Archives du mot-clé conception

TALLER, FASTER & SMARTER

Time line
Time line

Depuis l’antiquité jusqu’à nos jours en passant par les diverses évolutions, les hommes se sont lancés dans la course effrénée de la construction des édifices les plus impressionnants. La hauteur, la rapidité et la mise en œuvre sont devenues au fils du temps les caractéristiques de ces réalisations, symboles de puissance et de richesse. Il y a plus de 4 000 ans, le plus haut bâtiment atteignait déjà 140 mètres, cependant le temps de construction pouvait s’étendre sur plusieurs générations et coutait la vie à de nombreux ouvriers. Depuis, les accidents ont très fortement diminués, les hauteurs ont augmenté et la vitesse s’est accélérée. Actuellement, dans la mesure où l’outil informatique a évolué à tel point d’être omniprésent, construisons-nous plus intelligemment ?

En 2015, 120 tours ont été achevées dont cent six compris entre 200m et 300m de haut, treize de 300m à 600m et une de plus de 600m (mais combien ont été édifiées avec le BIM ?). Aujourd’hui, le nombre total de réalisations dépassant les 200 mètres de hauteur est de 1040, ce chiffre a été multiplié par quatre depuis les années 2000 (260 tours de plus de 200m). Depuis le début du nouveau millénaire, la course aux plus hauts édifices s’est accélérée. En effet, au XX siècle le record était battu en moyenne tous les vingt ans, depuis les années 2000 la tendance est d’environ tous les 5 ans.

L’arrivée de l’outil informatique a bouleversé les façons de  concevoir, de s’organiser et de construire. Les acteurs du bâtiment ont dû s’adapter à cette révolution technologique. Certains ont vu l’ordinateur comme une fenêtre sur un nouveau monde plein d’opportunités et d’autres ont vu dans cet outil la fin d’un art et le début de la standardisation du métier imposée par les logiciels. Car avant cette nouvelle ère informatique, l’architecte n’était limité que par son imagination et les contraintes techniques. Aujourd’hui, les outils numériques permettent de passer des obstacles autrefois tout à fait insurmontables, mais rendent les utilisateurs dépendant. De surcroît, ces programmes informatiques de plus en plus nombreux, complexes et précis demandent un apprentissage long et une grande maîtrise.
Les nouvelles générations d’architectes doivent connaître 2 à 5 logiciels pour pouvoir concevoir un bâtiment. Seulement, chaque programme influence à sa manière l’architecture, c’est pourquoi il est parfois possible d’identifier les logiciels sources d’un bâtiment construit. Ainsi nous pouvons nous poser la question suivante: Est-ce que l’informatique a réinventé le métier d’architecte ou est-ce qu’il a rendu ces derniers dépendants?

L’Empire State Building de New York mesure 320m de hauteur et a été réalisé en 1931. Sans l’aide de l’informatique, ce bâtiment à été construit en 410 jours sans retard. Cette prouesse architecturale montre un décalage avec les constructions contemporaines, malgré leur plus grande taille ils sont construits proportionnellement plus lentement. Car aujourd’hui, l’architecture des projets est plus complexe ce qui implique l’intervention d’un plus grand nombre d’acteurs lors de la conception et de la construction.
Alors quelle position doivent prendre les architectes quand la maîtrise des logiciels est plus importante que la pensée intellectuelle et théorique. Il existe aujourd’hui un vaste catalogue de logiciel répondant aux diverses ambitions et budget de chacun. Cependant, dès que le choix est fait pas l’utilisateur, le programme l’enferme par ses contraintes techniques, impactant indirectement sa créativité. Aujourd’hui nous pouvons dire que les logiciels se répercutent profondément sur l’architecture. Mais ne serait-il pas plus juste, si c’était les acteurs de l’architecture qui influencerai les programmes informatiques, comme c’est le cas pour le logiciel Grasshopper ?

Webographie

http://www.skyscrapercenter.com/year-in-review/2015#

https://pursuit.unimelb.edu.au/articles/skyscrapers-how-tall-is-too-tall

http://www.newgeography.com/content/003892-125-years-skyscrapers

http://eprints.lse.ac.uk/58467/1/__lse.ac.uk_storage_LIBRARY_Secondary_libfile_shared_repository_Content_SERC%20discussion%20papers_2011_sercdp0086.pdf

https://www.diva-portal.org/smash/get/diva2:729666/FULLTEXT01.pdf

http://www.dacbeachcroft.com/publications/publications/back-to-the-future-a-re-examination-of-high-rise

http://www.gensler.com/uploads/documents/Shanghai_Tower_12_22_2010.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/History_of_the_tallest_buildings_in_the_world

http://www.bdonline.co.uk/the-history-of-the-worlds-tallest-buildings/5064340.article

http://www.ctbuh.org/AboutCTBUH/History/MeasuringTall/tabid/1320/language/en-US/Default.aspx

https://www.washingtonpost.com/news/wonk/wp/2015/03/11/charted-the-tallest-buildings-in-the-world-for-any-year-in-history/

http://edition.cnn.com/2013/07/11/us/empire-state-building-fast-facts/

http://www.ctbuh.org/LinkClick.aspx?fileticket=M7nXrLx8g0M%3d&language=en-GB

http://uk.businessinsider.com/10-tallest-buildings-never-finished-2014-11?IR=T

https://www.quora.com/What-were-the-tallest-buildings-during-the-Middle-Ages-and-what-are-the-tallest-buildings-today

