des logiciels conçus uniquement pour visionner les projets. On trouve pour cela BIMSight, ce dernier ne permet toutefois pas de modifier le fichier IFC visionné.

 

  1. Qu’est-ce que ça va changer pour moi ?

Q1. En tant que conducteur de Travaux, de quelle manière mon métier va-t-il évoluer ?

Il va être nécessaire de savoir utiliser certains viewers de manière à pouvoir consulter efficacement la maquette numérique. Les conducteurs de travaux pourront ainsi réduire considérablement la masse de plans qui s’accumulent actuellement : les plans, les coupes et les carnets de détails seront consultables directement depuis un terminal (tablette, pc…). Les problèmes dus aux multiples indices de plans envoyés par les différents corps d’état seront automatiquement mis à jour. Le gain de temps sera conséquent pour le conducteur de travaux qui pourra faire face plus efficacement aux imprévus plus importants.

Q2. En tant que bureau d’étude (méthode/structure/Etude de Prix/CVC…) ?

Les études sont menées dans le processus BIM plus en amont du chantier. Il va donc falloir plus de coordination et se soumettre à une norme qui est imposée par le BIM-Manager (norme de gabarits, de familles d’objets…). S’il faudra faire preuve d’une certaine rigueur, ce sera notamment pour mieux anticiper les problèmes de synthèse. En étude de prix par exemple la phase métrés va être grandement accélérée grâce aux possibilités qu’offre Revit : chaque matériau est référencé dans les tables associées à la maquette numérique, la 4D permet l’évaluation rapide des coûts humains et des moyens nécessaires à la construction. En méthode, les équipements de chantier (grues, passerelles de chantier, lifts…) sont contenus en tant qu’objet dans la base de données de l’entreprise et leur utilisation est facilitée par des algorithmes qui viennent centraliser toutes les données relatives à un élément.

Q3. Pour la maîtrise d’ouvrage ?

Le maître d’ouvrage va avoir une représentation plus fidèle de son projet. Il va également pouvoir suivre en temps réel l’avancement des travaux et peux vérifier les factures qui lui sont soumises durant la construction. De plus, afin d’exploiter au mieux la maquette numérique dans la phase exploitation, il sera nécessaire de savoir extraire les données qu’elle contient. Enfin, la 5D (prise en compte des frais financiers) va permettre d’ajouter une nouvelle perspective lors du choix du projet.

 

  1. Comment faire pour y aller ?

Q1. D’où la « révolution » BIM va-t-elle débuter ?

Le BIM s’intégrera naturellement dans les réponses aux appels d’offres en raison de la volonté de l’Etat à imposer le BIM dans les marchés publics. Une fois passées au BIM, les entreprises répondront aux appels d’offre privés plus facilement en BIM. Toutefois, la « révolution » passera surtout par les campus universitaires : les innovations doivent faire l’objet de formation et les recherches menées par les étudiants intégreront les nouvelles méthodes BIM demandées au sein de leur future entreprise.

Q2. Quel est le rôle du BIM Manager dans cette transition ?

Il est très important pour que le BIM s’impose qu’il soit accessible à toutes les entreprises. Le problème majeur réside dans la phase communication et échange de plans. Le BIM Manager responsable de cet aspect met en place des normes qu’il doit négocier contractuellement avec les différents intervenants d’un projet. Il est nécessaire que ces normes ne soient pas trop rigides ni trop souples afin d’éviter une réticence des entreprises à s’engager en BIM ou une incapacité à échanger si les langages sont trop différents. C’est aussi à lui que revient la tâche de former le personnel afin de savoir utiliser pleinement les logiciels de BIM.

Q3. Comment les PME peuvent-elles faire face aux dépenses nécessaires au passage au BIM ?

Les petites entreprises ont plus de difficultés à financer la transition BIM. Pour suivre la tendance, elles doivent se regrouper pour faire face aux dépenses de l’acquisition des logiciels, des ordinateurs ou des formations. Par exemple, un bureau d’étude CVC pourra s’allier avec un architecte et un bureau d’étude structure pour répondre à un appel d’offre en BIM.

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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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COMPRENDRE ET APPREHENDER LE BIM : UNE AUTRE FACON DE CONCEVOIR NOS CONSTRUCTIONS DE DEMAIN

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

    Le « Building Information Modeling » (BIM) n’est pas seulement ce que l’on appelle une maquette numérique, et n’est pas non plus un logiciel. C’est un support complet qui peut accompagner le projet de construction depuis sa conception jusqu’à la fin de vie de l’ouvrage. Le BIM est présent durant tout le cycle de vie de l’ouvrage. En effet, l’objectif est de transposer la réalité future numériquement afin de pouvoir non seulement avoir un stockage intelligent des données
inhérentes au projet et au bâtiment lui-même, mais aussi de pouvoir prévoir les incidences d’un changement quelconque en amont.
Il permet le travail collaboratif puisque le but de la démarche « BIM » est de concentrer au sein d’un même « dossier », toutes les informations.

BIM & BTP
Source : BIM & BTP: Construire grâce à la maquette numérique par Clément Valente

C’est une sorte de base de données technique partagée, construite et entretenue par les acteurs du projet. Ils s’efforcent de la rendre la plus proche de la réalité et la plus fournie possible, afin que tous ceux qui accèdent à ces informations n’aient pas à douter de leurs fiabilités. Parmi ces éléments nous pouvons citer :

  •  Les objets composant le bâtiment
  •  Les caractéristiques physiques inhérentes à ces objets
  •  Les caractéristiques techniques
  •  Les caractéristiques fonctionnelles
  •  Les relations entre les objets qui nous permet de comprendre comment nous
    construisons et pourquoi (exemples : le montage d’une structure poteau-poutre en
    acier, l’emplacement de la machinerie d’ascenseur…)

Toutes ces informations contribuent à différencier assez significativement la pure modélisation 3D d’un projet de construction avec la conceptualisation BIM de celui-ci. De plus, il est
important de préciser que la liste ci-dessus n’est pas exhaustive, nous pouvons rajouter autant d’informations que nécessaire au sein de cette base de données. Cependant, il faut prendre le recul
nécessaire pour comprendre qu’une telle masse d’informations doit être très soigneusement gérée et claire pour que les acteurs aient un niveau d’accès correspondant à leur rôle au sein du  projet, autrement dit qu’il existe une gestion des données structurée selon un « code » établi par les collaborateurs afin de rendre le BIM utile à un maximum de personnes. Qui dit « maximum de personnes » dit position et statut différent vis-à-vis de la vie du bâtiment, c’est-à-dire par exemple, que le constructeur pourra avoir accès à des informations nécessaires à l’exécution des travaux et le maître d’ouvrage pourra visualiser l’ensemble des zones où nous devons prêter une attention particulière ou susceptible d’être entretenue régulièrement par exemple. Le but étant de n’avoir aucune limite imposée et que chacun puisse trouver une utilité au BIM.
Les données partageables pouvant être diffusées en temps réel, sont dans un format standardisé (IFC norme ISO), ce qui permet de gagner un temps considérable sur le dimensionnement, la recherche d’erreur et va dans le sens d’un travail collaboratif où tous les
intervenants, ayant accès simultanément à l’information, peuvent faire valoir leurs capacités et répartir plus efficacement les tâches à accomplir. Comme nous l’avons vu, l’objectif du BIM est grand puisqu’il à la prétention de réunir un maximum d’informations pour permettre à tous les acteurs de se reposer sur une seule et même
« base de données techniques ». Cela semble utopique, pourtant le nombre d’entreprises souhaitant effectuer une transition vers le BIM est de plus en plus grand. Il s’avère que ce système de base de
données collaborative n’est pas nouveau (exemple : programmations de logiciels etc…) et que le bâtiment est un des secteurs les moins « informatisé », où l’utilisation d’outils  technologiques est le plus faible. Le BIM permettra de combler vite ce retard, en utilisant une conception des projets connue dans une forme nouvelle et adaptée pour arriver à un niveau équivalent ou supérieur au secteur industriel. Nous pouvons même imaginer que grâce au BIM, nous pourrons accéder aux informations via tablettes, objets connectés et autre, pour gagner en efficacité.

 

Comment « ça » fonctionne ?

Le BIM est un concept relativement riche et difficile à appréhender en raison de la pluralité des objectifs à atteindre. En effet, pour qu’un projet soit considéré selon le « Building Information Modeling », il doit respecter un certain nombre de conditions :

  •  Le support doit être unique
  •  Posséder plusieurs niveaux de détails
  •  Avoir une maquette numérique
  •  Etc…

Tout cela doit permettre d’effectuer correctement, et avec une efficacité surpassant les méthodes traditionnelles, certaines tâches telles que :

    1- La planification des chantiers (4D)

Comme nous l’avons vu précédemment, le BIM est une maquette numérique assimilée à une base de donnée enrichie et partagée par tous les acteurs du projet, cela implique une nouvelle façon de
travailler et de collaborer ensemble. Cette conception prend en compte le temps, donc en plus de la maquette numérique en 3D, nous rajoutons la dimension de temps et nous obtenons la 4D. Cela
permet de coordonner le chantier, non seulement au niveau des travaux, mais aussi pour faciliter la gestion des équipes et des cadences de livraison. Pour illustrer l’utilisation de la 4D dans la gestion du temps au niveau du chantier, nous pouvons citer l’exemple de la Fondation Louis Vuitton où le phasage du montage de la verrière a été piloté grâce au BIM.

    2- Simulation du coût (5D)

Cette notion rajoute une « dimension » au projet BIM, nous l’appelons donc la 5D, et concerne la simulation des coûts de construction. Le projet prend en considération les coûts liés aux matériaux et à la main d’œuvre pour simuler un budget. Cette possibilité est très recherchée par les maîtres d’ouvrage quand différents scénarii de construction sont possibles et que naturellement, nous devons trouver lequel est le moins coûteux. En plus de cela, une fois la décision prise, la liste des fournitures peut être générée et être éditée. Pour l’ensemble du chantier et à toutes les phases, nous avons la possibilité d’avoir un tirage des bordereaux de commande automatiquement. Encore une fois, chaque innovation liée au BIM sert, à différents niveaux, tous les protagonistes du projet.

