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Apprentissage de l’outil BIM : Moyens et Enjeux pour les Entreprises de Construction

I. L’outil BIM dans l’Entreprise de Construction

Avec 10 Milliards d’Euros par an de perte dus aux incohérences pour 126 Milliards d’Euros de chiffre d’affaire pour le BTP français, il est temps de développer un outil qui permette de réduire cette perte. Le BIM est incontestablement cet outil qui permet aux concepteurs et entreprises d’être plus efficaces dans la gestion et le partage des données avec tous les acteurs du projet. Il permet également d’accélérer les démarches administratives pour les clients, ainsi que de répondre à certains appels d’offres des marchés publics avec à l’horizon 2017, l’obligation d’utilisation de l’outil maquette numérique dans les marchés publics d’état.

L’enjeu pour les élèves-ingénieurs de l’ESTP qui arrivent dans une entreprise de construction n’est pas forcément de maîtriser toutes les fonctionnalités de conception de l’outil BIM, mais de connaître suffisamment les logiciels pour qu’à partir d’une conception, ils puissent préparer leur chantier, organiser la construction et optimiser l’exploitation de l’ouvrage.

A. La phase de Préparation à la Construction de l’ouvrage

1. Les Quantitatifs

Il faut savoir faire la différence entre les termes de “maquette numérique”” et “BIM” dans le sens où le BIM est une projection 3D “intelligente” de l’ouvrage à construire et pas seulement un solide en 3D.

L’utilisation de l’outil BIM permet donc d’automatiser la production des quantitatifs et également de simplifier leurs mises à jour, autrement dit de pouvoir faire évoluer les métrés consécutivement à l’évolution du projet.

2. La Projection 3D

L’intérêt de la projection 3D est d’abord commercial mais aussi administratif. En effet, la modélisation 3D permet de délivrer des documents 3D facilitant la compréhension et la visualisation des choix et méthodes envisagés.

Avec les projections 3D des plans d’installations de chantier, nuls doute que les démarches administratives d’occupation de l’espace public. On peut également penser qu’en modélisant les modes opératoires et le phasage dans la maquette numérique, les estimations en termes de coûts, de main d’œuvre et de temps nécessaires seront plus fiables.

B. Coordonner les phases de Construction

La réalisation travaux est coordonnée à partir du BIM. Ces points seront les outils de l’ingénieur de demain.

1. La Planification des Interventions

La visualisation du projet est meilleure grâce à la 3D. La création de planning selon les différents lots est rendue possible : La planification 4D. Elle permet d’optimiser et fiabiliser les délais.

2. Le suivi dynamique de l’avancement

Ce rendu est possible avec la maquette 3D. Il donne une meilleure visualisation des travaux. Ce qui limitera les erreurs et optimisera les temps de tache. La coordination des tâches et la gestion de la co-activité est plus simple à prévoir.

3. La Synthèse des Corps d’Etats Techniques et Architecturaux

Modification plus simple, plus intuitive, moins d’erreur peuvent être commise. Les plans de synthèse sont directement déduits de la maquette.

4. La Gestion des Coûts

Cette gestion financière grâce la maquette numérique fiabilise les coûts. Les différentes nomenclatures donnent directement les bons quantitatif.

La planification 5D permet en plus des dimensions géométriques et de temps, d’inclure le coût dans l’avancement des travaux.

C. L’Exploitation de l’Ouvrage

1. La Maintenance

La maintenance est facilitée grâce à la synthèse numérique. En effet, chaque élément technique est référencé dans la maquette. Cela permet aux agents de maintenance de pouvoir agir plus rapidement et d’avoir toutes les références produits. Les informations centralisées permettent d’anticiper les dépenses et les interventions, de préparer des travaux lourds, de simuler des changements d’occupation. Cela permet également d’établir une stratégie immobilière basée sur des données objectives.

2. Le Contrôle des Performances

Ce contrôle fournit un retour d’expérience à long terme sur les produits et méthodes utilisé. La technologie BIM peut analyser les performances des différents systèmes et déceler un éventuel problème.

II. Les Cours de BIM à l’ESTP

Nous avons tous les 4 suivi les cours de BIM en 2ème et 3ème années à l’ESTP, de ce fait, nous pourrons ainsi apporter une analyse critique sur ces deux années. Nous exposerons dans un premier temps les points forts puis ce que nous considérons comme des lacunes de l’enseignement du BIM à l’ESTP. Dans un second temps, nous proposerons des suggestions d’améliorations.

A. Les Points Forts

Souvent Considérée comme l’école du BTP en France, l’ESTP se doit d’être à la pointe en matière de technique innovante. Ainsi, lorsque le BIM réorganise et réinvente la façon de concevoir et gérer un projet de construction, le rôle de l’ESTP est de proposer une formation la plus efficace possible à ses étudiants pour garder son statut d’école de l’innovation. C’est pour cela qu’en 2015 l’école a inauguré sa première salle dédiée exclusivement au BIM, comportant une trentaine de postes équipés de nombreux logiciels de BIM, de tableaux interactifs et d’une imprimante 3D. Le premier cours sur logiciel de BIM à proprement parler s’effectuent en 2ème année, des cours de DAO étant donnés en 1ère année et pouvant être considérés comme les prémices aux cours de BIM.