http://www.history.com/topics/woolworth-building

http://skyscrapercenter.com/research/CTBUH_ResearchReport_2014YearInReview.pdf

http://anddum.com/timeline/history_short.htm

http://www.cadhistory.net/02%20Brief%20Overview.pdf

http://www.dezeen.com/2016/03/01/google-self-driving-vehicle-car-crashes-bus-california/

http://www.dezeen.com/2016/03/01/foster-partners-nissan-technologies-future-cities-vehicles-wireless-charging-autonomous-driving-driverless-cars/

http://architexturez.net/doc/az-cf-168629

https://mafana.wordpress.com/2011/10/03/how-does-technology-impact-architecture/

http://meanstheworld.co/work/7-ways-technology-will-impact-architecture-2014

http://meanstheworld.co/work/7-ways-technology-will-impact-architecture-2014

http://bigthink.com/videos/how-has-technology-changed-architecture

http://americanmachinist.com/enterprise-software/evolution-affordability-and-accessibility-cmms-software

http://www.trisotech.com/articles/bpmn-introduction-history

http://cool.conservation-us.org/coolaic/sg/bpg/annual/v05/bp05-05.html

http://heijmans.nl/en/expertises/mobility/

http://www.dezeen.com/2014/11/25/foster-partners-skanska-worlds-first-commercial-concrete-3d-printing-robot/

http://pctechmag.com/2014/09/new-road-technology-to-collect-energy-from-traffic/

https://www.technologyreview.com/s/534976/nano-architecture/

https://www.technologyreview.com/s/534986/project-loon/,

https://www.technologyreview.com/s/526521/microscale-3-d-printing/

https://www.technologyreview.com/s/526536/agile-robots/

http://www.designboom.com/technology/human-media-labs-reflex-flexible-smartphone-02-17-2016/

http://www.designboom.com/technology/microsoft-hololens-nfl-3d-concept-02-03-2016/

http://www.designboom.com/technology/daqri-smart-helmet-augmented-reality-wearable-01-27-2016/

http://www.designboom.com/technology/martin-hajek-apple-3d-printer-concept-12-24-2015/

http://www.designboom.com/technology/microsoft-hololens-autodesk-fusion-360-freeform-preview-12-01-2015/

http://www.designboom.com/technology/amazon-prime-air-delivery-drone-platform-11-30-2015/

http://www.designboom.com/technology/panasonic-eneloop-solar-storage-system-g-mark-japan-good-design-2015-11-26-2015/

http://www.designboom.com/technology/gest-hand-wearable-device-interface-11-08-2015/

http://www.designboom.com/technology/mediate-matter-mit-glass-lab-3d-glass-printing-08-21-2015/

http://www.designboom.com/technology/google-project-sunroof-08-18-2015/

http://www.designboom.com/technology/nasa-space-veggie-project-08-10-2015/

http://www.designboom.com/technology/watershed-materials-geopolymer-clay-masonry-technology-08-05-2015/

http://www.designboom.com/technology/hevo-to-hide-wireless-ev-charging-stations-as-manhole-covers-10-23-2013/

http://www.designboom.com/technology/ikea-flat-pack-solar-panels-for-residential-housing/

http://www.designboom.com/technology/engineers-at-stanford-build-computer-using-carbon-nanotube-technology-09-26-2013/

http://www.designboom.com/technology/elon-musks-tony-stark-3d-interface-for-designing-spacex-rockets/

http://www.designboom.com/technology/meta-augmented-reality-glasses-the-age-of-the-flat-device-is-over/

http://www.designboom.com/technology/3d-printed-bionic-ear-electronics-and-biology-converge/

http://www.designboom.com/technology/tvilight-smart-streetlights/

http://www.designboom.com/technology/handibot-smartphone-controlled-portable-cnc/

http://www.skyscrapercenter.com/year-in-review/2015#

 

Share Button

Le BIM: un outil puissant qui devient indispensable

JESTIN Guillaume
BELIAEFF Nicolas
des MINIERES Stanislas
GUYOT Joseph
B3, groupe 15

 

Le BIM, qu’est-ce que c’est ?

BIM, Building Information Modeling, signifie littéralement « modélisation des informations du bâtiment ». Cependant on constate rapidement que cet acronyme ne désigne pas seulement une simple modélisation des informations mais aussi un modèle de construction collaboratif qui ouvre de nouvelles possibilités d’organisation et de management.

Plus simplement le BIM est un nouvel outil d’aide à la construction qui repose sur une plateforme d’échange collaborative dont la trame est composée de maquettes numériques. Cela a pour effet de donner très vite, au maître d’ouvrage ainsi qu’aux différentes parties prenantes, la vue finale du projet en 3 dimensions et ainsi de les aider à prendre des décisions.

Avec le BIM les échanges d’informations ne se font plus de manière séquentielle. En effet chaque corps de métier est en mesure d’accéder simultanément à une maquette centrale qu’il peut enrichir avec les données concernant son propre métier. Une telle procédure permet non seulement de supprimer les ressaisies mais également de gagner un temps non négligeable en phase d’exécution.

Autre nouveauté, le BIM introduit la notion d’objet. Un objet est un composant élémentaire du bâtiment comme un mur, une dalle, une fenêtre, ou encore une ouverture, un poteau ou bien une poutre. Ces objets sont précisément localisés dans la maquette 3D, cela a pour effet de mettre en valeur les nombreuses relations qui existent entre différents objets (jonctions de murs, remplissage d’ouverture par une fenêtre ou une porte…).

L’utilisation du BIM modifie-t-elle la charge de travail selon les phases de projet ?