    3- La réalité virtuelle immersive

Ce dernier point est une innovation non pas sur le fond du concept BIM, mais sur sa forme puisque l’outil sera accessible dans des salles de réalité immersive, où nous pourrons constater tous les points explicités plus haut, intervenir en temps réel sur chaque élément et juger les résultats. Le but étant de pousser l’expérience à son paroxysme en plongeant les acteurs du projet à l’intérieur de
leur maquette. Nous pourrons désormais nous balader au sein de la construction, tester différents matériaux, vérifier l’effet de la ventilation sur le confort thermique et acoustique, changer l’heure, la date, les saisons, les éclairages extérieurs et d’une manière générale tous les éléments implémentés au sein de cette énorme base de donnée pour réaliser un bâtiment au plus près des résultats
escomptés. Les différents points que nous avons abordés nous permettent de comprendre comment cela fonctionne, et de voir quels sont les objectifs à atteindre en montant un projet selon le BIM. Nous avons vu que cette conception prend en considération plusieurs phases et plusieurs dimensions pour que le tout forme un outil intelligent, ayant des données précises et d’une richesse suffisante pour permettre aux calculs d’être au plus près de la réalité future.

 

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

Les changements induits par le BIM dans les différentes structures qui l’utilisent dépendent de leurs besoins. Cela peut se traduire par l’apparition de nouveaux postes ou l’adaptation des intervenants à ce nouvel outil. En effet, l’apparition du BIM et son utilisation croissante ont mené à la création de nouveaux postes spécialisés dans la gestion des maquettes numériques. Ils sont répartis parmi les différents intervenants du bâtiment mais il n’y a pas encore de fiche de poste pour les définir. D’abord, il est nécessaire de confier le pilotage de la conception au BIM Manager. Ce dernier est missionné par la maîtrise d’œuvre pour déterminer les règles de modélisation imposées aux intervenants (modeleur et coordinateur) et fusionner les représentations structure, fluides et architecture. En entreprise, c’est le BIM coordinateur qui veille au respect des règles et à la qualité de la modélisation en interagissant avec le modeleur, dessinateur 3D en maîtrise d’œuvre. Ainsi, des formations sont proposées dans des établissements spécialisés afin de permettre
l’accès à des bases techniques nécessaires pour maîtriser tous les aspects du BIM. D’autre part, les professionnels du BTP sont amenés à s’adapter à cet outil permettant de simplifier le travail et de réduire les problèmes de qualité rencontrés sur les chantiers. De ce fait, tous les intervenants devront maîtriser son utilisation. La maîtrise d’ouvrage verra la quantité de tâches de gestion de son patrimoine réduite. L’ouvrage est évalué en amont ce qui permet une meilleure estimation des dépenses. Par ailleurs, les plus grands changements sont appliqués à la maîtrise d’œuvre qui passe des vues 2D à la modélisation 3D, il faut donc qu’elle maîtrise de
nouveaux logiciels.

 

Comment faire pour y aller ?

Pour intégrer le BIM dans les entreprises, il faudra confronter les salariés à cet outil petit à petit, tout d’abord en embauchant des personnes formées et qualifiées pour mettre en place le
système. Ces « BIM Ready » auront ensuite comme mission de transmettre leurs connaissances techniques et former les autres afin d’harmoniser les méthodes de travail et collaborer avec les
autres entités. En plus de la qualification des employés autour du secteur du BIM, il est très important et fondamental de prendre en considération la modification ou la création du parc informatique dédié. En effet, le BIM repose sur l’utilisation de l’informatique, il est donc nécessaire de mettre en place suivant les envies et la nécessité de l’entreprise, le matériel indispensable à la modélisation et à
l’échange de données. Une autre possibilité plus simple consiste à sous-traiter un bureau externe de modélisation BIM. L’entreprise peut effectuer son travail habituel et le confier au bureau pour l’exploiter et fournir une maquette numérique. Cette solution est adaptée pour de petites et moyennes entreprises qui ne peuvent pas intégrer le BIM dans leur structure. Il faut savoir que la maquette numérique dans sa globalité est gourmande en calculs et l’achat des machines est coûteux. Nous prendrons l’exemple de l’ESTP (l’Ecole Spéciale des Travaux Publics) qui a ouvert, pour l’année scolaire 2015-2016, sa salle dédiée BIM, à la pointe de la technologie et pour un investissement de 500 000 €. Pour les calculs très lourds, une dernière solution consiste à passer par un cluster (ou « ferme de calculs), un réseau distant et dédié à l’exécution de calculs informatiques, auquel nous envoyons nos requêtes, celui-ci
nous retourne le produit fini, par exemple pour les calculs de photo-réalisme sur les maquettes 3D.

AS jussieu

Source : Architecture-Studio, Réhabilitation du secteur est du campus de Jussieu

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Le BIM : entre désir et réalité.

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

De nos jours il y 40 projets BIM qui sont répertoriés en France. Parmi ces projets, seul 10 d’entre eux sont terminés, les autres étant soit en cours de conception ou encore à la phase conception.

Quelles modifications le BIM a entrainé concrètement ?

Grâce au BIM, les plans ne vont plus se passer de main en main entre les différents corps de métier. En effet chacun va avoir accès à une maquette centrale, ou chaque changement pourra être remarqué par les autres acteurs du projet. La conséquence majeure de cette évolution est la suppression des ressaisies.

De plus le plus va permettre d’introduire la notion d’objet, c’est à dire que l’on peut représenter les murs, les dalles, les fenêtres, les portes, les ouvertures, les escaliers, les poteaux, etc. Le fait de représenter ces objets va permettre de mieux voir et mieux comprendre les différentes relations qu’il y a entre eux.

Quelles difficultés rencontrées ?

Les entreprises qui ont décidé de passer au BIM ont du se restructurer en profondeur. En effet elles ont du développer et se former à de nouveaux métiers tels que BIM manager, BIM intégrateur ou BIM modeler. La maquette BIM est utilisée par tous les acteurs d’une entreprise : du technicien qui s’en sert pour valider des données au chef de projet qui l’utilise comme support à la conception. Ainsi tous les acteurs d’une entreprise doivent être formés aux différents logiciels qui sont les supports du BIM.

Une des grandes difficultés que le BIM engendre est le risque en matière de responsabilité et de propriété intellectuelle. En effet l’outil BIM est accessible à tous est cela peut-être dangereux sur des projets dits confidentiels. Cependant les différents logiciels permettant de réaliser des maquettes numériques sont capables de gérer les actions de protection – verrou, les accès aux données lors de déplacement chez un fournisseur. De plus certains logiciels utilisent des fonctions dites pré-paramétrées. Ainsi certaines valeurs vont garder leurs valeurs par défaut et celui qui recevra la maquette pourra croire que cette valeur est une vraie valeur validée.

Quels apports constatés ?

Avec cette manière intégrée de travailler entre les divers intervenants d’un projet de construction, cela va permettre de donner rapidement au maître d’ouvrage et aux différentes parties prenantes la vue finale du projet en trois dimensions, et ainsi de les assister au mieux dans leurs prises de décisions.

La modélisation numérique permet la suppression des temps de ressaisie ce qui est un gain de temps important, de plus cela permet également de supprimer en moyenne 65 % des sorties papier de plans.

Mais l’intérêt majeur de la modélisation est la possibilité de piéger les « non – qualités ». En effet, on peut prendre l’exemple du catamaran de 76 pieds construit par l’entreprise BENETEAU CNB. Une analyse des problèmes rencontrés sur ce projet montre que sur 40 problèmes, 25 ont été décelés grâce à la maquette numérique ce qui prouve que le BIM permet d’éviter des erreurs et d’anticiper les risques.

Le BIM, comment ça fonctionne ?

Lorsque l’on parle de BIM, on le voit souvent de l’extérieur comme un logiciel 3D sur lequel on peut accéder à des données supplémentaires. Cependant, la maquette numérique dont on parle englobe bien plus que le logiciel qui sert d’interface à l’exploitation de cette maquette.

Comment accéder à la maquette BIM ?
Il y a dans le processus du BIM une phase de création indispensable qui se réalise soit par une banque de données directement contenue au sein des logiciels soit par de la création en donnant des paramètres physiques et intrinsèques à l’objet (poids, surface, aspect, coefficients divers). Mais l’essentiel de l’interaction entre les différents utilisateurs de la maquette numérique d’un bâtiment se fait via le format IFC.
Le format IFC (Industry Foundation Classes) est un format qui facilite l’échange de données et ce, depuis la conception du bâtiment jusqu’à sa maintenance et son utilisation. Dans ces fichiers IFC, on trouve des données sur le projet, les objets, leurs paramètres et leurs attributs. Ce format est celui le plus utilisé et il est d’ailleurs sous le contrôle d’une norme : ISO 16739:2013. Ces fichiers sont donc à la base de l’exploitation et des échanges entre utilisateurs sur un même projet numérique. Ils réalisent le lien entre les intervenants.

Que permettent ces fichiers et comment les utiliser ?

Pour exploiter correctement ces fichiers, plutôt que de passer par le logiciel BIM de travail, on peut utiliser un logiciel externe afin de gérer au mieux les informations selon les spécificités du projet. Ce logiciel rend le fichier IFC moins lourd (important dans la gestion d’une grande quantité d’information) car il effectue un nettoyage et une compression du fichier.

En plus de pouvoir utiliser des fichiers optimisés automatiquement, le logiciel externe permet d’éditer les différentes propriétés ainsi que leurs valeurs pour créer un modèle en accord avec le projet et ses contraintes.
Avant de partager un fichier IFC, il doit être fait une vérification pour s’assurer que le partage des données soit fait correctement. Pour cela un aperçu qui visualise les dessins, les objets et leur propriétés est indispensable pour obtenir un échange de données le plus professionnel possible prenant en compte tous les aspects de la maquette.

