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Le BIM en France et pour Tous : Info ou Intox ?

Qu’est ce qui nous permet de penser qu’aujourd’hui Le BIM* est en marche et que tous les acteurs du bâtiment sont concernés ?
Où en est la France en matière de BIM ?

« 92 % des maîtres d’œuvre ont déjà entendu parler du « Building Information Modeling »,
63 % des artisans et entreprises du bâtiment répondent également par l’affirmative.
32 % des artisans confessent ne pas connaître le BIM… »
Résultat de l’enquête menée entre le 26 mai et le 10 juin 2015 par Batiactu.

Autant de questions qui méritent un petit tour d’horizon pour faire le point sur la situation.

Faisons d’abord un rapide point historique.
Si l’on remonte trente à quarante ans en arrière, nous nous apercevrons que la thématique du BIM existait déjà. Par thématique du BIM, j’entends ici le thème : « exploitation de données ».

A la fin des années 70, c’est d’abord le monde aéronautique qui développe des logiciels 3D, Dassault Aviation en tête avec CATI (Conception Assistée Tridimensionnelle Interactive).
Puis en 1981, Dassault Système crée CATIA (CATI version Appliquée) pour assurer le développement et la maintenance.
En 1985, Michel Fauconnet (ingénieur ENSHMG – Ecole Nationale Supérieure d’Hydraulique et de Mécanique de Grenoble) crée un progiciel pour les thermiciens, capable de calculer des bilans thermiques et énergétiques: Turbo TH, plusieurs fois rebaptisé. Il est connu aujourd’hui sous le nom de: Virtual TTH 2014, intègre la RT 2012 et s’utilise avec EnergyPlus pour la simulation thermique et avec CSTBTh-CE Ex pour le calcul de l’éco prêt.

Mais en 1985, nous ne parlions pas encore du BIM, de l’interopérabilité mais de renseignement de données et de la manière de les utiliser dans le domaine du bâtiment.

Parallèlement, les acteurs de la construction se servaient de déjà différents logiciels de représentation 3D (ou maquette virtuelle), dans lesquels il suffisait de charger des programmes adaptés pour implémenter les objets avec des informations, et l’on pouvait ainsi extraire des données et les lire sous Excel, par exemple.
Mais ici nous parlons de logiciels puissants, capables de créer des maquettes 3D, d’informations contenues à l’intérieur…mais pas encore de BIM.
Parce que beaucoup, encore, font cette confusion entre Maquette virtuelle et BIM.

En attendant, il n’est pas interdit de penser que ces démarches proactives ont permis le développement de nouvelles réflexions en général et, plus particulièrement, sur la question du partage des données et de leur exploitation dans le domaine du bâtiment.

Ce n’est qu’en 2000, que le terme de « Building Information Model » (BIM) fait son entrée dans le monde du bâtiment en tant que « concept fédérateur désignant des logiciels CAO » (extrait des « Ateliers du Numérique » créés en 2009)
La F3DF (formation 3D en France) parle même de « révolution » pour le bâtiment « le BIM est la méthode qui permet le partage de toutes les données tout au long de la vie d’un bâtiment … depuis sa construction en passant par son utilisation et jusqu’à sa démolition »

En 2005, le ministère de l’économie, des finances et de l’industrie lance le programme « TIC** & PME 2010 », afin de promouvoir le travail collaboratif, sous forme de concours destinés à toutes les filières du bâtiment.

Finalement, on peut voir que le BIM est en marche depuis au moins 15 ans, si l’on en croit ces INFOS, issues de documents publics, voire officiels et de retour d’expérience.
Mais quel est le bilan de ces années, où en sommes-nous de l’évolution du BIM ?

Mis à part quelques « grands groupes » qui utilisent le BIM depuis 2000, dont Bouygues, qui en fait partie, et se vante de récolter, aujourd’hui, les premiers fruits de ses projets en BIM, ou encore VINCI Construction, EGIS (Conseil & d’Ingénierie dans les domaines des transports, de la ville, du bâtiment, de l’industrie, de l’eau, de l’environnement et de l’énergie), où en sont les autres, les PME, les indépendants, les artisans, les « petits » ?
Auront-ils les moyens de se mettre au BIM ou est-ce de l’INTOX ?
Se feront-ils engloutir progressivement ou tout simplement disparaîtront-ils ?
Les coûts liés à la formation, à l’achat de logiciels, à la mise en œuvre semblent difficilement surmontables pour ces « petits ». Alors comment faire ?

Existe-t-il en France des « boosters » pour permettre à tous les acteurs du bâtiment de participer au BIM ? Les « petits » pourront-ils un jour jouer dans la cour des « grands » et cela correspond-il à leur typologie de projet (souvent eux aussi « petits »)?