L’utilisation du BIM entraine une répartition différente de la charge de travail. La charge de travail va dorénavant être plus importante en amont du projet, on va en effet passer plus de temps dans les phases APS (Avant Projet Sommaire) et APD (Avant Projet Détaillé), et en passer un peu moins dans les phases d’exécution.

Ceci s’explique par le fait que la maquette numérique est créée en phase de conception puis complétée en phase d’exécution. L’architecte et le bureau d ‘étude passent donc beaucoup de temps à concevoir le modèle numérique en intégrant les très nombreux paramètres composant un ouvrage d’art. Ce processus a pour avantage de faire apparaître très tôt les difficultés concernant la réalisation de certains lots du projet ou encore les problèmes de compatibilité de réseaux et de ce fait de trouver des solutions appropriées dès la phase de conception.

Ainsi la phase de conception devient une phase beaucoup plus réfléchie qu’au préalable. Une partie des difficultés rencontrée en temps normal en phase d’exécution sont levées en amont du projet. L’utilisation du BIM permet donc une optimisation des délais de production.

Cependant cette modification de la répartition du temps entre les différentes phases d’un projet soulève de nouvelles problématiques. En effet sachant qu’une partie de la charge de travail habituellement en phase d’exécution est déplacée en phase de conception, il est important de modifier les méthodes de travail et d’ajuster la redistribution de ce travail.

Quel avenir pour le BIM ?

Le BIM n’est pas seulement la tendance du moment, c’est un processus qui va s’inscrire durablement dans le temps et qui va certainement révolutionner l’industrie du bâtiment. Pour s’en convaincre il suffit de citer les très nombreux retours d’expérience positifs concernant l’utilisation du BIM dans un projet de construction. L’exemple le plus probant est peut-être la réalisation de la Fondation Louis Vuitton. Ce projet a pu être mené à bien grâce à une utilisation intensive du BIM. En effet, étant donnée la complexité de la structure, seul un procédé tel que le BIM permettait une visualisation claire des enjeux techniques.

Enfin il est important de souligner les nombreuses perspectives d’avenir du BIM. En effet, à court terme, la maquette collaborative 3D enrichira ses fonctionnalités pour se diriger vers le 4D voire même le 5D. Il sera alors possible de vérifier de façon simplifiée le respect des normes en vigueur, ou encore d’effectuer des calculs de pertes énergétiques ou des simulations de vieillissement de la structure.

Cette évolution répond à une demande grandissante en bâtiments de plus en plus écologiques. Seul le BIM et ses nouvelles fonctionnalités pourront répondre aux nouveaux enjeux énergétiques des bâtiments et trouver des solutions constructives innovantes.

Je suis client, qu’est-ce que le BIM va changer pour moi ?

Le BIM ne présente pour le client que des avantages : réduction des coûts (optimisation et exactitude), du temps de finalisation, de la consommation d’énergie, des déchets, amélioration de la communication entre intervenants, des performances du bâtiment, de la continuité des informations. En tant que client la maquette peut également être utilisée en phase exploitation (notamment pour la maintenance et les performances), ou pour les travaux de rénovation futurs.

Je suis architecte, qu’est-ce que le BIM va changer pour moi ?

Les architectes ont été les premiers à exploiter le principe du BIM. La maquette numérique s’avère très pratique pour concevoir avant le chantier, ce qui permet de se rendre mieux compte de la pertinence des choix architecturaux et de leur fonctionnement avant qu’ils n’aient une implication financière. Franck Gehry par exemple, est un précurseur dans l’utilisation de la 3D pour la conception pour remédier à l’originalité de ses bâtiments. Cela évite les erreurs, permet de sortir des plans 2D instantanément, et d’avoir une idée précise du budget.

Je suis Bureau d’études, qu’est-ce que le BIM va changer pour moi ?

Généralement la maquette transmise par l’Architecte contient déjà les éléments structuraux, ce qui évite à l’ingénieur de refaire le modèle. L’ingénieur a besoin d’épurer les plans de l’architecte pour ne garder que ce qui le concerne pour ses calculs, on évite là encore un nombre incalculable d’erreurs. Les modifications seront rapidement faites et répercutées sur le modèle architectural. Il est à peu près certain que ces modèles seront synchronisés à des logiciels de calcul de structure (ou d’armature) qui une fois choisies pourront être envoyées au fournisseur.

Je suis une entreprise, qu’est-ce que le BIM va changer pour moi ?

Bien que les entrepreneurs aient mis du temps à réaliser que le BIM n’est pas qu’une affaire d’architecte et de bureaux d’études, ces derniers ont désormais fait le pas. Cela permet de se faire une bonne idée du projet avant le démarrage de la construction, de corriger les erreurs. Il est de plus en plus fréquent que l’entreprise se charge elle-même de la réalisation de la maquette sur la base des plans de l’architecte, ou des différentes maquettes numériques. Cette maquette sera utilisée pour planifier le chantier, certaines entreprises l’utilisent même pour déterminer les zones de danger sur le chantier en plus de s’en servir pour les éléments préfabriqués. L’utilisation du BIM responsabilise de plus en plus l’entreprise par rapport à la maîtrise d’œuvre.

Mon entreprise veut faire le pas, doit-elle le faire ?