De plus, il est possible de fusionner les fichiers IFC, c’est-à-dire de les compiler en un seul et même fichier plutôt que de tous les superposer. Il est par exemple possible de créer un fichier IFC de tous les étages d’un bâtiment à partir des fichiers de tous les étages séparément.

Sur quels points ces fichiers peuvent-ils être améliorés ?

Dans le domaine du BIM, la version la plus utilisée des fichiers IFC est la version IFC 2*3, et la version IFC4 apporte des optimisations de taille de fichiers et de fiabilité des données encore plus importante qui permettront de chasser certains problèmes qui lui sont pour l’instant liés. Le fichier IFC est également un bon moyen pour archiver les documents car cela reste un fichier texte, donc exploitable très facilement par un éditeur de texte quelconque.

Comment passer au BIM ?

Pour un projet, qui décide de l’utilisation du BIM ?

On parle ici de l’utilisation d’une maquette numérique pour tous les intervenants du projet (pas juste d’un architecte à des fins de visualisation seule ou d’une entreprise à des fins de visualisation des conflits).

L’utilisation du BIM peut être demandée dès le départ par le maitre d’ouvrage, elle devient alors obligatoire.

Elle peut également être proposée par la maitrise d’œuvre à la maitrise d’ouvrage.

Moyens nécessaires pour une entreprise participant au projet :

Pour qu’un intervenant soit en mesure de travailler avec une maquette numérique, il faut tout d’abord qu’il dispose du matériel informatique nécessaire ainsi que d’un logiciel compatible.

Il doit ensuite être formé à l’utilisation de ce logiciel mais également à la façon spécifique de travailler et d’échanger des informations avec une maquette numérique.

Moyens nécessaires pour mettre en place le BIM dans un projet :

Il faut que l’ensemble des entreprises et sous traitants sachent travailler avec l’outil BIM.

Un BIM manager est nécessaire pour organiser et faciliter l’utilisation du modèle, et résoudre les problèmes techniques.

Mais il faut aussi déterminer les règles d’utilisation du modèle et les responsabilités. Comment transmet-on les nouveaux plans ?  Qui peut modifier le modèle ? A qui incombe la responsabilité de la maquette numérique ?

Coût :

Le logiciel: un logiciel BIM coûte à l’achat environ 5000 euros. La souscription annuelle de mise à jour et maintenance est environ 20% du prix d’achat.

La formation: Le minimum est une semaine de formation, dont les prix varient entre 500 à 1000 euros par jours. De plus, les personnes formées sont absentes du travail.

La perte de rendement initiale: le BIM est un changement radical part rapport à la CAO. Bousculer les habitudes et les méthodes de travail fait perdre environ 20-30% les 6 premiers mois.

Des études démontrent une augmentation moyenne de la productivité d’environ 20-30% après un an et plus pour les années suivantes. Le coût initial sera ainsi amorti au bout de deux ans environs.

De plus, le BIM peut amener des affaires supplémentaires.

Blocages ?

Les principaux freins viennent des intervenants, des différents logiciels et formats, de l’accessibilité à la maquette numérique, et du partage des responsabilités.

Qu’est ce qui permettrait de parvenir à un bim total rapidement ?

Ce format IFC (Industry Foundation Classes) est un format de fichier orienté objet destiné à assurer l’interopérabilité entre les différents logiciels de maquette numérique. Il s’agit d’un format libre et gratuit qui se veut être le garant d’un « OpenBIM ».

De plus, si tous les acteurs travaillent sur une base de logiciel ouverte, cela favorise la concurrence entre les acteurs et répond aux critères de non-discrimination des appels d’offres publics.

Enfin, le déploiement du BIM repose sur les gains qu’il permet en phase exploitation. Il faut mettre en avant les économies de maintenance et possiblement d’assurance construction.

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

Qu’est-ce que le BIM permet de faire ?

Grâce au processus collaboratif, qui est un échange de données inhérent au fonctionnement du BIM, les professionnels peuvent définir la nature du support à analyser, identifier certains  problèmes en avant l’intervention, définir la teneur technique de l’intervention et l’endroit précis du travail à effectuer. Tout ça avec une grande précision.

On peut partager et diffuser toutes les informations en temps réel à tous les intervenants pendant toutes les phases de l’intervention, de la phase de création jusqu’à la phase d’exploitation mais aussi pendant la phase d’exécution. Le BIM va permettre de mieux concevoir et simuler mais aussi de repérer certaines erreurs et d’améliorer la qualité de la construction, tout ça grâce à des informations standardisées que génère le BIM.

Dans le BIM tout est contenu de façon détaillé afin de faciliter les études techniques ainsi que l’exécution  du chantier. Par exemple, le percement d’un mur dans le but d’y ajouter une fenêtre ou une porte, la pose des réseaux de fluides, la jonction de murs, etc… Le BIM réuni la description géométrique d’un objet et la relation qu’a ce dernier avec les autres objets.

La maquette numérique évolue au fur et à mesure que le projet avance car les différents acteurs vont ajouter ou modifier des données. Cela permet de suivre en temps réel toutes les modifications apportées à l’ouvrage.

Tous les acteurs du BTP peuvent y trouver leur compte. En effet, le BIM répond à toutes les exigences de la construction, alors que la rentabilité énergétique devient incontournable pour chaque projet.

Quels sont les gains attendus ?

Les gains attendus sont nombreux, en effet :

  • Une meilleure collaboration entre tous les acteurs,
  • Un gain de temps durant toutes les phases de l’intervention,
  • Une amélioration de la qualité de la construction,
  • Une réduction des sinistres.

Tous les acteurs de la filière BTP  sont concernés. En particulier les maîtres d’ouvrage, ils bénéficient d’informations sûres et de qualité qui leur permettent de préserver leurs investissements et de gérer efficacement leur patrimoine.

Alors le BIM permet de réaliser de meilleurs plans marketing, ainsi que de garantir une meilleure qualité grâce à une meilleure connaissance des projets et d’obtenir de plus grandes marges.

Mots clés : Maquette – Logiciel – Données – Informations – Projet

Sources :

Internet : http://www.objectif-bim.com/index.php

http://www.polantis.info

http://www.lemoniteur.fr

Livres : « BIM & maquette numérique », écriture collective (200 professionnels), Edition Eyrolles.

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Le BIM, la transition numérique du BTP

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


Le BIM, en tant que représentation virtuelle, permet à travers des simulations de construire, tester et analyser un bâtiment en temps réel avant tous travaux. Les avantages qui découlent de ce prototype sont multiples ; le BIM permet :

  • De regrouper l’information sur une seule maquette numérique
    Adopter la technologie BIM permet de concevoir les modèles en se basant sur une seule source d’informations partagées pour le projet. Le BIM permet de construire la maquette numérique 3D au fur et à mesure de l’import de nouvelles données et met ainsi à disposition toutes les informations sur le bâtiment, y compris celles liées aux équipements.
  • Une conception claire et compréhensible par tous les acteurs intégrés au projet
    Le BIM est une technologie qui permet d’obtenir une conception plus claire. Cette clarté aboutie à l’amélioration de nombreux aspects d’un projet :
    – Facilité des échanges avec les clients, le risque d’erreurs est donc minimisé
    – Visualisation et compréhension rapide de la conception par les équipes sur sites
    – Analyse plus efficace des performances d’un point de vue énergétique
    Ces améliorations permettent aux clients de fournir des commentaires plus complets et plus rapides. Ce processus de coordination plus intégré offre ainsi un gain de temps.
  • Un retour sur investissement
    Le BIM permet d’élaborer des plans marketing plus efficaces, d’obtenir des marges plus importantes et de garantir une qualité supérieure grâce à une meilleure connaissance des projets. Il permet à terme un gain de productivité. Ces valeurs ajoutées du BIM permettent un retour sur investissement qui en découle.
  • De livrer les projets en respectant les délais et le budget
    Les budgets des constructions sont parmi les plus élevés. Les solutions du BIM permettent de contrôler les coûts en limitant le travail répétitif, les retards et le gaspillage de construction grâce à une meilleure coordination, à la précision de la conception et aux communications entre les parties prenantes. Par ailleurs, durant les études de faisabilité et la conception, l’extraction des quantités du modèle virtuel BIM permet de vérifier très tôt si un projet respectera les critères financiers et les délais de construction. Une estimation du coût en temps réel permet de vérifier immédiatement les incidences budgétaires des modifications de conception.
  • D’optimiser les commandes
    Le BIM permet à chaque étape du projet d’extraire tous les matériaux et ressources nécessaires. Il est ainsi beaucoup plus facile de planifier les livraisons des matériaux et des équipements. Les commandes aux sous-traitants peuvent être effectuées avec plus de précision et en temps opportun afin d’optimiser la rotation des stocks.
  • De faciliter la maintenance et le SAV
    Les informations collectées durant la construction sont au fur et à mesure insérées dans le modèle 3D pour à terme être remises aux propriétaires. Ce modèle, source d’informations indispensables, aidera à une meilleure gestion et opération des installations, et servira lors des travaux d’entretien.

Les solutions BIM permettent aux équipes de concevoir, visualiser, simuler et collaborer plus facilement tout au long du cycle de vie du projet. La technologie BIM permet d’atteindre plus facilement les objectifs d’un projet et de l’entreprise, et ainsi gagner du temps. Le temps étant de l’argent ; le budget est mieux maîtrisé.

Comment ça fonctionne ?