Le cours de 2ème année est une initiation au BIM : les cours magistraux présentent le BIM comme une nouvelle manière de penser le projet en collaboratif. Les TD permettent de nous faire appliquer les points essentiels du cours à travers le logiciel REVIT. En 3ème année, les cours sont plus magistraux, différents intervenants nous présentent l’utilisation de l’outil BIM et les possibilités qu’il représente dans le monde de l’entreprise en nous montrant des exemples de projets.

Parmi les bons points de l’enseignement du BIM à l’ESTP on trouve en premier lieu la pédagogie des intervenants et des professeurs. La plupart sont des jeunes professionnels ayant étudié à l’ESTP. Leur proximité avec les étudiants rend plus facile l’accroche à cette nouvelle matière, on peut ainsi se projeter dans le monde professionnel à travers ces jeunes diplômés de notre école ayant trouvé des débouchés dans ce secteur. Leur manière d’enseigner, souvent ludique est une force et nous permet d’assimiler plus facilement les nouveaux outils qui nous sont présentés.

Le projet de 2ème année est aussi pour nous un bon point de l’enseignement. La taille du projet fait que nous sommes obligés de travailler à plusieurs et nous permet ainsi de faire nos premiers pas avec ce mode de travail collaboratif.

B. Les Lacunes

Du point de vue négatif, nous pensons que le nombre d’heures de cours de BIM n’était pas suffisant et permettait seulement une approche générale du sujet. Ce manque de cours ne laisse le temps d’appréhender qu’un seul logiciel : Revit, utilisé pour la conception de bâtiment ; alors qu’un enseignement porté sur plusieurs types de Logiciels BIM serait intéressant, par exemple des logiciels plus spécialisés sur le développement urbanistique ou encore les ouvrages d’art.

Nous pensons également que, contrairement à la pratique actuelle, l’enseignement de l’outil BIM devrait se poursuivre au second semestre de 2ème année, le fait de ne plus s’exercer nous faisant vite perdre les bénéfices de l’enseignement du premier semestre. De plus, le second semestre très dense, ne nous permet pas de s’entrainer seul.

Enfin, nous estimons que les cours de 3ème année sont trop théoriques et ne nous montrent qu’une succession d’exemples, alors que des TP comme en 2ème année sur un autre logiciel que Revit par exemple auraient pu être intéressants.

III. Comment Améliorer l’Apprentissage de l’Outil BIM

La première idée que nous avons pu relever est de commencer les cours de BIM dès la première année au second semestre. En effet, lors du premier semestre, nous avons l’occasion d’avoir une première approche du logiciel AutoCad par l’intermédiaire d’un projet personnel. La mise en place de ces cours dans la continuité de l’apprentissage de ce logiciel nous permettrait de ne pas négliger cette matière par la suite. De plus, elle permettrait d’amorcer la deuxième année avec la mise en place d’une approche plus globale du principe du BIM et d’éventuellement de découvrir d’autres logiciels que le logiciel Revit. Il pourrait être aussi intéressant de proposer des cours facultatifs qui permettraient aux élèves d’apprendre à utiliser des logiciels supplémentaires dans le but d’enrichir notre savoir pour la suite de notre vie professionnelle.

La seconde est de créer plus d’interactions avec d’autres matières (architecture, étude de prix, …) ou même d’autres écoles afin de créer un vrai travail collaboratif. Par exemple, des étudiants de l’ENSAE (École Nationale Supérieure d’Architecture de Saint-Etienne) ont mis en place en 2015 un concours de conception et modélisation BIM à Saint-Etienne qui se nomme BIM’SE. Celui-ci a été créé afin de permettre de mieux appréhender le BIM mais aussi pour permettre un vrai travail collaboratif entre des étudiants venant de différentes écoles puisque chacun des groupes candidats doit contenir un élève provenant des cinq écoles participantes. En s’inspirant de ce concept, la mise en place de projet nous permettant de mieux appréhender les différents types d’intervenants et les différents domaines qui peuvent rentrer en jeu nous permettrait de mieux appréhender la réalité des projets que nous pourrons rencontrer dans le futur. En effet, la mise en pratique est quelque chose qui est tout de suite plus concret et bien plus motivant pour les étudiants que des cours purement théoriques.

Enfin, il faudrait que la matière BIM ait un impact plus important dans nos unités d’enseignement. En effet, actuellement, son coefficient est très minime vis-à-vis d’autres matières ce qui lui fait fortement défaut puisque les étudiants voient alors cette matière comme quelque-chose que l’on peut se permettre de négliger pour réussir son année.

Sitographie

methodesbtp.com

bimse.fr

bimbtp.com

lemoniteur.fr

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AUTOMATISATION DU CONTROLE DES EXIGENCES REGLEMENTAIRES DES CONSTRUCTIONS

Résumé
Etat des lieux des pratiques existantes permettant de vérifier le respect des exigences règlementaires des constructions dans un projet BIM.

