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

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

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

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

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

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

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

 

Comment « ça » fonctionne ?

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

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

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

    1- La planification des chantiers (4D)

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

    2- Simulation du coût (5D)

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

    3- La réalité virtuelle immersive

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

 

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

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

 

Comment faire pour y aller ?

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

AS jussieu

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

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Build an Innovative Modeling : le BIM, une nouvelle vision du bâtiment

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

Une modélisation réaliste
Les logiciels de BIM ont comme particularité de prendre en compte un grand nombre de caractéristiques des objets présents sur une maquette (nature des matériaux employés, par exemple). Dès lors, ils permettent de produire des vues du projet dotées d’un réalisme remarquable, permettant ainsi au maître d’ouvrage d’avoir très tôt une idée précise du futur bâtiment.

Une simplification de la gestion de l’information
Un des principes fondateurs du BIM est la mise en commun d’informations provenant de divers corps de métiers. Elle se fait par l’élaboration d’une maquette 3D contenant l’ensemble des données du projet. Il est ainsi possible d’aller puiser rapidement dans ce dessins l’ensemble des caractéristiques techniques d’une cloison, d’une pièce ou d’un élément structurel. On peut alors extraire très tôt des informations financières ou concernant les délais de travaux. Les fournisseurs et les sous-traitants peuvent ainsi connaître dès le début des travaux la quantité et la qualité des matériaux à livrer. D’autre part, cette abondante collecte d’informations permet aux différents intervenants d’avoir une vision plus globale du projet et ainsi de déceler rapidement d’éventuelles interférences entre plusieurs corps d’état.

Une nouvelle dimension
Avec le BIM, il est possible de prendre en compte la notion de temps dans la maquette. Dans ce sens, une réflexion sur les modes constructifs accompagne le dessin du modèle. Il est alors possible de planifier avec précision l’avancement des travaux, d’organiser les livraisons avec l’intervention d’acteurs extérieurs à l’entreprise et ainsi simplifier la vie du chantier.

Une image d’entreprise moderne
L’utilisation du BIM confère une image d’entreprise sérieuse qui sait s’adapter aux innovations technologiques. Ainsi, en plus de faciliter la communication avec le client, le BIM permet de créer un climat de confiance et de modernité autour d’un projet. D’autre part, après avoir pris en compte les modifications durant la construction, l’entreprise générale peut fournir au maître d’ouvrage la maquette actualisée du projet, ce qui simplifiera l’exploitation et la maintenance du bâtiment.

Une cohérence
Il est possible d’extraire, depuis la maquette 3D, les plans et les coupes du projets. Ces documents sont par construction cohérents entre eux puisqu’ils sont issus d’un seul et même dessin. Cela évite les pertes de temps liées à des incompréhensions entre les différents acteurs.

Une restructuration de l’entreprise
L’emploi du BIM en tant que nouvelle manière de concevoir un projet nécessite une restructuration de l’entreprise et l’intégration de nouveaux métiers tels que BIM Manager. En effet, il faut limiter l’accès à l’écriture de la maquette car sinon une perte de cohérence et une complexification du langage utilisé provoqueraient une perte de la maîtrise du projet. Dès lors, la mise en place de BIM Managers ayant des codes de représentation et d’écriture bien définis permet de conserver une uniformité du dessin. Cependant, une entreprise met un certain temps à s’adapter à ce nouveau mode de pensée mais il faut qu’elle soit consciente qu’à long terme, ce virage permettra un gain de temps et de productivité notable.


Comment « ça » fonctionne ?

Un échange de données entre les collaborateurs
Une maquette numérique est constituée de la représentation graphique de l’ensemble du projet en trois dimensions ainsi que d’une importante base de données nécessaire à la construction et à l’exploitation du bâtiment. Elle permet de définir un projet dans son ensemble, tout au long de son cycle de vie : les différentes phases de conception et de construction ainsi que l’exploitation du bâtiment et sa maintenance. On peut en extraire les plans et coupes du projet mais aussi des informations telles que le phasage des travaux, le coût de la construction, les caractéristiques techniques des matériaux utilisés,… Une telle maquette ne peut donc pas être réalisée par une seule personne : il est nécessaire de mettre en commun les informations détenues par chaque corps de métier, représenté par un référent BIM. Ces référents communiquent avec le BIM Manager du projet qui se charge d’établir et de mettre à jour la maquette numérique. Il s’agit donc d’un processus collaboratif.