Lors de l’utilisation du BIM, il est question des modes d’échanges d’informations. En effet, il est impossible que tous les intervenants d’un projet utilisent les mêmes logiciels. Néanmoins, entre eux, les données doivent être échangées. Le format d’échange de base est le DWG pour la conception assistée par ordinateur. Néanmoins, pour le BIM, le format d’échange est principalement les IFC. L’interopérabilité est également réalisée grâce à des API (Interface de Programmation), qui constitue des liens directs intégrés dans les applications. Les IFC, de l’anglais Industry Foundation Classes, est un format qui a été développé par BuildingSMART et inventé pour le BIM. Comme pour le DWG et le DWF, qui eux sont pour les fichiers de dessin en deux dimensions, il permet d’échanger des projets ayant été créés dans deux logiciels différents mais ayant utilisé le BIM. Normalement, il n’y a pas de perte d’informations et le contenu reste intact. Les IFC est un format dont les spécifications sont publiques et qui est neutre vis-à-vis des logiciels. Ce dernier est considéré comme le standard mondial. Néanmoins, on retrouve encore des complications lors des échanges entre les différents logiciels, et de futures améliorations concernant les interfaces IFC des logiciels sont attendues. La question d’échange d’informations est une des difficultés rencontrées dans l’utilisation du BIM.

Il y a différents scénarios d’échanges d’IFC: Architecte-Bureau d’études, Thermique ; Architecte-Bureau d’études, Structure ; Architecte- Bureau d’études, électricité; Architecte- Economiste; Maitrise d’œuvre et entreprises- gestionnaire de patrimoine.

bim

 

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


Le BIM est un agent de changement. Dès que vous essayerez de le mettre en œuvre, vous serez poussés à reconsidérer votre approche vis-à-vis de nombreux problèmes auxquels le secteur du bâtiment est confronté depuis des années. Des problèmes tels que la mauvaise collaboration, les appels d’offres, le transfert des risques, la participation tardive des spécialistes et la focalisation sur les coûts. Une mise en œuvre réussie du BIM peut répondre à ces problèmes tout en offrant des avantages supplémentaires à la fois aux salariés mais aussi aux sociétés pour lesquelles ils travaillent.
Pour comprendre les changements induits par le BIM, j’ai demandé à trois experts de différents secteurs de la construction leur avis sur le BIM et leur positionnement vis-à-vis de ce changement :

Pierre, ENTREPRENEUR
BIM, qu’est-ce que cela signifie? « Un processus d’information plus simple et un travail beaucoup plus collaboratif. »
Pourquoi devrais-je l’utiliser? « Sur la conception et la construction des projets, nous contrôlons l’information et cela nous permettrait de rendre le processus plus simple et plus efficace. De plus, nous pouvons utiliser des outils de visualisation de base, le coût engendré pour l’entreprise pour la mise en place du logiciel de création n’est pas considérable. »
Par où commencer? « Démarrez avec un projet d’essai et n’ayez pas peur de sa taille. Jetez-vous à l’eau et construisez votre connaissance de cette façon. »

Aymeric, GESTIONNAIRE DES COUTS
BIM, qu’est-ce que cela signifie? « Pour nous BIM est transformationnel. Au lieu de mesurer des quantités manuellement, nous pouvons automatiquement les extraire des modèles de données du bâtiment. »
Pourquoi devrais-je l’utiliser? « Nous devons tout simplement adopter BIM. Les méthodes manuelles de mesure sont trop lentes. Plutôt que d’évaluer le coût des projets achevés, cela nous permettrait d’aider l’équipe de conception à estimer le coût de la conception, apportant une valeur ajoutée au processus. »
Par où commencer? « Il faut avant tout à développer la confiance en soi, croire en nos capacités et aux les modèles eux-mêmes. »

Agathe, ARCHITECTE
BIM, qu’est-ce que cela signifie ? « Travailler presque entièrement d’une manière tridimensionnelle, c’est une opportunité fantastique car les dessins sont souvent influencés par la manière dont les concepteurs communiquent les idées. Le grand changement est l’information structurée associée au modèle. Nous nous approchons progressivement de l’utopie d’une information parfaite. »
Pourquoi devrais- je l’utiliser?  » BIM crée une atmosphère beaucoup plus positive autour d’un projet. Lorsque nous étions une petite practice, l’investissement dans le BIM représentait une part très importante de notre chiffre d’affaires annuel, mais cet investissement nous a permis de nous développer. Maintenant que nous sommes beaucoup plus grand ce coût est négligeable. »
Par où commencer? « Je recommanderai le programme d’incubateur. Identifier un champion du BIM et entreprendre un projet d’essai, puis diffuser le retour d’expérience et les acquis auprès du plus grand nombre pour que la méthodologie BIM soit maitrisée et utilisée dans tous les projets.  »
Ces trois salariés proposent leur vision du changement induit par le BIM, par la description de certaines perspectives du processus. Les avis convergent vers la même idée, l’exploitation d’un environnement numérique collaboratif est la voie à suivre.

Comment faire pour y aller ?


L’utilisation de la maquette numérique est déjà obligatoire dans une dizaine de pays. En France, le BIM sera rendu obligatoire en 2017 pour tous les marchés publics de BTP. Il est certain que le développement de la maquette numérique va engendrer une profonde transformation des compétences. En tant que maquette collaborative, une intégration réussie du BIM au sein de l’entreprise se traduit également par la compréhension des changements initiés sur les modes de coopération des acteurs de la construction. Ainsi les changements causés par le BIM sur la structure même de fonctionnement de l’entreprise sont complexes : il ne suffit pas de payer des formations techniques à ses salariés. Il faut que l’entreprise développe une vision juste et précise de ce qu’est véritablement la maquette numérique collaborative grâce à des leaders tels que les BIM managers qui insufflent de l’énergie dans la transformation en assurant la connexion entre cette vision et un changement progressif et intégré constitué d’étapes clefs.

Un plan d’évolution vers le BIM peut engendrer de réels bénéfices mais cela nécessite que l’entreprise fasse évoluer ses convictions, sa culture et sa technologie. Cette transformation requière une restructuration de l’entreprise guidée par la stratégie et les objectifs. Une nouvelle gestion et de nouvelles procédures vont être définies, testées et déployées. La mise en œuvre de ces changements se matérialise à différents niveaux dans l’entreprise. Dans un premier temps, il s’agit de précisément définir la politique et la stratégie adoptées afin de se positionner compétitivement sur le marché. C’est à ce moment-là que la performance globale et les objectifs de l’organisation doivent être décrits. La mise en œuvre de ce programme bâti pour générer les bénéfices souhaités ne peut se faire que par un changement dans le management. C’est la raison pour laquelle l’étape suivante est le transfert des connaissances, l’éducation et l’entrainement des opérationnels. C’est au BIM manager de coordonner et piloter cet apprentissage. L’usage du BIM peut alors commencer. Il existe des phases opérationnelles que l’entreprise se doit de respecter pour tirer au mieux des avantages de l’utilisation nouvelle de la maquette numérique. L’entreprise fixe les normes et les processus retenus et élabore des maquettes numériques 3D pour des projets. Il ne s’agit pas encore de BIM à proprement parler mais plutôt de simples maquettes réalisées sur des logiciels 3D basiques (Sketchup) ou plus complexes (Revit, Archicad, …). L’objectif est tout d’abord de se familiariser avec la 3D. Ainsi, ces maquettes ne sont pas complètement collaboratives puisqu’elles sont propres à l’entreprise, c’est-à-dire construites par l’entreprise pour l’entreprise. De plus, elles ne possèdent aucunes informations supplémentaires telles que les délais ou les coûts. Mais elles peuvent être accessibles aux autres parties prenantes qui travailleront également dessus si nécessaire en plus de leur éventuelle maquette. La phase suivante est la phase intermédiaire que l’on pourrait appeler « phase de test ». Il s’agit de l’intégration progressive des outils du BIM et des modèles de management au sein de l’organisation. Autrement dit, la maquette numérique 3D devient une maquette BIM par l’intégration de données multiples aux objets de la maquette. L’organisation se familiarise avec cette nouvelle façon de travailler : plusieurs équipes peuvent travailler simultanément sur la maquette disponible sur le serveur de l’entreprise. Le gain de productivité se fait déjà sentir. La dernière étape consiste à ouvrir son processus de conception 3D aux autres prestataires : la maquette devient véritablement collaborative.
La difficulté consiste à concevoir collectivement le projet sur un même fichier en définissant les responsabilités de chacun, en garantissant la fiabilité des données et en protégeant son savoir-faire concurrentiel. Il s’agit de l’étape de transition la plus délicate. Une entreprise qui respecte ces phases d’évolution vers le BIM à toutes les chances de réussir sa transition numérique.

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Le BIM, industrialisation et uniformisation du BTP

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

Apports :

Le BIM offre un gain de temps par non ressaisie de données : quand un élément est dessiné, il est disponible pour tous.

La qualité est améliorée :  le temps qui est sauvé en non ressaisie permet de mener d’autres études. De plus ne pas ressaisir les données évite de faire des erreurs.

La maquette numérique commune permet d’éviter ou du moins de repérer les conflits « spatiaux » entre les différents corps d’état le plus rapidement possible. Il permet aussi de répercuter les changements de conception plus facilement. La plateforme participative offre donc plus de flexibilité.

Toutes les études nécessaires à l’acte de construire sont intégrées (étude de prix, planning…). Les algorithmes des logiciels de BIM permettent à partir des surfaces créées dans la maquette numérique d’obtenir les métrés. Il y a un apport pour l’ingénierie méthode. Les ouvrages de la construction sont décomposés en éléments qui peuvent constituer, grâce à un outil de montage, une description du déroulement de la mise en œuvre.

Au-delà de l’amélioration structurelle et intrinsèque de la construction, le BIM permet d’améliorer l’offre client. En effet il n’améliore pas seulement la communication entre les constructeurs mais aussi celle que le constructeur entretien avec le client : l’atout réside dans le fait que le client n’a plus d’intermédiaire pour comprendre le projet ainsi que son avancement, Il visualise directement par la permanente mise à jour du modèle en trois dimensions. Sa confiance n’en est qu’accrue.

Le BIM permet d’augmenter l’échelle de temps sur laquelle on conçoit le bâtiment.  On ne prend plus seulement en compte la conception structurelle et la réalisation. On intègre aussi la maintenance du bâtiment. En effet la modification possible sur les fichiers numériques, permet à long terme de compiler le renouvellement des matériels (fournisseurs, dates de remplacement) ainsi que toutes informations ou études nécessaires.