Solibri Model Checker (SMC)
SMC est une application Java qui lit les modèles IFC et les intègre à une structure interne pour en faciliter l’accès et le traitement (SMC, 2009). Il comprend une variété de fonctions intégrées: comme une bibliothèque pour la pré-vérification d’un modèle, la détection des clashs, le nom et attribut conventions, l’existence objet, les issues de secours en cas d’incendie, vérification de la longueur du cheminement et autres. L’interface de programmation d’application (API) de SMC permet l’ajout de nouvelles règles. L’interface API n’est pas accessible au public, mais il peut être demandé à Solibri.

Jotne EDModelChecker (EDM)
EDM fournit une base de données objet et permet le développement de règles de vérification en utilisant le langage EXPRESS, qui est la langue dans laquelle le modèle de schéma IFC est écrit.

FORNAX – CORENET e-planCheck:
Fornax qui a évolué pour devenir e-planCheck est developpé par CORENET à Singapour. Il est utilisé par les autorités locales pour la vérification du code de la construction.

eveBIM-ELODIE
C’est une plateforme développée par le CSTB et dédiée à la maquette numérique, elle permet d’évaluer la performance environnementale des projets de construction.

DesignCheck
DesignCheck est développé par une équipe de chercheurs en Australie.
Il est actuellement en phase d’essai par l’industrie de la construction en Australie. Design Check crée un système de règles à base d’objets en utilisant EDM (EDModel Checker) pour coder les exigences de conception de bâtiment.
Building Environment Rule and Analysis (BERA) Language

Le langage BERA est développé pour offrir une interface intuitive pour définir et analyser avec efficacité les règles de construction dans la réalisation de la maquette numérique. Un plugin pour Révit d’Autodesk est en cours d’expérimentation.

A Client/Server Framework for On-line Building Code Checking
Cet outil en phase expérimentale à l’Université de Stanford a pour objectif de prouver qu’il est possible de soumettre des maquettes pour une vérification en ligne des règles de construction.

OptaSoft
Le logiciel développé par la société OPTASOFT est une plateforme de collaboration entre les concepteurs et les autorités compétentes chargées du respect du code de la construction dans les différents Etats des USA.
Il permet aux utilisateurs de vérifier en ligne, la conformité de leurs projets aux règlements en vigueur.

Chronologie de la recherche internationale sur l’automatisation de la vérification des codes de construction

ChronoCheck

Source(1)

REFERENCES :
Nawari. O. Nawari, Ph.D., P.E.: A framework for automating codes conformance in structural domain.
Jin Kook Lee : Building Environment Rule and Analysis(BERA) Language And its Application for Evaluating Building Circulation and Spatial Program.
(1) Johannes Dimyadi, Robert Amor: Automated Building Code Compliance Checking – Where is it at?
Charles S. Han, John C. Kunz, Kincho H. Law : A Client/Server Framework for On-line Building Code Checking
Lan Ding, Robin Drogemuller, Mike Rosenman, David Marchant, John Gero: Automating code checking for building designs -DesignCheck

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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

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

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

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

 

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Révolution BIM

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

Une définition du BIM s’impose avant tout :

B  pour Conception Construction Exploitation

pour Informations

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

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

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

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

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

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

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

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

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

 

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

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

Comment ça « fonctionne » ?

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

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

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

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

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

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

3D : Conception et coordination

4D : Ordonnancement et planification

5D : Estimations de prix

6D : Achats

7D : Exploitation, Maintenance

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

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

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

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

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

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

Qu’est ce que cela va changer pour moi ?

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

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

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

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

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

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

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

 

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

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

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

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

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

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

Comment faire pour y aller ?

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

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

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

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

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

BIBLIOGRAPHIE

WEB

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

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

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

http://batiment-numerique.fr

ARTICLE

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

Groupe-n4B3

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Introduction au BIM : état de l’art et perspectives

TP3 – Groupe 39 – CHEN Yulong, GREGOIRE Pierre-François, ROLLAND Stanislas et TOURBAH Samy

Mots-clés :

BIM, format IFC, collaboration numérique, management opérationnel, modélisation, construction

Qu’est-ce que le BIM et à quoi sert-il ?

BIM (Building Information Modelling) ou Modélisation des données du bâtiment, pourrait se définir comme une méthode de travail visant à rassembler et communiquer toutes les données relatives à un projet. Cette méthode assure un travail continu en collaboration étroite entre tous les acteurs d’un projet et tout au long de son cycle de vie.

Concevoir, simuler, visualiser et coopérer sont désormais des opérations rendues faciles grâce à cette interface sous formes de maquettes numériques. Cela garantit un échange continu et permanent entre les maîtres d’ouvrage, architectes, ingénieurs et entreprises.

En bref, BIM n’est donc pas seulement un dessin 3D, c’est une construction virtuelle du projet et une véritable aubaine pour l’optimisation des réalisations.

Existe-il déjà des retours d’expérience du BIM ? Si oui, corroborent-ils les attentes escomptées ?

A titre indicatif, prenons le cas de du gouvernement de la Grande Bretagne :

D’après plusieurs retours, la mise en place de la méthode BIM pourrait engendrer une baisse de productivité de 30% pendant trois à six mois. Sans compter le coût de non-production des salariés durant leur formation. Néanmoins, dans un second temps, l’on constate généralement un gain de productivité de l’ordre de 50%. Après son déploiement en 2011, BIM aurait depuis permis l’économie de près de 2 milliards d’euros sur les grands projets de construction publics. Sans compter que désormais deux tiers des gros projets du Royaume Uni sont maintenant livrés en temps et en heure dans le budget escompté (contre un tiers auparavant).