Maîtriser le BIM ne s’invente pas. L’aisance vient pas à pas mais il est généralement recommandé aux entrepreneurs de ne pas compter sur une opérationnalité complète de leurs équipes avant au moins plusieurs mois d’apprentissage. Il s’agit de « perdre du temps pour en gagner » : si l’investissement semble de taille aux entreprises en terme de temps comme d’argent, les résultats escomptés sont encore plus significatifs : ouverture à de nouveaux marchés, gain considérable de temps, facilitation des échanges entre intervenants…d’autant qu’il sera progressivement obligatoire d’utiliser la maquette numérique et le BIM pour les équipements de l’état à l’horizon 2017.

Comment doit-elle procéder ?

Il y a plusieurs formations proposées : En France, Ignition Formation propose des formations courtes certifiantes sur le BIM. L’Ecole Nationale des Ponts et Chaussées et l’ESTP en partenariat offrent quant à elles un Master Spécialisé BIM : conception intégrée et cycle de vie du bâtiment et des infrastructures. Certaines universités anglophones proposent également des formations à distance. Dans le cas d’une entreprise il est plutôt conseillé de travailler directement avec un consultant capable d’assurer des courss collectifs aux collaborateurs par une formation interne à l’entreprise. Adapter sa structure à l’utilisation du BIM relève d’un vrai plan de déploiement appuyé à tous les niveaux hiérarchiques d’une structure. Encore une fois, bien qu’une perte de rendement initiale soit à prévoir, les entreprises y trouveront largement leur compte sur le long terme.

Est-ce une révolution ?

Le passage au BIM peut avoir un aspect inquiétant pour les travailleurs de la vieille école : abandon de la technique papier, maquette détaillée et aboutie, nombre important de paramètres et détails : on parle de révolution du BIM, au même titre que le passage du papier à la CAO. Toutefois, cette révolution est bien encadrée avec notamment des standards et autres document normalisés qui doivent être respectés pour une interaction optimale entre intervenants.

Mon entreprise est une PME, cela vaut-il le coup d’y aller ?

A première vue, le BIM parait plutôt dédié aux projets de grande envergure où la collaboration est primordiale en raison du nombre important d’intervenants. Les contrats concernés par le BIM sont donc généralement de gros contrats publics et privés, et impliquent de ce fait rarement petites entreprises ou bureaux d’études. Les couts liés à l’achat des logiciels, à la formation, et l’inévitable perte de rendement initial évoquée en début d’article semblent insurmontables pour les PME. Cependant, si l’on s’y intéresse de plus près, les PME ont leur avantage certain sur les grands groupes. L’adoption de cette technique est par exemple bien plus facile à mettre en place dans une structure à taille réduite où les procédures peuvent être simplifiées au maximum. La marge de manœuvre dans le choix des processus est elle aussi bien plus grande dans une PME, là où les grandes entreprises devront s’affranchir de leurs habitudes pour se plier aux modèles gouvernementaux ou internationaux bien plus complexes. Enfin, les grandes entreprises pourraient être amenées à sous-traiter comme à leur habitude faute de personnel rapidement qualifié pour réaliser leurs projets.

Jusqu’à quelle taille de bâtiment pour le BIM ?

Il n’est pas rare de voir certains entrepreneurs construire un modèle 3D même pour des petits bâtiments, afin de vérifier la constructibilité d’un bâtiment. On peut ainsi imaginer des maquettes BIM même pour les habitations individuelles, qui représentent d’ailleurs une part non négligeable de notre consommation d’énergie. Proposer une maquette pourrait enfin être une spécificité appréciée des clients en vue d’une meilleure compréhension du projet.

Share Button

Un état des lieux des usages des logiciels et Outils BIM en France

Introduction

A la lumière de tout ce qui s’échange sur les différents moyens de communications, un nouvel acronyme appelé «BIM» prend une place importante dans toute l’actualité relative au monde de la construction.

Tout cet engouement au BIM, qui profite des dernières avancées informatiques, introduit de nouvelles méthodes de travail et induit l’émergence de nouveaux et de nombreux outils et logiciels dédiés au BIM que les professionnels utilisent.

En France, le BIM et son usage font leur petit bonhomme de chemin, mais quels sont les outils et logiciels BIM les plus utilisés?

Mais c’est quoi le BIM en deux mots?

bim-image-questLe BIM, acronyme de Building Information Modeling, se dit de ce nouveau mode travail collaboratif, de construire avant de construire  qui nous renvoie vers la modélisation d’une maquette numérique ou l’avatar virtuel , de la construction réelle à réaliser, contenant une somme importante d’informations intégrant les données relatives à son cycle de vie.

image303
Modèles numériques

Le BIM est à considérer comme un processus de travail, organisé autour d’un ensemble cohérent de méthodes et de techniques faisant appel aux différentes technologies informatiques et solutions logicielles, dont la finalité est de créer une base de données relative à l’ouvrage projeté sous forme d’un modèle numérique en 3 dimensions, en intégrant tous les corps d’états dans la démarche, dès les phases amont des projets.

 

Quels sont les différents logiciels et outils utilisés dans le BIM?

Dans le milieu professionnel, toute une panoplie d’outils et logiciels BIM sont utilisés. Mais pour des objectifs différents. On retrouve ceux utilisés dans la conception (permettant d’encoder des entités ou des données BIM) et ceux destinés à l’exploitation des données BIM déjà encodées.

image3301
Divers métiers impactés par l’usage du BIM

Pour éclairer un peu mes propos, il existe sur le marché des logiciels et outils servant à créer les modèles 3D et encoder les informations nécessaires et les échanger sous un format neutre et interopérable qui est le format IFC, tel que Revit d’Autodesk, Allplan de Nemetschek , Archicad d’Abvent, Tekla de Trimble et AECOsim Building Designer de Bentley.