Rapide tour d’horizon des mesures en action en Europe et en France:
En mai 2010, la « stratégie de l’Europe 2020″ est adoptée et l’une des sept initiatives phare est « la stratégie du numérique ».
Le 6 mai 2014, la commission Européenne adopte la stratégie pour un marché unique numérique, qui définit un certain nombre d’actions qui devront être mise en place d’ici à 2016.

En octobre 2014, face à la baisse d’activité du secteur de la construction, le ministre Sylvia Pinel ministre du logement et de l’égalité des territoires, annonce l’entrée en vigueur de son « plan de reconstruction » dont la mission numérique*** fait partie.
Le 2 décembre 2014, B.Delcambre, président du CSTB et ambassadeur du numérique, sort son rapport : « Mission numérique Bâtiment », qui explique et incite à la mise en place du BIM, avec de gros crédits alloués par l’Etat (20 millions d’euros sur 3 ans)

Plusieurs associations se sont créées, comme Mediaconstruct en 1989 (issue de BuildingSmart, association internationale), qui communique sur les usages du BIM et le soutienne.

Parallèlement, les éditeurs de logiciels, font évoluer leurs outils, en les rendant inter opérables, notamment avec les IFC****, qui permettent des échanges de fichiers avec des logiciels différents dits OpenBIM*****, ou encore les « viewers » gratuits…
Les industriels du bâtiment proposent, eux, des bibliothèques de matériaux, d’équipements, souvent gratuits et exploitables en BIM.

Google: offre d'emploi Bim
Google: offre d’emploi Bim

La FFB****** a engagé des études économiques sur le sujet du BIM en 2010 et a révélé que « le manque d’interopérabilité coûte environ 40 euros par m² et par SHON pour les entreprises. Les coûts annuels de non qualité du secteur de la construction en France imputables aux défauts d’interopérabilité sont estimés à 15 milliards d’euros»

Après ce rapide tour d’horizon, il apparaît que le BIM est un des sujets forts et aux enjeux multiples de ces prochaines années, qu’il est d’ores et déjà en action.
Afin de pallier bouleversements techniques, qu’inévitablement il génère, son développement se devra d’être accompagné de mesures adaptées et dynamiques, tant en fonction de la taille des entreprises utilisatrices qu’en fonction de la taille des chantiers.
Certes la vitesse d’adaptation ne sera pas la même en fonction des utilisateurs mais il semble se dessiner, aujourd’hui, une réelle volonté d’action de l’ensemble des acteurs pour y parvenir.

Le BIM c’est aussi une transformation des modes de travail, de la transmission de données, du partage de l’information, de la communication, de la mise en commun, de la maîtrise des nouvelles technologies et beaucoup de l’envie de travailler ensemble et mieux.

http://www.encyclopie-incomplete.com
http://www.encyclopie-incomplete.com

Alors, pour les individualistes, les conservateurs, ceux qui rêvent de Pouvoir et de Propriété, cela risque de poser quelques problèmes existentiels… mais ça, c’est un autre sujet !


*BIM : Building Information modeling / model – modélisation des données du bâtiment
**TIC : Technologies de l’Information et de la Communication
***Mission numérique : rapport inscrit dans le cadre du plan de relance de la construction et orienté sur le numérique
****IFC : Industrie Foundation Classes – format de fichier d’échange
*****OpenBim : programme de coopération universel reposant sur des standards et des processus de travail ouverts et destinés au domaine de la conception (définition Allplan, logiciel)
******FFB : Fédération Française du Bâtiment (organisation professionnelle de 1904 qui représente et défend les entreprises du bâtiment)
Sources :
https://fr.wikipedia.org pour Michel Fauconnet
http://support fisa.fr/fiche/produit/1/ = pour virtual TTH

http://lesateliersdunumériques.webnode.com

http://Formation-3-D-france.com = Le bim l’avenir du bâtiment

http://www.Bimfrance.net

http://www.batiactu.com/edito/bim—ou-en-est-la-france

http://www.latribune.fr pour le sujet « bâtiment le big bang du bim
http://hub.icade.fr = le bim en 5 questions
http//bimfrance.net = pour le rapport sur le numérique
http://www.cndp.fr = pour l’école du numérique

http://www.batiportail.com/toutsurlebim.asp

http://www.europarl.europa.eu

http://www.ffbatiment.fr

http://www.untec.com

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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.

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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.

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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?

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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).