Quelles sont les atouts et les limites du BIM ?

Si l’on devait définir une véritable limite au BIM, ce serait celle de notre capacité à rallier les différents acteurs de la réalisation d’un projet à ce modèle.

Car en effet, dans un premier temps, cette transition doit être financée (formation des personnes, mise en œuvre des nouvelles méthodes, programmes…)

La transition vers le BIM impose une communication incessante entre tous les acteurs. Et cela exige une « langue commune » : chaque acteur de la maquette se doit de prendre en compte l’intégralité du projet et ses intervenants pour être entendu et se faire entendre.

Mais une fois ce langage assimilé, les avantages conférés par cette méthode sont vastes :

  • Diminution des erreurs
  • Réduction des litiges
  • Diminution des coûts de construction
  • Réduction de la durée des projets
  • Augmentation de la productivité
  • Création d’un « carnet de santé » du bâtiment qui permet de le définir précisément et de suivreson état dans le temps
  •  Gains importants dans l’exploitation et la maintenance d’un bâtiment (en termes de temps et d’argent)

Par la même occasion, BIM donne l’occasion de toucher à nouveaux marchés…

Comment ça fonctionne ?
Qu’est-ce que le Format IFC ?

Industry Foundation Classes (IFC) est un format orienté-objet qui facilite l’échange de données entre les logiciels BIM. Il s’adapte à tous les types de données à n’importe quelle étape de la vie d’un bâtiment : études préliminaires, conception, planification, construction, utilisation et démolition. Les IFC permettent la représentation de nombreuses informations : géométrie, relation entre les objets, propriétés et métadonnées. Il s’agit du format OpenBIM le plus courant.

En quoi permet-il de faciliter l’échange de modèles ?

Les différents collaborateurs du projet peuvent choisir une Définition de la Vue de Modèle, ou Model View Définition (MVD), afin de permettre l’échange d’une information spécifique dans un fichier exporté au Format IFC. Aujourd’hui, la MVD la plus utilisée est l’IFC2x3 Coordination View v2.0 qui s’est vue attribuer la certification 2.0 des logiciels par BuildingSMART. Elle permet une collaboration efficace des différents intervenants de la Maîtrise d’Oeuvre durant la phase de conception.

Existe-t-il d’autres formats OpenBIM permettant l’échange de données entre les collaborateurs ?

Oui : le Building Collaboration Format (BCF) qui permet aux collaborateurs d’échanger sur une partie précise dur modèle, l’International Framework for Dictionnaries qui permet de simplifier l’échange de données entre des collaborateurs parlant des langues différentes, et l’Information Delivery Manual qui permet de rendre disponibles au bon moment et au format adapté les informations des différents collaborateurs.

Les applications BIM ont-elles vocation à être déployées dans le Cloud ?

Oui, car le cloud computing apporte des réponses à plusieurs problématiques liées au BIM : puissance informatique élevée requise par les architectes et ingénieurs, accès à l’information depuis n’importe quel endroit du monde, augmentation du coût des infrastructures informatiques, mise à jour des logiciels et sauvegarde des bases de données. Il y a trois types de services cloud : SaaS (Software as a Service), PaaS (Platform as a Service) et IaaS (Infrastructure as a Service). Le service Cloud peut être public, privé ou hybride.

Quelle est la différence entre BIM et CAO ?

Le CAO est un support électronique permettant la représentation graphique d’un bâtiment. Le BIM propose une approche différente : il s’agit d’un modèle 3D paramétrique intelligent qui constitue une réplique virtuelle du bâtiment. Ainsi, en BIM, tous les éléments interagissent entre eux ; les erreurs éventuelles sont évitées grâce à une mise à jour du modèle complet à chaque modification.

À quelles étapes de la vie d’un bâtiment doit-on utiliser le BIM ?

Le BIM permet la création, la gestion et l’échange des données tout au long du cycle de vie d’un bâtiment. On distingue quatre types de modèles BIM : modèle de conception, modèle de construction, modèle de mise en service et modèle d’utilisation de l’ouvrage. Le BIM permet de partager les données entre les différentes phases de l’ouvrage en minimisant les problèmes d’interopérabilité.

Dans quelle mesure l’utilisation du BIM s’appuie-t-elle sur une amélioration des processus de travail actuels ?

Le BIM s’appuie sur un renouvellement des méthodes de travail utilisées. La mise en place de nouveaux processus obéit au cycle Planifier, Effectuer, Vérifier, Agir. Par exemple, lors de la duplication de saisie d’information durant les échanges de données, il est nécessaire d’identifier les pertes de temps et risques d’erreurs ; à cette phase d’identification succède la mise en place de nouvelles méthodes de travail.

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

La maquette numérique BIM : une modification de posture pour le maitre d’ouvrage ?

L’intégration de la maquette numérique dans la phase de conception induit des enjeux importants pour la transmission des données au cours de la vie du projet.