Comme il existe un nombre important d’outils et logiciels, pouvant exploiter les données des modèle numériques BIM, pour des fins de visualisations, de simulation, de détection d’interférences, comme Navisworks d’Autodesk , Teklabimsight de Trimble DDS-CAD viewer de Nemetschek.

On trouve aussi, sur le marché d’autres outils et logiciels, utilisant les données BIM à des fins de gestion de patrimoine tel ACTIV3D d’économie de la construction comme WinQUANT IFC d’ATTIC et Devisoc de SOC Informatique.

Quels sont les logiciels et outils BIM les plus utilisés en France?

image301
Outils et logiciels BIM

Dans tout cet amas d’outils gravitant autour du BIM, quels sont ceux les plus utilisés en France (1)?

Tenter de répondre à cette question avec précision n’est, à mon avis point simple, en raison de l’hétérogénéité des pratiques professionnelles, des métiers et en raison de la sensibilité économique de ce type de données.

Néanmoins, de nombreux indicateurs, permettant d’avoir un aperçu global, sans grande précision, sur la pratique et les usages des logiciels et outils BIM en France sont disponibles sur Internet.

Comment sera menée notre quête d’informations?

Un petit tour sur la toile, nous permet, en effet, de remarquer qu’il existe un nombre important de ressources relatives aux BIM, via des Blogs, des forums de discussions, pages WEB personnelles et des tutoriels. Pour démêler ce tas d’information et en faire un ensemble cohérent de données, un travail de veille technologique, doit être mené. De ce coté, un large éventail d’outils et méthodes sont disponible, voici un lien pour en savoir plus .

Mais pour notre petite quête d’informations, l’utilisation du service  «tendances de recherches», proposé par Google est choisi comme moyen. Il permet de restituer les tendances des requêtes de recherches des utilisateurs sur le moteur de recherche de Google et sur YouTube en fonction du temps et du lieu.

Résultats et commentaires

En focalisant notre recherche sur les outils et logiciels encodant les entités BIM, cités précédemment (REVIT, Allplan, TEKLA et AECOsim Building Designer ) sur une période allant de janvier 2012 à mars 2015, sur le territoire français, on aboutit à ces résultats (Web et YouTube).

image310
Résultats des requêtes sur Google.
image308
Résultats de la requêtes sur YouTube.

 A partir de ces deux figures, il ressort bien que les mots clés utilisés pour notre enquête sont bien recherchés, ce qui nous renseigne un peu, sur l’intérêt qu’il suscitent.

De plus près, il apparaît que les termes «Revit» et «Archicad» sont les plus recherchés sur le web et sur YouTube, avec un des pics plus significatifs pour «Revit». De ce constat, Revit est-il l’outil le plus utilisé en France? Probablement oui.

A mon avis, seule une étude bien structurée et mieux ciblée, pourra aboutir à des résultats plus précis et plus fiables.

Webographie:

(1): http://www.batiportail.com/bim/metiers.asp

(2):http://objectif-bim.com/index.php/bim-maquette-numerique/le-bim-en-bref/la-definition-du-bim

(3):https://patrimonialisation.files.wordpress.com/2014/03/rapport-pbd-bim-et-gestion-du-patrimoine-tome-1-mars-2014-vf.pdf

(4):http://communautes.idealconnaissances.com/3dbt/public

(5):http://www.lemoniteur.fr/article/le-plan-pour-faire-basculer-le-batiment-dans-le-bim-23974640

Share Button

BIM et calcul des structures, un moyen de réconcilier architectes et ingénieurs ?

C’est en tout cas ce que nous pensions lorsque nous avons commencé notre PIER intitulé : « Calcul de précontrainte pour les bâtiments d’habitation par la méthode des Eléments finis ». L’objectif défini par le Bureau d’étude et d’architecture I+A, représenté par M. Poirier et M. Arlot était de trouver une méthode simple pour déterminer des efforts de précontraintes dans des poutres béton de constructions usuelles, comme des logements.

La première étape de ce travail a été de choisir un logiciel de calcul. Etudiant en architecture, utilisant des logiciels BIM depuis presque cinq ans maintenant, je me suis d’abord demandé s’il n’était pas possible d’utiliser des plug-in directement sur un logiciel BIM comme Revit ou Archicad, ou d’importer les structures dessinées sur ces logiciels sur un logiciel de calcul.

C’est en tout cas le parie qu’a fait Autodesk en 2007 en rachetant le logiciel français de calcul Robobat. On peut ainsi imaginer avoir une seule et même maquette virtuelle, exploitée différemment par plusieurs logiciels : Revit pour la conception, et Robobat, devenu Autodesk robot structure analysis, pour le calcul des structures. Nous avons fait un premier essai en prenant en main ce logiciel, qui présenta dès le début de nos recherche un problème : les calculs étaient réalisés selon un modèle filaire, le modèle RDM, qui n’était pas assez précis pour notre recherche. De plus, l’utilisation de Robot directement sur un modèle Revit n’est pas encore tout à fait au point, selon le bureau d’étude I+A qui affirmai lors de nos recherches « on est obligé de redessiner le modèle sur Robot, sinon, on tombe sur de nombreuses incohérences ». Il nous fallait donc une autre solution.