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Résultats des requêtes sur Google.
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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

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« La conception géométrique est nécessaire mais elle n’est pas suffisante » Christophe Gobin (Cahier Pratique Le Moniteur n°5737 sur la Constructibilité)

Dans la pratique, la projétation consiste en une réponse géométrique aux besoins de l’utilisateur final alors que les composants élémentaires d’un ouvrage font parti d’ensembles qui répondent à des fonctions attendues par les usagers (performances thermiques, acoustiques…. ). La géométrie, seule, ne peut répondre aux exigences du programme.

L’Institut de recherche en constructibilité (IRC) propose la découpe du bâtiment en sous ensembles fonctionnels comme suit

  1. Adaptation
  2. Structure
  3. Enveloppe
  4. Partition et accès
  5. Equipement
  6. Parachèvement

Cahier pratique Le moniteur n°5737 (@IRC)

Cette notion de fonction est décrite dans la méthode UNTEC d’analyse et d’estimation des coûts de la construction immobilière (UNTEC, 2002). Cette méthode propose de décomposer les projets en éléments constitutifs jusqu’à l’obtention « d’organes fonctionnels ». A titre d’exemple, les fondations ont pour fonction «  la répartition sur le terrain des charges et des surcharges du bâtiment (UNTEC, 2002).

Si l’on fait un parallèle avec l’utilisation des IFC dans les projets de construction, la problématique est assez similaire. Le format IFC permet d’échanger la géométrie nécessaire entre les acteurs chargés de la conception du bâtiment et les objets peuvent être enrichis d’informations non géométriques. L’objectif du BIM est de passer de la 3D à la 7D et l’accent est mis sur l’interopérabilité via les IFC alors que lorsque l’on dépasse le stade de la conception, les besoins en données géométriques diminuent En effet, les composants IFC, sous ensemble de la famille élément, ne permettent pas de définir un bâtiment en sous ensembles fonctionnels. Le cours de l’UNIT  « Arborescence des principaux objets du modèle IFC » illustre mon propos et montre clairement que se trouvent au même niveau d’arborescence, sous les éléments constructifs : les murs, les dalles, la toiture, les poutres, les portes, les fenêtres….

De nombreux maitres d’ouvrages, souvent Anglo-Saxons, imposent l’utilisation de formats de données non géométriques pour enrichir les maquettes 3D. Parmi ces formats, on peut citer : UNIFORMAT II, OMNICLASS, UNICLASS. En France, la décomposition primaire proposée par l’UNTEC pourrait s’assimiler à un de ces formats. Si on étudie ces formats avec la vision proposée par l’Institut de recherche en constructibilité, les plus proches d’un découpage fonctionnel sont UNIFORMAT II et la méthode UNTEC.

La mise en place puis l’adoption par les acteurs français d’un format du type Uniformat permettrait de réaliser des projets de construction ou de rénovation avec une description par éléments attendue et comprise par tous, à toutes les phases, et permettant à la donnée de rester structurée lorsque les besoins en information géométrique diminuent.

L’enjeu est une meilleure coordination grâce à « une certaine uniformité des données de conception présentées par chaque discipline », Robert P Charrette (Guide pour la description de projets par éléments Uniformat II, 2006).

 

 

 

 

 

 

Références :

www.unit.eu/cours/bim/arbo/arbo.html

www.omniclass.org

www.csinet.org/Home-Page-Category/Formats/MasterFormat/What-is-MasterFormat-PPT.ppt

www.cebq.org/documents/DPE-GuidepourUniformatII.pdf

www.jmb51.net/DT_2011/32-INFORMATIQUE_APPLIQUEE/methode_untec_2002.PDF

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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.

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Le BIM à venir

Le Building Information Modeling (BIM), aussi appelé maquette numérique, est un développement révolutionnaire qui est en train de rapidement remodeler l’industrie de l’architecture et de l’ingénierie de la construction. Il est à la fois une technologie aidant les acteurs d’un projet à visualiser ce qui doit être construit, grâce à une reconstitution virtuel du projet. Mais il constitue également une démarche de co-conception entre les différentes personnes du projet en les faisant travailler tous ensembles en étroite  collaboration sur un même support, permettant ainsi l’identification de tous les problèmes de design, de construction et de réalisation très tôt. Bien qu’apparaissant comme un véritable progrès aux intérêts multiples, la France tarde à adopter ce nouveau concept. En effet, seul un petit nombre de projet, tous de grande ampleur, utilise cette maquette dans ça totalité. Les projets plus modestes tels que les constructions individuelles ne prennent pas le temps d’utiliser une technologie qui n’en est qu’à ces débuts. L’arrivée du BIM peut donc apparaitre comme l’affrontement de deux modes de fonctionnement : « la vielle école » préférant le papier qui se sent perdu face à une nouvelle génération ultra-connectée et l’affut de toutes les nouvelles technologies. Le défit est donc de convaincre tous les potentiels utilisateurs des bien faits qu’apporte cette nouvelle technologie.