Ainsi, le dossier d’appel d’offres aura un volet numérique. En outre, les entreprises répondant à l’appel d’offres auront une base de travail numérique.

Après réception de l’ouvrage, le maitre d’ouvrage aura l’ensemble du projet sous forme numérique et des données comme les fiche-produits par exemple et les opérations de maintenance seront inscrites dans la maquette numérique.

La propriété des données et les responsabilités de chaque intervenant sur le projet, un véritable enjeu :

La question de la propriété des données et des responsabilités de l’ensemble des protagonistes intervenant sur le projet de maquette numérique est un point incontournable.

En effet, la gestion de l’accès pour chaque entreprise accédant à la maquette BIM est primordiale. Par exemple l’entreprise travaillant sur les portes ne doit pas pouvoir modifier la charpente métallique de l’ouvrage puisqu’elle est uniquement responsable des portes.

Comment faire pour y aller ?

Quelle est la définition du MODE DE PROJET ? Quelles sont les trois phases principales ?

Définition: le projet s’insère dans un processus d’actions : Les trois phases principales sont :

1) Une phase amont (émergence du besoin jusqu’à décision de faire, définition du besoin, justification de ce besoin, scénarios de solutions, étude de faisabilité)

2) Une phase conception et réalisation (définition de l’objet, choix concepteurs, conception, coût, mise en œuvre)

3) Une phase d’exploitation et de maintenance

Quelle est la phase d’adoption du BIM ?

La phase d’adoption du BIM est différente de la phase d’implémentation ou de déploiement. L’adoption consiste en fait à se convaincre que le BIM est fait pour votre entreprise, ou non. L’adoption est également une réflexion sur ce que vous aimeriez que votre entreprise devienne.

Quelle est la tache major essentielle du BIM manager ?

La tache major essentielle du BIM manager, c’est la notion de BIM exécution plan : se focaliser sur pourquoi on le fait, et ce à quoi ça va servir.

BIM exécution plan est le plan de la mise en œuvre d’une société BIM, l’évaluation des systèmes actuels, exposant les raisons de la mise en œuvre BIM et la stratégie pour y parvenir, y compris les délais et les budgets. BIM est un processus de collaboration qui est adapté aux projets individuels. Il n’y a pas de solution toute faite, donc la mise en œuvre de ce processus nécessitera une analyse du type de travail que vous faites, et avec qui vous le réalisez.

En quoi consiste le « BIM EXECUTION PLAN » ?

  1. Comprendre la vue du projet.
  2. Information du projet.
  3. l’identification des partenaires.
  4. Identification des enjeux et risques.
  5. Organisation, mise en place des ressources
  6. Décrire et séquencer les actions par domaine
  7. Management de la communication (entre les partenaires) et des informations
  8. Non traité
  9. Collaboration du Workflow
  10. Section qualité
  11. Estimation des ressources (nécessaire au démarrage du projet)
  12. Structuration du modèle (communication)
  13. Mise en place des moments clés et livraison des livrables.

Il y a une idée répandue selon laquelle l’implémentation

du BIM exige simplement l’achat d’un nouveau logiciel.

Est-ce vrai ou faux et pourquoi ?

C’est faux. BIM est beaucoup plus approfondi que cela et peut nécessiter des changements de nombreux aspects d’une entreprise. Par exemple, on trouve des changements au niveau des procédures de contrôle de qualité, le calcul et la facturation de frais à travers les étapes de travail, et l’approche standard pour les projets. Il peut y avoir des implications légales et contractuelles à considérer. Une formation appropriée devra certainement être dispensée tout au long de la vie de l’entreprise. De nouveaux matériels et logiciels peuvent être nécessaires pour l’interopérabilité avec vos clients et collègues de consultants. Enfin, certains protocoles BIM devront être mis en place pour définir comment gérer vos données et collaborer avec d’autres intervenants.

Que devons-nous considérer pour le budget de l'implémentation du BIM ?

Comme pour toute activité de l’entreprise, il est essentiel d’avoir un budget réaliste pour la l’implémentation du BIM. Une grande partie du coût associé à l’implémentation du BIM sera déjà identifiée au sein de l’activité normale d’une pratique, par exemple au niveau de la formation du personnel, le renouvellement du matériel et la mise à jour des logiciels. Nous devons également prévoir un budget pour la recherche et le développement. De même en ce qui concerne le financement de projet pilote ainsi que des nouveaux procédés à tester.

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Le BIM au service de la réalité virtuelle immersive

Mots-clés : Immersion, optimisation, maquette, développement, évolution, construction

 

Le BIM, comprenez Building Information Modeling, constitue une maquette numérique permettant de travailler en trois voire quatre ou cinq dimensions.

En France, l’objectif est de rattraper notre retard sur nos voisins anglais déjà bien avancés dans l’utilisation de cette technologie. En effet, ceux-ci parviennent déjà à utiliser les autres dimensions que sont le temps et le coût en optimisant leurs planification et organisation de chantier ainsi qu’en simulant différents scénarios de dépenses via l’utilisation du BIM.

Conscients des nombreuses et profitables évolutions promises par cette technologie, les ingénieurs de Bouygues Bâtiment ont développé la Salle Callisto-Sari, Salle à Réalité Immersive.