C’est ainsi que nous avons fait le choix des logiciels de calculs aux éléments finis. Nous avons tout d’abord pensé au logiciel Ansys, mais celui-ci n’était pas compatible avec le système Cloud de l’école. Nous avons donc réalisé notre travail sur le logiciel Comsol. Celui-ci est très complet, et permet de réaliser toute sorte de calculs. Cependant, il plusieurs problèmes limitent son utilisation : la puissance de calcul requise est bien trop grande pour un petit Bureau d’étude, et le logiciel est bien trop complexe par rapport à la tâche demandée.

En plus de cela, il était quasiment impossible d’importer une structure dessinée sur un autre logiciel sur le logiciel Comsol. Ce qui est un réel problème étant donné la complexité du dessin sur Comsol. Lier le travail de l’architecte et de l’ingénieur est ici difficile.

De même, nous avons vu* que lors de la conception de la fondation Louis Vuitton, les différents acteurs utilisaient tous leur logiciel de calcul. L’exploitation d’une maquette virtuelle BIM a permis de faciliter le travail de chacun, mais chacun a gardé son propre système, ses propres logiciels.

Les logiciels dédiés aux calculs ne peuvent donc pas encore être intégrés aux logiciels d’exploitation de maquettes virtuelles BIM. Et ceux pour plusieurs raisons : manque de formation, problème de développement, puissance des ordinateurs. On peut cependant penser que les développeurs de logiciels sortirons un jour des logiciels permettant de concevoir l’espace et de dimensionner la structure, sur une interface commune, réconciliant ainsi architectes et ingénieurs.

 

Sources : Charles DENIS, Alice MEURISSE, Calcul de précontrainte pour les bâtiments d’habitation par la méthode des Eléments finis, sous la direction de M. Cayla et Mme Jeong, pour le BET I+A représenté par M. Poirier et M. Arlot, 2014, 60p

*Cours de BIM, intervention sur la Fondation Louis Vuitton, Décembre 2014

Share Button

Le BIM : un nouveau management de la qualité.

Tel est la contribution du BIM ! Cela peut paraître absurde de prime abord, mais le gain du « Building Information Modeling » ou « Bâtiment et Informations Modélisées » (en français) est réel. Il s’agit désormais de travailler de façon collaborative dans le cadre du développement d’un projet de construction. En effet, les phases de conception sont de plus en plus courtes et les entreprises de construction prennent une part importante dans les études. Le BIM apparaît donc comme le moyen idéal pour élaborer un projet en améliorant la communication, capitalisant les informations et les données détaillées fournies par les différents acteurs. Il résulte une augmentation de la productivité et une réduction des erreurs par l’intégration des règles métiers. Alors bien sûr, il faudra repenser les aspects contractuels et la gestion des droits d’auteurs car les limites sont floues. Simplifier les outils et améliorer l’interopérabilité. Mais le potentiel est là !

D’ailleurs, la dénomination désigne à la fois la maquette numérique obtenue par certains logiciels 3D tels que Allplan, Revit ou Tekla … Et également la base de données dynamique associée dans le but d’une conception orientée objet où ceux-ci se voit attribuer des caractéristiques techniques de plus en plus précises au fur et à mesure de la progression dans la conception. Ainsi, un des enjeux du BIM sera de projeter au plus tôt les acteurs dans le rendu du projet via un modèle numérique. Pour, premièrement, apporter un maximum de correctifs/variantes souhaités en amont de la phase construction. Et par la suite, d’effectuer deux visites du projet lors des réunions de chantier, l’une in situ et l’autre virtuelle. Par conséquent, les écarts seront plus aisément constatés et corrigés. Dans le cadre d’une promotion immobilière de logements, par exemple, la visite virtuelle pourraient également bénéficier aux futurs propriétaires en complétant la vente sur plan.

Dans un futur proche, grâce au développement de la réalité augmentée il sera même possible de se balader dans le bâtiment en construction et de réaliser des modifications en temps réel et d’en apprécier les impacts.

Share Button

Le BIM, outil de relance numérique dans le bâtiment ?

Le BIM (Building Information Modeling), ou maquette numérique est un fichier numérique qui contient toutes les informations relatives à un ouvrage durant tout son cycle de vie, depuis sa conception jusqu’à la fin de sa vie, en passant par la construction. C’est une plateforme collaborative qui permet à tous les acteurs de mettre leur savoir-faire en commun pour simplifier la gestion d’un ouvrage, à n’importe quel moment de sa vie. Le rapport remis par l’ambassadeur du numérique dans le bâtiment au ministre du logement le 2 décembre dernier semble indiquer qu’il pourrait constituer un second souffle dans le secteur de la construction en France.

C’est le caractère universel du BIM qui révolutionne les processus de construction partout dans le monde, car il renforce la coopération interdisciplinaire. De plus, la maquette numérique s’embellit au fil du temps, plus les acteurs la complètent pour arriver à un modèle complet permettant de gérer aussi bien la construction que l’entretien et la fin de vie d’un ouvrage.

En Europe, certains pays comme la Grande-Bretagne font la promotion du BIM au niveau politique, en encourageant notamment un usage systématique du BIM, qui reste encore réservé aux projets de très grande ampleur ; le BIM reste en effet un produit coûteux, bien qu’il s’amortisse au fil des années. Les pays nordiques comme la Finlande et la Norvège montrent également des politiques en ce sens.

En France, les grands groupes de BTP commencent à adopter les BIM, cependant, les PME et TPE peinent à mettre en place l’outil, l’investissement initial étant élevé, bien que les économies relatives à l’utilisation d’une maquette numérique soient avérées.