Principe BIM

Quels sont les outils du BIM ?
Afin de mettre en place cette plateforme collaborative qu’est la maquette numérique, il est nécessaire de développer un format d’échange des informations commun à tous les acteurs : les IFC (Industry Foundation Classes). Ils contiennent des renseignements sur les caractéristiques géométriques et techniques de chaque objet, la relation qu’il entretient avec les autres objets,… Cela permet une plus grande flexibilité dans le choix des logiciels de CAO utilisés pour élaborer la maquette, en fonction des préférences et des besoins de chaque intervenant : Revit, Archicad, AllPlan, Digital Project, Rhinoceros, Grasshopper, Microstation, Tekla, Sketchup,…

Comment définir un objet ?
Dans une maquette numérique, un objet n’est plus une simple représentation graphique en trois dimensions. On intègre également à la définition d’un objet un ensemble d’attributs qui le caractérisent : dimensions, prix, caractéristiques techniques, relations avec les autres objets,… On définit alors, en fonction du projet et de ses différentes étapes d’évolution, le niveau de développement de chaque objet, c’est-à-dire le type d’informations et le niveau de détail nécessaires à la description de cet objet dans la maquette numérique. On peut alors sélectionner les informations dont on a besoin selon que l’on se trouve en phase de conception de projet, de réalisation ou de maintenance.


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

Une nouvelle temporalité dans la conception du projet
Le BIM induit le passage d’une conception en différentes étapes consécutives (conception architecturale, structurelle, détermination des modes constructifs, planning d’exécution, étude de prix…) à une unique étape. Tous les intervenants peuvent ainsi travailler simultanément. Cela évite les pertes d’informations entre les différentes étapes de la conception et la multiplication des saisies d’une même information. Ce système permet de gagner du temps dans la conception car les étapes se chevauchent désormais.

Une conception plus collaborative
Du fait de cette nouvelle temporalité dans la conception du projet, tous les intervenants sont amenés à collaborer puisqu’ils travaillent simultanément. On passe ainsi d’un système auparavant très cloisonné, avec des équipes bien distinctes (maîtrise d’ouvrage, architecte, ingénieur, constructeur,…) et où l’information circulait de manière inégale et indirecte à un système où ces équipes s’unifient autour d’un BIM Manager, d’un modèle unique et d’un objectif commun. Le BIM Manager coordonne tous les intervenants. Le modèle unique est le fruit du travail de tous et comprend toutes les informations, depuis la structure et la forme du projet jusqu’au planning d’exécution des travaux et le prix du projet. L’objectif commun est la réalisation rationnelle du projet. Du fait de cette collaboration, l’intérêt d’un des acteurs est celui de tous. Une relation de confiance s’instaure alors entre les intervenants, ce qui est favorable à l’avancement comme à la qualité du projet. L’information est transmise de façon égale, via le modèle, à l’ensemble des intervenants. Chacun a donc une vision plus globale du projet ce qui facilite la prise de décisions et améliore la pertinence de ces dernières. Enfin, cette collaboration est un cercle vertueux : les échanges d’informations et de connaissances étant favorisés par ce mode de conception, chaque acteur est amené à acquérir des compétences et des savoirs correspondants aux différentes spécialités intervenant dans la conception du modèle. Ces compétences seront alors utiles dans le cadre du projet même ou des suivants.

La nécessité de polyvalence des différents acteurs
Cependant, pour permettre des échanges efficaces entre les différents intervenants, il est nécessaire que chacun d’eux soit formé. D’une part, il est primordial qu’ils soient capables d’utiliser les logiciels de modélisation permettant le BIM et donnant lieu au modèle complet du projet. Il faut donc inclure dans la formation des métiers du bâtiment cette nouvelle compétence. D’autre part, chacun des acteurs doit pouvoir communiquer de façon claire et précise avec les autres. Ainsi, chacun doit être « polyvalent », c’est-à-dire avoir des connaissances techniques couvrant tous les domaines de la conception d’un bâtiment (vocabulaire, impératifs, motivations,…)


Comment passer au BIM ?

En comprenant d’abord les difficultés que cela engendre
Le BIM concerne aussi bien les professionnels du bâtiment (maîtrise d’œuvre, entreprises,…), l’immobilier (maîtrise d’ouvrage professionnelle, AMO, exploitants,…) mais aussi le grand public. Initier un nouveau langage, qui plus est numérique, peut être une source de problèmes. Par ailleurs, même si certaines personnes pratiquent déjà la conception assistée par ordinateur, le changement de logiciel peut parfois s’avérer un obstacle supplémentaire. Il faut également changer l’organisation et la manière de travailler, dans la mesure où plusieurs intervenants de différents corps de métiers interviennent simultanément sur la même maquette numérique.