Cette salle, composée d’un écran géant de plusieurs mètres et d’une vingtaine de hauts parleurs permet à son utilisateur de se déplacer dans un bâtiment en trois dimensions, tout en pouvant y modifier ses propriétés telles que les matériaux, les configurations spatiales des locaux, le mobilier, la période de la journée (jour/nuit), l’éclairage, et même les positions des bouches d’aération s’il le désire.

Ces modifications permettent, par exemple, d’observer les flux d’air en fonction des types de vitrage, de réaliser des tests acoustiques en fonction des revêtements de sol. L’immersion est si réelle qu’il est possible de cerner la différence de décibels selon qu’une porte soit ouverte ou fermée.

L’appartement ou le bâtiment en question peut alors être habillé/déshabillé à la guise du client, construit/déconstruit à souhait afin d’y optimiser son rendu esthétique, énergétique, acoustique et lumineux.

Cette salle a été pensée pour montrer tout ce que le BIM peut apporter dans le milieu du BTP français.

En effet, de telles possibilités de modification permettent aux différentes parties prenantes d’un chantier de se concerter sur la base des mêmes informations et d’éviter des réserves du client à la livraison en raison de son manque de visibilité sur le projet final. De plus, cela permet d’anticiper des problèmes de construction ou de malfaçon auxquels le constructeur pourrait être confronté et donc de raccourcir les délais.

De plus, il sera possible de charger sur une clé USB votre maquette virtuelle et de la modifier sur n’importe quel type d’ordinateur. Ainsi, le client d’un appartement sur plans pourra réaliser sa configuration personnelle chez lui mais il sera aussi beaucoup plus aisé de travailler sur le chantier avec tous les intervenants.

Cette réalité virtuelle immersive permise par l’introduction du BIM dans le milieu du BTP permettra également de supprimer les systèmes de constructions témoins et donc de diminuer encore les coûts d’un chantier et son impact environnemental.

Comme autre exemple de service rendu par le BIM à la construction en générale, on pourra également citer les images des drones utilisées par les américains sur leurs chantiers afin de comparer les représentations 4D théoriques et 4D du chantier.

Cette comparaison leur permet une meilleure visualisation des problèmes sur le chantier et donne suite à une réorganisation quotidienne, toujours dans le but d’optimiser les coûts et les délais de réalisation.

 

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BIM : Révolutionnaire, Controversé et Prometteur.

Ces dernières années, l’acronyme BIM est sur toutes les lèvres et depuis son apparition, le Building Information Modeling a été à l’origine d’une véritable révolution dans le milieu de la conception architecturale et de la construction. Le BIM est « à la fois un logiciel, une base de données, un processus collaboratif voire une méthode de management ». Il pourrait se résumer en une maquette numérique qui « contient une base de données et une représentation graphique, en 2D ou en 3D, du bâtiment»(1). C’est un outil qui a permis une véritable libération des formes chez plusieurs architectes, notamment du mouvement déconstructiviste, tels que Frank Gehry ou Zaha Hadid. Ces derniers, souvent avides de volumétries déroutantes et futuristes, se sont appuyés sur ce nouvel outil pour se défaire des carcans qu’imposait parfois la conception en 2D.
C’est ainsi que Gehry a pu signer des édifices aussi iconiques par leur forme que le Walt Disney Concert Hall de Los Angeles ou la très fraichement inaugurée Fondation Louis Vuitton à Paris, et que la Britannique Hadid propose des édifices aux courbes fluides et fuyantes dans des projets comme l’Opéra de Guangzhou en Chine.

Si de telles réalisations d’une grande sophistication apparente suscitent un lot d’admiration quasi immédiat chez le public profane, le milieu des architectes est quelque peu divisé. Souvent critiqués à la fois pour leurs partis pris architecturaux, décrits comme formalistes et décontextualisés, c’est surtout pour le processus de conception que permet le recours au BIM qu’ils sont décriés. Frank Gehry, est incontestablement la figure la plus représentative d’un ensemble d’architectes dont la démarche consiste à partir de formes abstraites sous formes d’esquisses d’intentions, matérialisées en maquettes, et de leur donner vie au moyen de scans 3D pour aboutir à une représentation concrète grâce au BIM et que la très classique CAO -conception assistée par ordinateur- aurait rendu très laborieuse. Ce que soulignent les détracteurs c’est que l’usage du BIM mène à une aliénation de la conception et n’aboutit pas à un véritable travail sur l’espace et donc à une Architecture mais se limite à la production d’édifices, certes très esthétiques, mais qui relèvent plus de l’objet formel ou de la sculpture.