Le BIM est certainement le futur outil incontournable de la construction dans le monde, cependant, pour se développer, il nécessite un effort de la part des politiques, notamment au niveau de la maîtrise d’ouvrage publique et ce pour faciliter son accès aux plus petites entreprises.

Share Button

En quoi le BIM fait évoluer l’organisation d’un projet ?

D’un point de vue de la conception, l’utilisation du BIM dans la réalisation d’un projet permet de faire des prévisions les plus proches possibles de la réalité. En effet, grâce à la maquette numérique on observe l’ouvrage d’une façon plus élargie et plus concrète.  Cela permet donc de mieux l’appréhender, et surtout de prendre des décisions plus efficaces. De plus, quand les différents acteurs d’un projet utilisent le BIM, toutes les informations sont centralisées sur le logiciel. Inutile de préciser qu’il en découle une notable simplification des échanges de données et de la communication au sein des différentes parties prenantes du projet. On voit bien l’évolution qu’apporte le BIM par rapport à l’usage de plans en deux dimensions, souvent peu parlants.

Le BIM permet aussi de simplifier la phase de réalisation en faisant face à l’élaboration d’ouvrages complexex. En étant « un processus collaboratif » selon Nicolas Paschal, directeur de projet pour la construction de la Fondation Louis-Vuitton, le BIM permet à tous les intervenants du chantier d’avoir la même base de données, et d’ inciter à créer une « routine d’optimisation ». Cela permet d’une manière générale de construire les ouvrages d’une manière plus fiable, plus rapide et donc plus économique.

Enfin en ce qui concerne l’exploitation de l’ouvrage, l’utilisation d’un tel logiciel optimise la maintenance puis anticipe et simule l’évolution de l’ouvrage. Le BIM rend possible une centralisation complète des données nécessaires à l’exploitation et en particulier à la gestion de l’entretien. Mais la maquette numérique répertorie également les choix qui ont été faits dans le passé sur les équipements, les réparations, et globalement tout ce qui touche à l’exploitation de l’ouvrage. On peut noter que l’usage de la maquette permet d’améliorer chacune des trois phases de la vie de l’ouvrage, de la conception à l’exploitation en passant par la réalisation.

Les autorités britanniques ont annoncé en mai 2011 qu’au premier janvier 2016, toutes les commandes publiques de bâtiment devront obligatoirement utiliser des outils numériques et en particulier le BIM. Selon eux, l’utilisation de ce logiciel permettrait de réduire de 20 % les coûts de construction d’un ouvrage. De plus une directive européenne (votée par le parlement européen en janvier 2014) recommande l’usage du BIM sur les marchés publics à l’horizon 2017. Le BIM est en train de révolutionner notre façon de travailler. De part les nombreux avantages qu’apporte son utilisation comme la réduction des coûts et des délais, il faut s’attendre à une généralisation du BIM d’ici quelques années…

Share Button

Le BIM au service de l’organisation

Comment utiliser le BIM pour l’organisation d’un chantier et quelles sont ses limites?

De nos jours, l’organisation d’un chantier devient de plus en plus importante et complexe à mettre en place de sa base, c’est-à-dire la conception, à sa finalité, c’est-à-dire les levées de réserves.
Les différents logiciels du BIM peuvent à l’heure actuelle nous aider pour cela alors que d’autres sont à développer dans un futur proche afin d’optimiser la réalisation. Nous allons démontrer ici que l’on peut en utiliser certains alors que des perspectivesd’avenir s’ouvrent pour que l’utilisation du BIM se généralise.
Tout d’abord, une multitude de logiciels du BIM sont actuellement sur le marché. D’un simple logiciel de modélisation 3D comme Autocad 3D à un logiciel encore plus complet qui permet une modélisation 5D(qui prenden compte l’ordonnancement de la construction ainsi que sont coût) comme Navisworks de chez Autodesk.Ces logiciels permettent alors de faciliter la conception des projets , la simulation et la visualisation de l’ouvrage fini ou
en cours de construction. On peut alors construire avant de construire comme le dit le slogan du BIM Manager de Bouygues TP. Cette possibilité de « construire avant de construire » procure un avantage certain d’organisation car l’on sait à l’avance à quoi l’ouvrage ressemblera et on peut donc s’apercevoir en amont des possibles problèmes qui peuvent apparaitre lors de la construction.
À première vue, il paraît alors que le BIM apparaît comme la solution miracle pour faire avancer les chantiers plus rapidement et plus surement en réfléchissant en amont afin d’éviter les problèmes de conception et d’appréhender les phases critiques de la construction pour les optimiser. On retrouve là du BIM au service de
l’organisation d’un chantier et on peut alors se poser la question de l’amplitude de son utilisation. En effet, le BIM est encore trop peu utilisé, sauf pour les grands projets, dans le domaine du BTP.
Mais pourquoi ?
Les réponses à cette question sur l’amplitude de l’utilisation du BIM sont, pour certaines, simple à trouver.
La toute première réponse est que le BIM coûte cher car les logiciels ne sont pas interopérables entre eux. Une entreprise utilisant le BIM doit donc avoir l’ensemble des logiciels utilisés ainsi qu’un BIM Manager, en général un Ingénieur, qui compile et fait la synthèse des différents plans 3D. Ce problème d’interopérabilité est également la
source d’une seconde réponse à la question de l’amplitude d’utilisation. En effet, il est encore assez difficile de travailler en collaboration entre les entreprises et la maitrise d’oeuvre mais l’invention du format IFC nous donne des meilleures perspectives d’avenir. Une troisième réponse réside sur le fait que la majorité des acteurs actuels du BTP sont satisfait des méthodes actuelles et des plans 2D et ne veulent donc pas changer leurs habitudes alors
que sa pourrait leur être bénéfiques.