Pour ce faire les plus petites entreprises doivent affronter la complexité apparente des logiciels et le coût de formation à ce nouveau mode de travail ainsi que la grande diversité des logiciels utilisés. Grâce au nouveau modèle IFC (Industry Foundation Classses), une solution peut être apportée à ce dernier problème de pluralité des logiciels. En effet, il permet le transfert d’informations d’un logiciel à l’autre sans que l’utilisateur n’est à adapter ses donnés à un format particulier. Aujourd’hui un grand nombre de logiciels sont compatible avec le format IFC et ce nombre va croitre de plus en plus dans les prochaines années. De plus, certains concepteurs de logiciels tels que Autodesk s’efforcent à permettre à cette nouvelle technologie d’être plus accessible, en développant des concepts réservés à de plus petits projets. Enfin la mise en place de plate forme de libre échange d’information est aujourd’hui sans cesse plus performante avec notamment le développement du « Cloud » ce qui incite donc les PME à s’initier au BIM.

Le développent de toutes ces méthodes facilitant l’accès à l’outil BIM, encourage ces utilisateurs potentiels à appliquer cette méthode collaborative quelque soit la taille du projet qu’ils étudient, anticipant ainsi la future utilisation massive de cette technologie.

 

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L’extension du modèle IFC au tunnel

Synthèse et Réflexion sur le « IFC-Shield Tunnel Project » (Yabuki et al.2007, Yabuki, 2008, Japon) et le « IFC-Tunneling Project » (Hegemann et al.2012, Allemagne)

Résumé : Suite à la lecture des références sur l’extension du modèle IFC au tunnel, la conception générale des deux formats de IFC-Tunnel, ainsi que leur développement respectif et leurs interaction sont chronologiquement synthétisés dans cet article. Ces modèles de IFC-Tunnel se perfectionnent sans cesse dans les applications pratiques. Un projet concret de Hallandsås Tunnel, en Suède, est donc brièvement introduit à la fin, suivi d’une réflexion personnelle.

  1. IFC-Shield Tunnel Project

Ayant développé le modèle IFC-Bridge en 2006, YABUKI Nobuyoshi a commencé à étendre le modèle IFC au tunnel en 2007. Étant différente de bâtiment et de pont, la construction de tunnel concerne beaucoup l’interaction entre le sol et les segments du tunnel. Pour simuler cette interface, deux solutions sont considérées : l’une est le Boundary Element Method, qui définit une caverne en insérant un ensemble d’interfaces dans les couches de sol. Cette méthode cause une perte de temps et un grand volume de data tandis que les couches de sol et la forme de caverne sont compliquées, donc l’autre méthode, le Cave Object Method, est choisie pour le modèle de IFC-Shield Tunnel Project, réalisé en 2008. Dans cette méthode, on insère directement un objet ‘caverne’, enchevauchant les couches de sol, ce qui amène plus de liberté dans la modélisation.

  1. IFC-Tunneling Project

Dirigée par Felix HEGEMANN, une équipe allemande développe le modèle de IFC-Tunneling Project depuis 2011. Ils insèrent des segments A, B, et K pour simuler la structure de tunnel, qui est pareil au modèle de YABUKI. Cependant, ils s’adonnent également à une autre interface importante : l’interface entre le tunnel et le tunnelier. Dans le dessein de simuler cette interface, ils se concentrent sur les 4 modèles suivants : modèle de tunnelier, du support de front, de logistique et de conduite. Parmi eux, celui de tunnelier a été réalisé en 2012. En outre, comme ni le modèle de YABUKI, ni celui de HEGEMANN ne tient compte du modèle d’alignement en 3 directions, cette équipe s’occupe également à cet aspect depuis 2013.

  1. L’application de BIM au Hallandsås Tunnel, en Suède

C’est un projet ferroviaire dirigé par Trafikverkethas qui recherche l’application de BIM à la construction de tunnel depuis 1994. La réalisation de ce tunnel a commencé en 1992, et s’est arrêté deux fois à cause des mauvaises conditions géotechniques. Grâce à l’application de BIM depuis 2000, la construction déroule sans obstacle, et environ 3000 collisions potentielles sont détectées à l’aide de la simulation, ce qui diminue 50% de coût supplémentaire dû aux fautes et aux corrections correspondantes.