S’il divise les architectes en deux camps idéologiquement opposés, les professionnels de la construction ont un avis majoritairement positif et le présentent comme un outil d’avenir incontournable, et cela malgré l’aspect couteux qu’implique son adoption due à la fois à un coût d’acquisition mais aussi et surtout à un coût de formation à une nouvelle technologie. Ainsi des grands groupes comme Bouygues en assument l’utilisation comme un gage de qualité et en font ouvertement la promotion à travers le site BimGeneration(2), y rappelant à quel point le BIM permet de créer un support commun à l’ensemble des intervenants dans la conception et la réalisation d’un projet. Assurant la garantie d’une communication claire et d’une rationalisation de la conception et de la réalisation entre les différents acteurs et ce, dès les prémisses du projet, la modélisation par BIM serait donc avant toute chose un formidable moyen dans la mise en oeuvre de projets d’une grande complexité. S’imposant de plus en plus dans de nombreuses structures et agences, principalement dans le monde anglo-saxon avec un taux d’adoption de près de 50% aux Etats-Unis contre un peu plus d’un tiers en Europe occidentale(3) où il se répand de plus en plus, lentement mais surement. En France, les déclarations de L’ancienne Ministre Cécile Dufflot prévoyant un déploiement du BIM obligatoire à tous les marchés publics d’ici 2017(4), sont un signe annonciateur que ce dernier deviendra très vite indispensable et incontournable. Aux architectes maintenant de se positionner et d’en faire le meilleur des usages.

(1)Julien Beideler, Le plan pour faire basculer le batiment dans le BIM, Le Moniteur, 27mars 2014

(2 )www.bimgeneration.com

(3)McGraw-Hill Construction, Rapport Smartmarket, Etude sur l’utilisation de la BIM par les architectes en France et en Europe, 2010

(4)Antoine Hudin, Le BIM c’est maintenant ou Presque… , Le Moniteur, 3 septembre 2014

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De l’impression 3D à la construction 3D

Concentrer, centraliser, rendre exploitables et visualisables toutes les données relatives à un projet représentent les principaux enjeux du BIM (Building Information Modeling). Ce principe de modélisation informatique permet de réduire les pertes d’informations entre les différents intervenants au cours de la conception d’un projet. L’ensemble des informations relatives à la géométrie, aux réseaux, à la géographie et à l’environnement de la conception deviennent facilement visualisables, facilitant la compréhension d’un projet complexe et réduisant les risques de malfaçons lors de la phase de réalisation. Ce nouveau type de conception tend aujourd’hui à devenir un élément central de la construction car il permet aussi un suivi de la réalisation lors de sa phase d’exploitation mais aussi de démolition.

L’architecture atypique des nouvelles conceptions demande une étude approfondie de toutes les phases d’exécution du projet avant le début des travaux. Le projet doit pour ainsi dire être « fini » avant d’avoir commencé afin d’éviter tout évènement imprévu sur le chantier et limiter les diminutions de rendement de production. Certains tendent même à pousser cette notion de productivité à son extrême. Partant du principe que si l’ensemble des données du projet est connu, de la zone de passage des réseaux dans les murs jusqu’à la géométrie exacte des fondations, seul le facteur humain est alors susceptible de diminuer la productivité lors de la phase d’exécution. En effet, les échafaudages et coffrages demandent un certain temps de réalisation et leur coût augmente avec la complexité de la réalisation.

Ainsi, en se basant sur le même principe que l’imprimante 3D consistant à « imprimer » une maquette en plastique du projet, Enrico Dini, ingénieur, a développé le D-Shape. Cette machine possédant une tête d’impression déplaçable dans un carré de 6 mètres de côté permet «d’imprimer » une structure en utilisant une technique de stéréolithographie. Les objets sont ainsi formés par une succession de fines couches de matériau constitué de sable et de liant.

En utilisant le même processus de conception, le professeur Behrokh, enseignant en Californie, a mis au point l’imprimante 3D Contour Crafting géante permettant directement d’imprimer un bâtiment à partir de la modélisation informatique. Du béton injecté dans une tête s’applique par couches successives. Les propriétés du béton utilisé lui permettant une prise rapide, l’utilisation de coffrages et d’échafaudages est désormais inutile. Le gain de productivité est considérable étant donné qu’il devient possible de réaliser une maison de 240m² en seulement 24h.

Cette nouvelle méthode de conception basée sur les propriétés du BIM pourrait donc bien rendre les coffrages et échafaudages obsolètes. Elle permet aussi de garantir le respect de délais d’exécution et de réduire les risques de malfaçons lors de la construction. Toutefois, Il faut souligner que cette dernière laisse peu de marge de manœuvre lors de la phase de réalisation du projet. En effet, il devient complexe de modifier un élément du projet une fois la réalisation amorcée. De plus, ce type de réalisation nécessite une extrême précision du dimensionnement de la structure avant la mise en œuvre. Tout défaut découvert tardivement ne peut être directement corrigé. Ainsi, cette méthode de réalisation novatrice est encore au stade embryonnaire, les capacités de résistance des matériaux utilisés restant encore à évaluer précisément et le domaine d’application restant pour l’instant limité à des bâtiments de faible hauteur.

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Le BIM, ou comment mieux faire

      Le BIM (Building Information Model), également appelé maquette numérique, révolutionne notre façon de travailler. Il s’impose petit à petit comme un outil indispensable dans le domaine du BTP. Lors de chaque phase d’un projet, il présente de nombreux avantages. Lesquels sont-ils ?