En conclusion, le BIM et ses logiciels sont actuellement bien adaptés pour la conception des ouvrages afin de se mettre au service de l’organisation du chantier mais il mérite encore d’être développé pour une utilisation plus massive en phase chantier et en phase             « levées de réserves » afin de rendre les outils plus collaboratifs entre les différents intervenants en permettant de voir , par exemple , les défauts en direct sur une maquette numérique en ligne.

Share Button
BIM4

Le BIM : un outil d’aide lors de la conception

Le BIM (Building Information Modelling) est un concept qui a été inventé en 1995. Son objectif est de permettre la capitalisation des informations liées à un bâtiment, une infrastructure ou autre dans le but d’optimiser sa conception, sa construction, son exploitation et sa démolition. Le BIM sert donc tout au long de la vie d’un ouvrage. De plus, le BIM permet d’effectuer un travail collectif entre les différents intervenants : la maquette numérique est reprise par chaque intervenant qui y rajoute ses paramètres : architecture, calcul de structures, réseaux… Tout ceci permet une durabilité de l’ouvrage ainsi qu’un gain de temps et d’argent pour l’ensemble des parties prenantes du projet.

BIM2

Mais le BIM permet aussi de laisser parler son imagination lors de la conception afin d’innover et de créer les bâtiments, les infrastructures de demain. Cet outil permet de se rendre compte en temps réel de la faisabilité d’un ouvrage. De plus, le BIM permet de visualiser les différentes possibilités envisageables (par exemple, les différents types de ponts ainsi que leurs emplacements possibles dans le contexte environnemental). Il permet également de montrer au client le rendu final du projet avant même d’avoir entamé les travaux. Cela permet de corriger en amont du chantier les éventuels changements souhaités par le client.

BIM7

Grâce au BIM, l’ensemble des intervenants peuvent travailler ensemble sur le projet via une capitalisation de l’information. Cette façon de travailler devient indispensable sur les nouveaux projets comme par exemple la Fondation Louis Vuitton dont le modèle global comportait huit millions de degrés de liberté et cent vingt mille cas de charge différents.

Étant donné la complexité des besoins actuels, le BIM sera au cœur des projets de demain. Le problème qui sera à résoudre est celui de la sauvegarde des données. En effet, l’outil informatique a une durée de vie moyenne de dix ans tandis que les ouvrages sont conçus pour durer au minimum cent ans.

BIM3

Mots clés : Conception – Innovation – Maquette Numérique – Infrastructure – Durabilité

Sources :

Share Button

Le BIM et la Transition Energétique

La transition énergétique est un enjeu majeur du 21ème siècle et le secteur du bâtiment est un élément important de cet enjeu. En effet, le bâtiment représente en France 1/5ème des émissions de CO2, 43% de la consommation d’énergie et d’après certains experts 80% des sources d’économies réalisables. Une évolution des modes de construction est donc nécessaire, d’autant plus que ces améliorations concernent également l’existant ce qui créerait un marché très important. L’Europe a estimé à 2 millions le nombre d’emplois crées pour une remise à niveau écologique du parc immobilier européen. En ce début de 21ème siècle, marqué par une crise écologique et économique, la transition énergétique du bâtiment est un atout majeur pour l’Europe vieillissante.

Dans ce cadre, l’apparition du BIM est peut-être l’une des plus grandes innovations du siècle naissant. Le BIM permettra et permet déjà sur certains projets de concevoir, construire et exploiter des bâtiments beaucoup moins énergivores. En effet, la consommation d’énergie d’un bâtiment dépend fortement de sa conception : implantation, morphologie, position et dimension des ouvertures, etc. L’utilisation du BIM permet de concevoir plus en profondeur le futur projet et de connaitre avant même sa réalisation la consommation exacte de l’ouvrage. De même, le BIM assure une meilleure transmission des informations entre les différents corps d’étant, ce qui évite les erreurs au cours de l’exécution et donc des futures pertes d’énergies. Le BIM est aussi un très bon collecteur de données qui favorisera un suivi précis des consommations du bâtiment au cours du temps. Le BIM est donc un excellent moyen de réaliser la transition énergétique, encore faut-il qu’il soit appliqué.

Bien qu’un certains nombre de maitrises d’ouvrages comprennent l’intérêt de l’utilisation du BIM dans l’exploitation de leur patrimoine, comme par exemple la Mairie de Paris, la France est en retard et bon nombre de pays européen également dans la mise en application du BIM. Cependant, une volonté existe depuis le grenelle de l’environnement et l’émission d’une directive européenne qui autorise les pays à exiger un support numérique d’information pour tous les projets d’état à partir de 2016. Des commissions et des groupes d’experts travaillent actuellement à une mise en place progressive de méthode BIM. Selon certains experts, une véritable transition énergétique est possible si l’existant est modélisé à l’aide du BIM et si en rénovation une maquette 3D avec des informations est réalisée à des moments clés de la vie de l’ouvrage.

Les difficultés des petites entreprises et le manque de réglementation contraignante ne favorise pas l’instauration massive du BIM dans les modes de construction. Cependant, il ne faut pas que la France et l’Europe ne soit pas au rendez-vous de l’innovation qui est une chance pour la transition énergétique et le développement économique.

Mots-clés : BIM, Transition énergétique, Grenelle de l’environnement, implantation, morphologie.

Share Button