  1. Réflexion personnelle

Les avantages de l’application de BIM au tunnel sont évidents. Mais il faut que l’on tienne compte de l’interaction entre le sol et la structure de tunnel, ce qui comprend au moins deux interfaces à considérer. En conséquence, on ajoute non seulement des éléments particuliers de tunnel au modèle IFC, mais aussi les modèles des équipements. En outre, les modèles IFC sont examinés par les projets concrets et se perfectionnent sans cesse.

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Geometry Gym : de Grasshopper à IFC

 Nous connaissons tous Grasshopper comme un puissant éditeur algorithmique pour Rhinoceros 3D, permettant la création de modèles paramétriques susceptibles interagir avec nombreux logiciels d’analyse et de simulation. Et si ces modèles pouvaient être générés sur Grasshopper avec l’affectation d’attributs à leurs éléments constitutifs tout au long du processus de conception puis exportés en format IFC ?

Valorisation des modules Grasshopper

C’est en réponse à la forte expansion de la révolution BIM que Jon Mirtschin développe Geometry Gym, un module complémentaire pour Rhino et Grasshopper permettant notamment la construction d’un modèle interactif et l’export au format IFC. L’interopérabilité de ce modèle avec des logiciels tels que Revit, Teckla, Digital Projects, ArchiCAD. . .est un réel atout dans l’utilisation des logiciels d’analyse via des plugs-ins comme Geco, Ladybug, Diva ; et des solveurs évolutionnaires, tels que Galapagos ou Octopus (fig. 1). La liste est encore longue, et il ne s’agit pas ici d’en faire l’inventaire, mais en tant que fervente utilisatrice de Grasshopper en réponse aux problématiques d’optimisation multicritères énergétiques et environnementales, je ne peux qu’appuyer l’intérêt d’un tel outil dans la conception des projets futurs.

Optimisation sur Octopus

FIGURE 1 – Optimisation sur Octopus : Minimisation de l’ensoleillement en été et maximisation en hiver

Installation et facilité de l’interface

Nul besoin d’être un expert pour s’essayer à la modélisation paramétrique intelligente, un peu de pratique et de motivation suffiront. Il vous faudra dans un premier temps télécharger le plug-in à partir du site de Food4rhino, puis demander une licence par mail à jonm@geometrygym.com. Une fois le plug-in installé, les différents composants sont classés dans la barre d’outils Grasshopper en relation avec leur fonctionnalité : la définition du type d’objet (mur, dalle, fenêtre…), l’affectation d’attributs liés à la mesure de plusieurs grandeurs physiques (quantités et temps) et de nombreux outils de construction et transformation de surfaces et de Brep 2. Certains composants (fig. 2) apportent au modèle des données relatives à la gestion des travaux et des coûts, notamment par l’affection d’attributs tels que le type et la durée des tâches, et permettent la visualisation de la construction dans le temps, à partir d’un logiciel adapté. Enfin, les composants Backtofile et Readfile permettent d’exporter ou d’importer un projet en format IFC.

Interface de Geometry Gym dans Grasshopper

FIGURE 2 – Interface de Geometry Gym dans Grasshopper

On comprend dès lors l’intérêt de l’utilisation des solveurs multicritères sur l’optimisation des ressources. Si Geometry Gym propose une représentation physique aussi bien qu’analytique, cette dernière n’en reste pas moins limitée à des préoccupations structurelles. En revanche, couplé à d’autres logiciels tels que Ecotect Analysis par le biais de Geco pour les analyses énergétiques, et à Kangaroo pour des simulations physiques dynamiques, le modèle génératif peut-être renseigné dès les premières étapes de la conception, favorisant la performance des décisions dans le processus de conception.

Des limites encore palpables

Geometry Gym est un outil puissant parmis d’autres – on pensera par exemple au plug-in HummingBird – qui mériterait d’être développé davantage. Sa force se trouve également dans sa constante évolution, qui constitue également un obstacle dans la création de documents à vocation éducative, pouvant décourager les architectes dans la prise en main de ce type d’outils. Thierry Deberle (Egis Elioth-ee) nous confiera d’ailleurs lors d’un entretien portant sur les optimisations multi-objectifs au sein de l’entreprise, qu’ils « sont prêts à franchir le pas quant à l’utilisation de tels outils, mais que les agences d’architecture ne semblent pas pressées… ».

Références bibliographiques et Figures
[1] MIRTSHCHIN, Jon. « IFC4 : The Shape of things to come »(The BIM Day out)

[2] MIRTSHCHIN, Jon. « Engaging Generative BIM Workflows »

[Fig:1] DARMON, Ilona. « Impact des Optimisations multicritères énergétiques et environnementales sur la conception des enveloppes »
[Fig:2] DARMON, Ilona, Capture d’écran.

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