Le BIM est un outil au service de l’économie de moyen : le fait de créer une base de données mémoire du bâtiment permet d’éviter à une date t de vie du bâtiment de repartir à zéro dans les études nécessaires. Ensuite le regroupement des maquettes BIM peut permettre de créer un tissu au service de la gestion de la ville.

Limites :

Certain facteurs apparus par l’utilisation actuelle du BIM semble en restreindre sa portée.

Le BIM engendre une charge financière supplémentaire. D’une part les logiciels outils du BIM représentent des coûts d’acquisition et de formation importants. Enfin la gestion du modèle commun ainsi que la coordination entre les acteurs nécessitent une équipe de BIM managers, soit un poste supplémentaire. L’utilisation des licences peut être optimisé en implantant des filiales dans différents pays choisis pertinemment en fonction de leur fuseaux horaires de façon à ce que le travail soit exécuté en continue. On comprend donc que le BIM concerne des entreprises au capital important, ayant un rayon d’action internationale.

Les projets internationaux entraînent des complications administratives. La diversité des normes empêche, au-delà de l’utilisation de logiciels BIM, la collaboration entre les différentes entreprises. Les différents logiciels utilisés par les acteurs sur un même projet produisent des formats différents, ce qui empêche un regroupement simple des données. Le projet MINnD recherche à créer un format IFC, c’est-à-dire un format ayant pour principe d’être interopérable entre les logiciels.  Ces initiatives semblent être freinées par les intérêts financiers des concepteurs de logiciels BIM. Il recherche aussi à créer une base pour la création d’un système de norme internationales aboutis.

S’il est sans aucun doute un atout simplificateur pour les projets complexes il y a un risque de standardisation des petites réalisations. En effet la productivité accrue, ainsi que les possibilités croissantes d’utiliser des bibliothèques de « solutions » pourrait engendrer une systématisation de la production et donc une perte en qualité spatiale.

Le partage des données crée un enjeu de protection des secrets de fabrication. Le BIM manager doit être capable de dissocier les accès aux ouvrages : l’entreprise qui est auteur doit pouvoir accéder à tous les éléments alors que les autres ne doivent avoir accès qu’à l’apparence extérieur de l’objet.

 

Comment « ça » fonctionne ?

Afin d’exploiter au maximum toutes les capacités qu’offre le BIM, il est nécessaire de mettre en place des processus clairs et de tailles accessibles à toute personne susceptible d’utiliser un logiciel de conception. Ces processus interviennent dans toutes les phases du projet : de la conception à l’exploitation en passant par la construction. Le processus que nous allons aborder concerne davantage la phase de conception d’un projet.

Afin que le BIM ait un impact positif et des bénéfices importants dans le monde du BTP, il faut qu’il soit intégré et maîtrisé par tous ces utilisateurs. Se pose alors la question de l’accessibilité aux logiciels. Le premier processus à élaborer est l’optimisation des licences de logiciel. Pour gérer au mieux ces licences, qui peuvent coûter plusieurs milliers d’Euros, les utilisateurs se tournent vers des licences flottantes ou des licences réseaux. Leur fonctionnement s’établit ainsi : les logiciels sont installés sur tous les postes des éventuels utilisateurs au sein de l’entreprise mais le nombre de licences disponibles est limité. Cela implique une gestion au niveau du partage du temps de travail. Bien sûr, les avantages d’un tel processus sont à nuancer. Pour rester rentables, les éditeurs de logiciels ont dû s’adapter : les prix de telles licences sont plus élevés et ils ont créé de nouvelles méthodes de gestion. On voit donc apparaître sur le marché des licences à la demande (consommation et facturation à l’entreprise adaptées à ses besoins) ou encore des abonnements à certains logiciels (ce qui requiert un investissement permanent mais permet de travailler avec une version à jour).

L’optimisation du BIM se fait aussi par la recherche de la performance. Les logiciels de conception sont généralement gourmands en ressources lors des phases d’études (calculs…) et de simulations. Pour faire face à ce problème, les prochaines évolutions du BIM se tournent vers une délocalisation des structures de calculs pour alléger les stations de travail. Ainsi, l’accès aux infrastructures de calculs seront hébergées chez les éditeurs et disponibles auprès des utilisateurs par le biais d’une interface simplifiée.

Pour finir, et puisqu’il s’agit de l’enjeu principal du BIM, des processus doivent être élaborés pour optimiser les échanges de données entre les entreprises. Dans la mesure où, dans le secteur du BTP, chaque entreprise travaille avec le logiciel qui lui semble être le mieux adapté, il faut que le BIM permette de compiler et de créer un lien entre les différentes maquettes virtuelles. Pour cela, l’objectif du BIM est de créer une écriture unique du projet, qui aura, au préalable, gérer les conflits entre les différents acteurs. Ce processus de partage et de compilation doit intégrer une notion fondamentale : la protection des données. Pour ce faire, il est à la charge de l’entreprise de vérifier que les informations qu’elle transmet soient fiables, et non confidentielles. En effet, les autres entreprises qui travaillent sur ce même projet ont accès à des informations très précises. Le BIM manager a ensuite pour mission d’analyser les informations personnelles de chaque entreprise et de limiter les informations transmises à l’essentiel avant de partager les données aux différents intervenants concernés. Cela a pour but d’éviter la surcharge d’informations inutiles à certaines entreprises spécialisées.

En industrialisant les processus de conception d’un projet, le BIM permet donc aux entrepreneurs de réaliser des économies. La gestion est simplifiée, les modifications s’opèrent facilement et les délais sont gérés de manière plus précise et sont souvent raccourcis du fait de la rapidité d’utilisation et d’échange des données.

 

Qu’est-ce que le BIM va changer pour nous ?

En tant qu’élèves suivant une double formation ingénieur-architecte, nous avons conscience que le BIM change déjà et va continuer à changer énormément notre façon de travailler, de penser, de communiquer avec les architectes, les ingénieurs, mais aussi avec les clients et le public. Nous sommes convaincus que le BIM va faire évoluer notre manière de travailler durant les prochaines années. Une fois son intégration faite au sein de l’ensemble des acteurs dans le monde du BTP, le BIM sera devenu un outil indispensable à la construction qui semblera avoir toujours exister.

Dans un premier temps, le BIM va permettre un meilleur dialogue entre les différents intervenants. D’après des expériences personnelles, nous avons pu remarquer que de nombreuses incompatibilités apparaissent tout au long des chantiers de BTP, comme par exemple : réseaux de chauffage trop bas par rapport au faux-plafonds, réserves trop petites pour le passage des chemins de câbles, détails architecturaux incompatibles avec certaines obligations structurelles…

L’utilisation du BIM sera un moyen d’apporter de la transparence et du bon sens à la conception d’un projet et à la collaboration des acteurs. Le BIM est donc un moyen de diminuer les coûts de non-qualité grâce à une meilleure préparation lors de la conception.

À ceci s’ajoute une meilleure coopération des corps de métier planning et CAO. On passe ainsi de la modélisation 3D à la maquette numérique 4D qui prend en compte des aspects logistiques, comme le phasage des travaux, en différenciant les différentes étapes constructives d’un projet. Même si l’introduction de la simulation 4D n’est pas, dans le milieu du BTP, un idée fondamentalement nouvelle, l’intégration de cette dimension temporelle au sein même de la maquette l’est. Un élément BIM n’étant plus seulement un objet 3D mais un composant muni de sa propre carte d’identité évolutive, il nous devient possible d’ajouter à chaque composant une notion temporelle permettant d’indiquer le temps de mise en place de l’élément. Le planning devient alors de plus en plus précis ce qui permet de réduire les coûts de locations des engins, d’avoir un planning permettant d’éviter les retards… Le temps et les ressources nécessaires deviennent alors faciles à évaluer.

Comme nous avons pu le voir lors de la conception de la fondation Louis Vuitton, l’ensemble des acteurs ne sont pas encore prêts à travailler sur un outil commun. Cela s’explique par les différents logiciels actuellement sur le marché qui répondent à des attentes différentes (Tekla : structure métallique, Revit : conception de bâtiments, …).

Le problème majeur d’une telle diversité est la non uniformisation entre tous ces logiciels lorsque l’on doit opérer à un changement. En effet, l’incompatibilité et la rigidité de chaque logiciel ne nous permettent pas qu’une modification sur un logiciel soit acceptée et retranscrite automatiquement sur le model informatique d’un autre logiciel. On assiste alors à un travail répétitif consistant à mettre à jour la modélisation sur chaque logiciel. L’avantage de l’unicité d’un logiciel BIM est l’absence d’incompatibilités et d’erreurs. On peut ainsi imaginer une évolution non pas vers un logiciel unique regroupant l’ensemble des fonctionnalités nécessaires mais vers une meilleure compatibilité des formats. Cette uniformisation permettrait d’interagir plus facilement entre les logiciels. On peut déjà observer ce développement au sein de certains logiciels comme Revit, par exemple, qui propose non seulement d’importer un projet venant d’un autre logiciel mais de le lier, ce qui permet de faire évoluer le projet externe sur le logiciel de base tout en observant les changements dans la maquette Revit lors de chaque ouverture du logiciel. Avec un tel logiciel, il est donc possible de s’appuyer sur une modélisation filaire provenant d’un logiciel de structure pour concevoir la maquette numérique du bâtiment. Il est cependant plus difficile, pour le moment, de faire le chemin inverse et d’exporter un fichier Revit vers un logiciel de calcul. Le lien entre architectes et ingénieurs n’est donc, pour le moment, pas totalement établi. C’est dans cette direction que nous souhaitons avancer, dans le but de simplifier la conception et éviter d’avoir à réaliser un même travail plusieurs fois.