Phase 1 : Mieux concevoir 

      Tout d’abord, la maquette numérique permet de visualiser très concrètement le projet, beaucoup mieux que sur des plans 2D. C’est pour cela que le BIM est un outil d’aide à la décision puisqu’il est alors facile de faire des simulations précises, par exemple, cela permet au client de choisir entre différentes variantes. De plus, la centralisation de toutes les informations dans un seul document permet d’éviter les incohérences entre les actions des différents acteurs. Enfin, l’un des principaux atouts du BIM est l’optimisation des coûts. Par exemple, la maquette peut prendre en compte la dimension budgétaire du projet, les quantités peuvent alors être récupérées de manière très précise, ou encore, les déperditions et les consommations liées à la réglementation thermique peuvent être calculées très finement. D’après une étude anglaise, les coûts de construction pourraient ainsi être réduits de près de 20%.

Phase 2 : Mieux construire

      Lors de la phase de construction, il est intéressant d’intégrer le facteur temps dans la maquette, cela permet d’une part de vérifier que l’enchainement du planning est cohérent et d’autre part de visualiser l’évolution de la construction du projet. Grace à une meilleure organisation du chantier, les délais sont maximisés, mais la qualité et la sécurité le sont également, notamment grâce au repérage en amont sur la maquette des problèmes éventuels et des différentes situations à risques.

 Phase 3 : Mieux exploiter

      Les bénéfices du BIM ne s’arrêtent pas à la livraison de l’ouvrage, il en révèle de nombreux encore après. Il est important de noter que 75% du coût d’un ouvrage est généré par son exploitation ,c’est pourquoi les clients sont intéressés par tout ce qui pourrait l’optimiser et ainsi en réduire le coût. Le BIM permet ainsi de faciliter la maintenance de l’ouvrage, notamment grâce à la centralisation de toutes les données concernant les différents matériels et équipements. Il permet également l’anticipation de l’évolution de l’ouvrage dans le but d’optimiser son utilisation, par exemple, les universités n’utilisent en moyenne que 20% de leur capacité.

      Les avantages du BIM sont incontestables, celui ci sera très bientôt un outil indispensable, en particulier dans le domaine du BTP, que tout intervenant se devra de connaître et savoir utiliser.

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BIM : L’emploi de demain?

Building Information Modelisation : un terme qui vous est inconnu ? Ne vous souciez pas de cet aspect, il est en train de révolutionner le monde du BTP et viens nous toucher de plein fouet en ce moment même. Le BIM est un processus de travail qui permet de fabriquer des maquettes numériques de bâtiments existants ou bien en cours d’exécution, ou encore à l’état d’ébauche.

Définir les points forts et les points faibles, améliorer la construction avant même qu’elle ne soit réalisée constitue un challenge que la France est maintenant prête à relever. En effet, nous, Français, n’adhérons pas trop au changement et aimons respecter dans nos traditions et rester dans le cadre qu’elles définissent. Cependant, nous avons bien accepté la révolution industrielle, l’ascension fulgurante des nouvelles technologies. Alors, pourquoi ne pas tenter d’innover dans le secteur du BTP ? Valeur sûre de notre chère patrie, le BTP est un secteur dirigé par les grands groupes, à l’image de  Bouygues, Vinci Eiffage, Léon Grosse ainsi que par de nombreuses PME et entreprises familiales. Difficile de faire changer les mentalités donc. Pourtant, c’est bien là que se trouve l’effervescence, le point chaud, la source en ébullition de ce secteur.

Le BIM est une maquette 3D qui mettra en interaction tous ses objets. Les objets communiquent entre eux, tout comme chacun des acteurs de la construction. Le maître d’ouvrage, le maître d’œuvre, les entreprises, ayant accès à ces maquettes 3D, pourront ainsi échanger plus facilement sur les modèles en construction. Ces objets contiendront une multitude d’informations : leur prix, leurs performances thermiques et acoustiques, leur hauteur, leur épaisseur, leur résistance au feu, taille, modèle… tant de caractéristiques qui feront de ces objets des objets intelligents.

Intelligents ? Un objet peut-il l’être ?

Oui, et ceci grâce aux logiciels. Les études sur l’environnement autour du bâtiment, les plaques d’égouts, les tuyaux, tout sera repéré sur la maquette. Ainsi, lorsqu’un élément rencontrera un problème, par exemple un mauvais positionnement de fenêtre, ceci sera directement indiqué à l’utilisateur qui  pourra changer le positionnement de celle-ci. Les objets détecteront donc les conflits, et rendront alors les problèmes de réalisation moins importants.

La maquette est-elle figée ?

Bien sûr que non. Au fur et à mesure de l’avancée du chantier, chacun des acteurs est tenu de mettre à jour et de faire évoluer la maquette vers ce qui lui semble être le mieux. Ainsi, les progrès et le monde du bâtiment seront toujours des sujets en constante évolution, tournés sur un avenir qui pointent vers la technologie.

Ce sont autant de raisons pour remettre un peu de gaieté dans le monde du BTP en berne depuis peu. Aujourd’hui, nous subissons de plein fouet la crise économique qui sévit depuis 2008. Tous les secteurs ont été touchés, de nombreux licenciements, de nombreuses délocalisations ont fait les unes des journaux. Les entreprises du BTP  recrutent beaucoup moins de jeunes diplômés. Pour la première fois sur la touche, ces derniers pourraient pourtant tirer parti de cette innovation pour relancer leur côte.

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