Les changements évoqués précédemment font globalement référence à des attentes que, en tant qu’ingénieurs-architectes, nous avons pour les 10 prochaines années. À plus long terme, les objectifs et nos attentes quant au BIM sont bien plus ambitieuses. D’ici un vingtaine d’années (temps nécessaire au dessin assisté par ordinateur pour s’imposer totalement en architecture), on peut imaginer que le BIM aura été démocratisé et intégré par l’ensemble des acteurs de la construction. Nous pourrons alors observer une collaboration plus forte et plus efficace, ainsi que l’apparition de maquettes numériques encore plus précises et intégrant les corps d’état secondaires (carrelage, sol souple, peinture, …).

La construction du bâtiment pourrait alors être totalement programmée, dans un premier temps, au niveau des plannings, mais aussi, par la suite, du point de vue de l’utilisation de la robotique et de l’automatisation des tâches constructives. Bien sûr, nous sommes pour l’instant loin de cette optimisation des outils offerts par le BIM. Cependant, il s’agit de changement qui peuvent, et qui doivent être attendus si l’on veut que cet outil se développe davantage.

 

Comment faire pour y aller ?

La mise en place du BIM au sein d’une entreprise peut paraître difficile de plusieurs points de vue.

Premièrement il y a le frein financier : des estimations faites par des architectes et des BIM managers montre que le coût total par poste s’élève à environ 14 000€ HT. Ce coût prend en compte la machine, le logiciel, les formations et l’absence de production qu’elles engendrent ainsi que la perte de production en début de pratique. En temps qu’utilisateurs de certains logiciels liés au BIM, nous avons conscience de l’investissement nécessaire à la formation et du temps nécessaire au tâtonnement et à la recherche de solutions. Cependant, en très peu de temps la rentabilité augmente considérablement, environ 20% et pouvant aller jusqu’à 50% selon les sources. Cet investissement permet donc un retour sur investissement au bout d’environ deux ans. Après ces deux années d’appropriation, le BIM est entièrement bénéfique pour l’exploitant. En effet, de plus en plus de cabinets d’architecture comme l’agence KieranTimberlake de Philadelphie, proposent des formations aux logiciels BIM au sein même de l’agence. Ainsi, le temps consacré aux formations est réduit et les formateurs BIM sont présents au sein même de l’agence. En cas de problème, il devient facile d’avoir un retour rapide et de demander conseil.

Cependant le frein financier est rarement le seul obstacle qui dissuade certaines personnes à se tourner vers le BIM. Le frein principal est d’ordre humain. Certaines personnes font preuve d’une crainte envers le changement, l’application de nouvelles méthodes et, principalement, la peur de perdre la maîtrise de leur outil de travail. Il faut que les acteurs de cette migration soient convaincus par ce changement, il faut qu’ils aient envi d’y aller sans y voire d’obligation. C’est là que faire appel à un formateur BIM devient primordial. Son rôle est ainsi d’expliquer et de convaincre les dirigeants des bénéfices de cette méthode de travail. Il faut ensuite réussir à impliquer l’ensemble des utilisateurs, en leur présentant ce qui est réalisable et ce qui ne l’est pas. Il est très important que les utilisateurs aient conscience des limites de ce nouvel outil : le BIM n’a rien de magique. Ensuite, l’accompagnement auquel nous avons pu assister au sein de l’agence KieranTimberlake est la formation d’un premier groupe qui deviendront les référents BIM de l’agence : ce sont eux qui mettront au point leurs propres méthodes de travail au sein de l’agence. Ensuite, l’ensemble des utilisateurs est formé. En travaillant de cette manière, l’agence et les utilisateurs se sentiront impliqués dans ce changement et l’évolution vers le BIM se fera de manière souple et continue.

Il faut cependant être conscient qu’un investissement dans le BIM signifie l’abandon des méthodes de travail conventionnelles. Au sein d’une entreprise, il est donc primordial que l’ensemble des acteurs accepte et maîtrise cette nouvelle façon de travailler.

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Le BIM, une (r)évolution

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

. Pourquoi nos façons de faire actuelles sont-elles dépassées ?
Le constat est clair, les méthodes de travaille régissant le milieu de la construction atteignent aujourd’hui leurs limites. Sont en cause, principalement, les interactions entre les différents acteurs d’un même projet, qui sont des lieux de pertes considérables d’information et donc de temps. Et dans ce secteur, le temps est synonyme de rentabilité, de profit, ou au contraire de déficit et de pertes de marchés.
En cause également la bonne appréhension des interfaces entre les différents corps d’état, qui s’avère être nécessaire si l’on redoute les retards et les réserves, lesquelles peuvent placer l’entreprise dans une situation délicate à la fin du chantier.

. Au fond, comment une volonté de travailler ensemble peut-elle améliorer les échanges entre acteurs ?
Le travail en collaboration devient concret. Le partage des données géométriques, techniques et même financières se matérialise au sein de la maquette numérique, outil de travail et d’échange au cœur du concept du BIM. Les ressaisies sont limitées puisque la définition des différents objets manipulés (fondations, murs, fenêtres, mobilier, … ) ne s’opère qu’une seule fois. Ainsi le travail de l’un profite à tous. Cette maquette virtuelle peut également intégrer une notion d’échelle, ou de détail, nécessaire lorsque plusieurs dessinateurs (architectes, bureaux d’étude) opèrent sur un même projet. La compréhension reste intacte et la lisibilité du projet par tous les acteurs est améliorée.

. Est-il réellement possible d’intégrer l’ensemble des acteurs dans un même processus de centralisation des données ?
On ne peut pas considérer le BIM et la maquette numérique comme un outil simple à mettre en place. Car si les grandes entreprises l’ont d’ores et déjà intégré, aujourd’hui la majorité des structures qui opèrent dans le processus de construction n’ont pas les capacités financières d’en faire leur unique outil de travail et d’échange. Ainsi, l’effort demandé amènera peut-être à une sélection des entreprises selon leurs ressources et plongera le milieu de la construction dans une spirale élitiste destructrice, provoquant la disparition des petits artisans et des entreprises locales. Mais sans penser au pire, il sera compliqué de demander à tous les corps d’état de s’équiper de cet outil et de réclamer systématiquement au plombier ou à l’électricien une maquette 3D voire 4D de ses réseaux.

. Comment attribuer la responsabilité et la propriété de la maquette numérique ?
Une des questions épineuses inhérente au BIM est celle de ce qu’on appelle le « BIM Manager ». Qui est-il ? Quel est son rôle ? Que fait-il concrètement ? Pour l’instant il est défini tant bien que mal par « celui qui est responsable de la maquette numérique ». Mais la complexité de cette position reste entière. Seule Bouygues Construction tente une définition concrète, pas encore de son rôle mais au moins d’un plan de carrière réaliste, en créant des binômes BIM Manager / Directeur Technique, jeune employé / employé expérimenté, pour que l’un transmette ce qui manque à l’autre, les connaissances techniques du métier, et qu’ils forment ensemble un duo complet et efficace associant communication, technique et vue d’ensemble mais aussi modélisation et vision précise du projet.

Comment « ça » fonctionne ?

. Quel est le principe de fonctionnement du BIM ?
Le principe du BIM est de pouvoir réunir autour d’une même maquette du projet les différents acteurs de celui-ci et permettre à chacun de la construire en parallèle. Le maquette numérique est donc dynamique et doit s’actualiser directement lorsqu’une modification est apportée.

. A quelle échelle est construite une maquette numérique BIM ?
Un concept clé du BIM est le LOD (« Level Of Details »), ou niveau de détail en français. Il s’agit de décider à quel niveau de détail le projet va s’élaborer. Ainsi le LOD va être différent selon les acteurs du projet, l’architecte travaillant sur une échelle moins précise que l’ingénieur structure par exemple.

. Quelle forme prennent les fichiers d’un projet en BIM ?
Le BIM étant un concept, différents logiciels permettent de faire du BIM. On peut citer par exemple Revit d’Autodesk ou Archicad de Graphisoft. Lors de la conception du projet BIM, les fichiers peuvent être défini en format propriétaire (uniquement lisible par les logiciels qui les créent), ou en format IFC (pour Industry Foundation Classes), format standardisé (norme ISO 16739) qui permet l’interopérabilité des maquettes numériques. Ainsi un fichier IFC contient un certain nombre d’informations sur un objet : sa géométrie ainsi que les informations telles que le coût, le fabricant… Le format IFC est essentiel lors de l’échange d’informations entre différents acteurs qui n’utilisent pas les mêmes logiciels, de même il permet de préserver les informations d’un projet réalisé en BIM afin de pouvoir les consulter un certain temps après livraison du projet. A noter qu’il existe d’autres formats similaires à l’IFC, tel les fichiers COBie utilisés au Royaume-Uni.

. Comment s’organise le partage des informations entre les différents acteurs ?
Deux schémas d’organisation peuvent être distingués. Dans un premier cas la maquette se compose d’une collection d’objets IFC ; chaque acteur concevant son fichier IFC qui est ensuite mis en relation avec les autres fichiers des autres acteurs. Dans un second cas, on utilise une base de données dans laquelle on gère individuellement chaque objet IFC, tous les acteurs travaillent alors autour d’un même fichier qui se met à jour au fur et à mesure des différentes modifications.
L’idée du BIM étant notamment d’éviter la redondance d’un même travail chez les différents acteurs, il est nécessaire de mettre au point une plateforme sur laquelle se partagent les fichiers BIM. Le choix du processus de création des fichiers, leur mise en relation et leur partage est guidé par le BIM manager. Il existe une grande variété de solutions qui doivent être adoptées en prenant compte des particularités et des méthodes de travail des différents acteurs.

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

. Comment se modifie le travail de conception en amont du chantier pour le maître d’ouvrage, les architectes et le maître d’oeuvre ?
Même si on pourra observer un changement dans les modes de travail, c’est-à-dire dans les outils qui sont utilisés, les acteurs garderont sûrement les mêmes missions et les mêmes responsabilités. Cependant, il est probable de voir une évolution dans la communication, qui ne sera pas uniquement bilatéral entre deux acteurs sous forme d’un mail par exemple, mais qui prendra une forme radiale faisant intervenir plusieurs acteurs dans une conversation.

. Si les outils vont évoluer, qui devra prendre des initiatives pour les mettre en
place ?
A l’avenir, il est sûr que plutôt que de demander à l’architecte de remettre des plans DWG, le concepteur devra simplement remettre une maquette numérique. Grâce à cette maquette il sera possible de vérifier la conformité au programme en temps réel. De même on peut avoir une optimisation des calculs structurels (pour éviter le ressaisi et permettre la suivie en temps réel). Lors de la synthèse, c’est sur cette maquette qu’on détectera les clashs entre les corps d’état et on pourra faire d’autres simulations comme le calcul d’ensoleillement et les calculs énergétiques à l’aide du bureau d’études techniques. En conception, le projet n’est pas forcément validé par le client, donc on peut utiliser la maquette en réalité virtuelle pour faire visiter le client avant la production même.

. Comment peut-on valoriser cette maquette au cours de la production pour réduire d’autres coûts en tant que maître d’œuvre d’exécution ou en tant qu’entreprise ?
Sur la base de la maquette on peut établir plutôt facilement un ensemble de métrés et donc une étude de prix. Ensuite l’équipe méthodes prend la maquette en charge pour produire un planning 4D, qui intègre l’enchaînement des tâches dans le temps. A chaque élément de la maquette, que ce soit une dalle ou l’installation de la grue est associé une phase d’exécution et ce déroulement permet d’expliquer à l’équipe travaux dans quel ordre les travaux seront faits. On peut imaginer que le matériel dans l’entreprise sera mieux géré puisqu’on a une meilleure quantification des besoins.

. Qu’est-ce que le BIM peut apporter aux compagnons sur chantier ?
A l’aide d’une tablette il est possible de visualiser le bâtiment futur, à travers une sorte de réalité simulée en temps réel, ce qui peut accélérer la compréhension du travail qui doit être fait. De plus, des contrôles de qualité peuvent se faire de façon plus efficace en ayant un accès instantané aux bases de données nécessaires.

. Après la livraison, lorsque le bâtiment est en exploitation, est-ce que le BIM a encore une importance pour le client ?
Il est important pour le client de garder les documents générés notamment pour l’entretien et le maintien du bâtiment, mais aussi pour de futurs projets. Le nettoyage du bâtiment peut être prévu par le concepteur, ainsi que le fonctionnement normal que ce soit à travers la domotique ou un système spécifique de gestion. Le propriétaire peut demander à contrôler la sécurité du bâtiment ou gérer son patrimoine de façon autonome. Lors des travaux futurs, les bases de données BIM sont indispensables aux équipes d’intervention pour saisir rapidement les enjeux, possibilités et particularités du bâtiment existant. Tout ceci est rendu possible par une organisation et une mise en place de systèmes en amont.

Comment faire pour y aller ?

. Tous les acteurs du projet seront-ils concernés ?
A terme tous les acteurs du projet, la maitrise d’œuvre, les entrepreneurs ainsi que les fournisseurs devront être capables de nourrir et renseigner la maquette numérique afin de pouvoir livrer une maquette fidèle à l’ouvrage réellement construit. Les compétences attendues de chaque acteurs seront cependant variables et ne se recouperont pas forcement. Les fournisseurs pourront se contenter de fournir des catalogues d’objets paramétrables, comportant toutes les caractéristiques géométriques et physiques des objets tandis que la maitrise d’œuvre devra elle être capable de concevoir, manipuler, tester le bâtiment virtuel afin de vérifier sa pertinence par rapport au programme.

. Comment doit-on organiser notre passage vers ce nouvel outil ?
Anticiper ce passage : le BIM ne se résume pas à un changement de logiciel. Il implique de penser le processus de conception dans le cadre de la maquette numérique et de la collaboration entre BET et architectes dès les premières étapes.

Cela passe dans un premier temps par l’apprentissage de la conception 3D. Les croquis, les maquettes réelles seront toujours pertinents mais ils se traduiront directement en volume sur la maquette numérique.
Vient ensuite le passage au BIM : définir les environnements de travail, intégrer les différents niveaux de définitions de chaque partie du bâtiment. Former un BIM Manager peut être nécessaire, notamment pour les agences d’architectures, plus à même de porter l’intérêt global de l’ouvrage. Cette personne sera responsable de la mise en place de la maquette, de sa charte d’utilisation, du rassemblement des différentes informations, de la gestion des conflits résiduels. Sans présence de BIM Manager, un bureau d’études ou une agence devra néanmoins être capable de compléter la maquette selon ses propres domaines de compétences puis d’en discuter avec les autres acteurs.

. Que va me coûter le passage au BIM ?
Passer au BIM implique de repenser ses façons de travailler et de collaborer. Cela doit être conçu comme un investissement : une perte d’efficacité est à envisager dans un premier temps mais celle-ci sera rapidement compensée par un gain de productivité, de fiabilité ainsi que de qualité, plus de temps étant accordé à la conception et moins à la production de document. Ce changement doit être adapté à la taille de l’entreprise, la motivation des employés ainsi que leur expérience. Enfin il doit être planifié avec justesse : la temporalité d’un projet BIM est différente, plus de temps est accordé en phase conception. Cela doit être intégré dans l’équilibre financier des entreprises.

. Combien de temps cela va-t-il me prendre ?
Si la formation au logiciel de conception adapté au BIM peut s’effectuer en quelques jours, l’acquisition de nouvelle façon de travailler peut prendre plusieurs mois. Une solution est de prendre en charge d’abord seulement un projet en BIM afin de se permettre une perte d’efficacité mais un retour d’expérience conséquent. Une fois les processus et méthodes mises en place, la part de projet traité en BIM pourra augmenter en effectuant des gains d’efficacité de plus en plus conséquents.
Bibliographie

Sites :

– conseils.xpair.com – article : Réglementation et norme BIM pour le bâtiment
– batiweb.com – article : Le BIM, un véritable challenge organisationnel pour les acteurs de la construction
– btpinformatic.fr – article : La maquette numérique passe en phase construction
– syndicat-architectes.fr – Article BIM : la montée en puissance

Livres :
– BIM et maquette numérique – Guersendre Nagy, Eric Lebègue, Olivier Celnik ; éditions Eyrolles
– Revit pour le BIM: Initiation générale et perfectionnement structure – Stevens Chemise, Jonathan Renou ; éditions Eyrolles
– BIM & BTP : Construire grâce à la maquette numérique – Clément Valente ; édition Méthodes BTP

Magazine :
– Le Moniteur – Avril 2015

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To BIM or not to BIM ?

Le BIM a été lancé il y a une vingtaine d’années aux Etats-Unis. Développé depuis quelques années en Europe, il est prévu qu’il soit rendu obligatoire pour les projets publics d’ici 2017 selon une mesure du gouvernement français. On en parle comme l’outil qui révolutionne la conception et qui permet de nouvelles possibilités architecturales.

Cet article a pour objectif de vous présenter le BIM et ses avantages, ainsi que les changements qu’il induit dans la façon de concevoir des projets.

 

I. Qu’est-ce que le BIM peut m’apporter ?

  • Qu’est-ce que le BIM ?

Le BIM n’est ni un logiciel, ni une maquette numérique, mais plutôt… une méthode de travail. On trouve plusieurs définitions de BIM sur Internet. Néanmoins, nous préférons retenir celle du National Institution of Building Sciences : «  le BIM est la meilleure idée possible d’un modèle numérique d’un bâtiment que ce soit au niveau de sa forme ou de ses fonctions. Mais c’est également une base de données partagée entre les différents intervenants pendant toute la durée de vie du bâtiment: de sa conception à sa démolition ».

D’une manière générale, on peut décrire le BIM comme un « ensemble des processus et méthodes mises en œuvre pour organiser et structurer les informations relatives à un ouvrage de construction, projeté sous forme d’un modèle exploitable. »

  • Quels sont ses avantages ?

Tout d’abord, le BIM permet d’améliorer la communication de son projet. La maquette numérique est un objet relativement facile à utiliser où on peut percevoir de manière claire la profondeur et la hauteur. Par exemple, sur un dessin classique type CAO (AutoCAD), il est difficile de se représenter l’aspect final d’un hall d’entrée tandis qu’avec la maquette numérique, l’utilisateur peut voir l’aspect final de l’ouvrage. Tous les intervenants peuvent connaître les caractéristiques de chaque ouvrage (volume, taille, fabricant, …) en cliquant dessus. On vogue vers une centralisation de nombreuses données détaillées dans une seule maquette ! Par ailleurs, le BIM offre la possibilité de travailler sur une maquette pouvant allant jusqu’au 7D : de la conception et coordination à l’exploitation et la maintenance, en passant par la planification, l’estimation de prix et les données fournisseurs.

La maquette numérique permet à tous les intervenants de corriger les éventuels conflits de conception avant la construction. La maquette étant unique, tous les intervenants ajoutent au fur et à mesure leurs « ouvrages » et peuvent tout de suite vérifier les incohérences avec un autre intervenant. De plus, elle permet une optimisation de l’utilisation de l’énergie, de l’eau, des matériaux en se basant sur des études énergétiques et environnementales intégrées et détaillées.

Enfin, la conception est beaucoup plus souple. Avec le BIM, il devient aisé de redimensionner des ouvrages, de modifier la conception. En effet, une modification de conception de la maquette se retranscrira dans tous les plans du modèle. Le gain de temps est considérable comparé à une méthode CAO classique, chaque plan est alors « mis à jour » en temps réel. La productivité en ressort améliorée.

  • Quels sont ses inconvénients ?

Le coût… De fait, plusieurs entreprises hésitent à franchir le pas en raison de l’offre coûteuse des outils. Les entreprises doivent acheter les licences avec un coût unitaire moyen de 4000 euros et parfois doivent remettre à jour leur parc matériel pour utiliser ces outils. En outre, l’utilisation du BIM requiert une période d’apprentissage non négligeable. La transition est coûteuse, les professionnels du BTP sont réputés traditionnels, il n’est guère aisé de changer leur habitude de travailler avec des plans.

Se pose ensuite le problème de la gestion des droits. En mettant en place un modèle collaboratif, il est indispensable de mettre en place des limites selon chaque intervenant. Un sous-traitant ne pourra pas, par exemple, modifier le positionnement d’un ouvrage d’un autre intervenant. Il en va de même pour l’accès à l’information. Pour ne pas noyer les différents intervenants de données qui lui seraient inutiles, le responsable BIM devra alors gérer les informations accessibles de chaque intervenant.

Par ailleurs, le BIM nécessite plus de travail avant le début des opérations. Maintenant, tous les intervenants doivent renseigner leurs travaux en amont de la construction dans la maquette numérique pour pouvoir détecter les conflits.

Enfin, se pose en également le problème de l’interopérabilité des logiciels. De fait, les logiciels BIM sont nombreux : REVIT, TEKLA, CADWorks, ALLPLAN et chacun est plutôt spécialisé dans un domaine : réseau, structure… Ces logiciels ayant leur propre format de fichier, il est impossible de les utiliser sur un même modèle naturellement.

  • Les retours des professionnels sont-ils positifs ?

« A nos yeux, la solution BIM n’est pas une technologie de modélisation 3D. Le BIM, c’est un processus qui inclut une interaction avec les clients, mais également au sein de l’équipe de conception des projets. La solution BIM est au cœur des informations du projet. »

Norb Howell, Responsable BIM chez Gannett Fleming.

« Nous discutons avec les clients des avantages que la technologie BIM nous permet d’offrir… tels que des conceptions plus claires, des délais réduits et un environnement mieux construit. »

Tomislav Žigo, Directeur de la conception et de la construction virtuelle chez Clayco

« L’outil 3D a joué un rôle essentiel pour remettre en cohérence les enveloppes architecturales avec les faisabilités des structures, le dialogue avec le maître d’œuvre s’est amélioré et la convergence de nos points de vue a été immédiate. Avec des outils traditionnels, nous nous serions aperçus trop tardivement de nombreuses problématiques géométriques. »

Jean-François Scheidt, Directeur du projet pour Bouygues Bâtiment Ile-de-France – Ouvrages Publics à propos de la construction de la Philharmonie de Paris

 

II. Comment « ça » fonctionne ?

  • Comment le BIM « voit » les choses ?

Le BIM est une conception orientée objet. On parle alors d’objets métiers pour désigner les « données » du BIM. Un objet métier se caractérise par une identité, un but, des attributs et des relations qu’il entretient avec d’autres objets. Prenons par exemple, un mur : il a un volume, des dimensions, il est en béton et relie le plancher bas du R+1 au plancher bas du R+2.

  • Concrètement que doit-on faire ?

Chaque acteur (Architecte, Bureau d’Etudes, Electricité, Plomberie…) intervient à un moment différent dans le BIM. Chacun a un référent BIM qui l’aide dans la conception.

De fait, à partir des plans de la Maîtrise d’Ouvrage, l’Architecte, les Bureaux d’études, les Entreprises conçoivent leur propre modèle BIM avec leur logiciel BIM qui est souvent différent des autres acteurs. Chaque référent BIM envoie ensuite son modèle au BIM Manager du projet. Ce dernier a la responsabilité de créer une plateforme collaborative de tous ces modèles et de détecter les éventuels conflits. Il les remonte ensuite aux référents BIM respectifs pour corriger ces erreurs.

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  • Quel est le processus du BIM ?

On entend par processus la succession d’étapes qui aboutissent au projet de construction.

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III. Qu’est-ce que ça va changer pour moi ?

L’intégration du BIM dans une entreprise permet une communication sur le projet et un échange d’informations accrus. La plateforme unique collaborative de travail révolutionne la façon de mettre en commun les savoirs de chaque intervenant sur le projet : le maître d’ouvrage, l’architecte, le bureau d’études techniques et l’entreprise. Pour les coordonner, un BIM Manager est nécessaire.

 

  • Comment le processus de réalisation est-il impacté ?

La phase conception acquiert une place beaucoup plus large dans le processus de réalisation du projet : l’imagerie du projet étant nettement améliorée, la réalisation des plans 3D impose une vérification constante et par tous les intervenants de la coordination des différents éléments et réseaux qui s’inscrivent dans le bâtiment ou l’ouvrage d’art. Cependant, la maquette n’est plus un simple outil de conception : c’est également un outil de production, car elle contient les éléments prescris par la maîtrise d’œuvre.

La création du modèle de la structure rend favorable  la recherche de solutions alternatives. Il n’est plus nécessaire de repartir de zéro à chaque nouvelle proposition.

 

  • Comment fonctionneront les différents intervenants avec la maquette 3D ?

Les bases de données des différents logiciels existants tendent à s’uniformiser, ce qui permettra à chaque corps de métier d’obtenir les éléments caractéristiques propres à leurs besoins sur un objet commun à l’ensemble des intervenants. A l’inverse, la création d’un nouvel objet par l’architecte permettra à ces derniers d’entrer les caractéristiques  qui leurs sont nécessaires pour cet objet. Ainsi, tout utilisateur de la maquette sera en mesure d’intervenir de manière partagée, pour faciliter les échanges d’informations nécessaires à la bonne évolution de la conception. La collaboration en amont des projets permet aux acteurs de s’enrichir des apports et de la valeur ajoutée des uns et des autres. Le BIM améliore la compréhension de l’ouvrage de tous les acteurs. Ces derniers, grâce à cet outil, arrivent à anticiper les difficultés engendrées par un choix à chaque étape d’une opération.

 

  • En quoi va consister la mission du BIM Manager ?

Ce n’est pas lui qui réalise ou conçoit le modèle 3D. Il doit vérifier que les intervenants du projet renseignent correctement la maquette numérique, en accord avec le programme de la maîtrise d’ouvrage. Il doit coordonner les différentes personnes travaillant sur le modèle, c’est-à-dire qu’il doit faire une synthèse des éléments contradictoires dans la maquette et  donner ses instructions aux intervenants concernés pour qu’ils modifient leur conception le cas échéant.

 

 

IV. Comment faire pour y aller ?

Le passage au BIM doit se faire de manière globale dans l’entreprise : il ne s’agit pas d’équiper les postes de travail de quelques équipes de la société, comme la DSI ou la R&D, mais bien de l’ensemble des postes de travail. Une des méthodes d’implantation est la suivante :

 

Définir des perspectives claires. La direction de l’entreprise a la tâche importante de présenter sa vision du développement du BIM à l’ensemble de ses entités (commerciale, opérationnelle…), puis la stratégie d’implémentation qui répondra le mieux à ses besoins. Les perspectives doivent rassembler toutes les entités, sous formes d’étapes, pour se rendre compte de l’avancement face à cet important changement.

 

Créer une équipe responsable de l’implantation du BIM. Les différentes entités de l’entreprise doivent être en mesure de voir les progrès liés à leur secteur propre, de manière à conserver leur enthousiasme vis-à-vis du changement. C’est pourquoi la communication de l’équipe de gestion du BIM doit être performante : médiatisation du progrès, retour d’expérience sont les clés d’une bonne communication. Cette équipe devra organiser des formations au BIM, pour favoriser son implantation au sein de l’entreprise et pour motiver les professionnels.

Le passage au BIM a une incidence contractuelle entre les parties prenantes d’un projet, l’équipe BIM a donc la responsabilité de se pencher sur ces questions pour favoriser une bonne transition. Il est également nécessaire de procéder à des contrôles et des audits internes pour s’assurer de la bonne pratique de l’outil BIM.

 

Faire évoluer progressivement l’entreprise vers le BIM. Le fonctionnement d’une entreprise est souvent défini depuis plusieurs années, cela peut s’avérer difficile de le modifier pour qu’il s’adapte au BIM. Certains domaines clés sont à prendre en considération. Il est nécessaire d’aligner les objectifs de l’entreprise avec les avantages qu’apporte le BIM, de définir les méthodologies d’utilisation des logiciels ainsi que les processus de gestion des projets avec la maquette numérique, et enfin de gérer les différents systèmes de l’entreprise vers le passage à la transmission d’informations via le BIM.

 

 

Le BIM est donc plus qu’un simple outil, c’est une vraie méthode qui améliore la conception et la réalisation de projets de construction. Son côté très visuel est un atout conséquent pour les études, son côté numérique présente une réelle opportunité de progrès pour le patrimoine architectural. Il s’agit donc de considérer le BIM comme un vecteur privilégié d’une meilleure constructibilité.

Il est nécessaire que les entreprises de construction et les bureaux de maîtrise d’œuvre se procurent le matériel informatique et qu’ils se forment à l’utilisation du BIM, afin de proposer des projets encore plus grandioses et de concurrencer les autres grandes entreprises internationales. Alors, qu’attendons-nous ?

 

 

Bibliographie :

http://www.graphisoft.com/archicad/open_bim/about_bim/

http://www.thenbs.com/pdfs/What_BIM_is_and_how_it_is_being_used.pdf

http://www.batiment-numerique.fr/le-bim/presentation-bim.htm

http://objectif-bim.com/

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http://www.constructionlawsignal.com/by-subject/design-and-technology/the-legal-risks-of-building-information-modeling-bim/

http://www.autodesk.fr/solutions/building-information-modeling/overview/customer-qa

http://static-dc.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/solutions/building-information-modeling/customer-qa/autodesk_bim_customer_interview_clayco_fr.pdf

http://www.bimgeneration.com/#6rdPage

http://www.teklabimsight.com/what-is-bim/path-to-bim

http://static-dc.autodesk.net/content/dam/autodesk/www/campaigns/test-drive-bim-lp-q4/fr/bim_project_transformer_whitepaper_2015-FR.pdf

http://syndicat-architectes.fr/evenements/bim-la-montee-en-puissance

www.tekla.com/fr/compagnie/quest-ce-que-le-bim

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