Comment amorcer le passage au BIM ?
Dans un premier temps, il faut mettre en avant l’importance du BIM, en expliquant toutes les qualités et les capacités de cette méthode de travail. Ensuite, l’intervention d’utilisateurs déjà convertis peut s’avérer une solution pour illustrer les capacités du BIM à travers des exemples réels. Aussi, l’un des nombreux avantages du BIM étant son aspect visuel – on aboutit à la réalisation d’une maquette numérique en trois dimensions très précise -, il peut être intéressant d’insister sur ce point de vue à l’aide de démonstration concrète, par l’intermédiaire de vidéos par exemple. Dès lors, les futurs utilisateurs peuvent s’orienter vers des formations adaptées, via par exemple des MOOC.

La formation au BIM
Le BIM doit pouvoir s’adresser à tous les corps de métier. La première étape de l’enseignement consiste donc à montrer la multiplicité des points de vue et de besoins. Il faut ensuite enseigner un langage numérique afin de développer une culture commune, nécessaire à la cohérence du projet. Il faut donc homogénéiser les pratiques, car le BIM constitue un travail commun à plusieurs intervenants. Si les méthodes de travail sur la maquette ne sont pas les mêmes, des problèmes de compréhension ou de cohérence peuvent apparaître. Il est donc particulièrement important de mettre en place une méthode générale. Enfin, la formation au BIM nécessite également d’investir des moyens financiers, tant pour le matériel que pour la formation. Il faut, entre autres, créer un environnement propice, comme une salle dédiée au BIM, afin qu’il occupe une fonction à part entière au sein de l’entreprise.

B3 ESTP 2015/2016 – Groupe n°35

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Le BIM, une révolution naissante à tout point de vue

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

 

Qu’est-ce que le BIM ?

La signification courante de l’acronyme BIM est Building Information Modeling. Son usage s’étend à toutes les étapes d’un projet : conception, construction, exploitation (Building) en synthétisant toutes les informations du cycle de vie du bâtiment (Information) au moyen de logiciels de modélisation (Modeling). C’est donc une copie virtuelle du bâtiment en 3D, associé à une base de données.

Quels sont les avantages du BIM dans le contexte actuel ?

Le contexte actuel est celui de projets complexes. Et pour cause, le nombre d’intervenants grandissants au cours d’un projet, des réglementations plus strictes liées aux enjeux environnementaux, de courts délais, des constructions audacieuses (tours de grandes hauteurs…).

Le BIM permet d’éviter anomalies et contradictions et donc des surcoûts de chantier. Il utilise des outils innovant au service d’un travail collaboratif et centralisé entre tous les corps d’états.

De plus, la gestion informatique des informations (propriétés sur les matériaux, etc.) est plus efficace et plus accessible.

Quel est le gain pour le maître d’ouvrage ?

La maîtrise d’ouvrage reçoit une maquette représentative de la production. Elle est donc pleinement consciente de la qualité de la livraison. Elle peut ensuite exploiter le modèle pour le reste du cycle de vie du bâtiment.

Quels sont les premiers retours d’expérience ?

Le BIM est un précieux gain de temps. En cas de modifications de plans, les changements sont automatisés. Les entreprises ont un accès rapide et centralisé à toutes les données du projet. On réduit ainsi considérablement les pertes d’informations entre les différentes phases de planning, design, conception et construction. La gestion du planning de construction (BIM 4D) et des ressources (BIM 5D) est également facilitée au moyen des informations contenues directement dans la maquette.

Quelles sont les difficultés à introduire le BIM dans les projets de construction ?

Pour qu’un projet soit réalisé grâce au BIM, le maître d’ouvrage doit imposer son utilisation à chaque intervenant. Dans les faits, beaucoup ne mobilisent pas les moyens nécessaires pour se former sur cet outil et dissuade la maîtrise d’ouvrage de l’utiliser.

Un intervenant est par ailleurs davantage dépendant du travail de ses collaborateurs sur une maquette et donc de leurs éventuels retards.

 

Comment fonctionne le BIM ?

 

Quelles sont les différences entre le BIM et la CAO ?

La CAO est un outil de dessin en 3D, elle permet de représenter « bêtement » des figures géométriques. Le BIM lui est « intelligent » en ce sens qu’un mur en BIM est caractérisé par ses dimensions, ses matériaux, etc. Et non uniquement par les différents rectangles qui le composent, comme c’est le cas en CAO. En BIM, si l’on veut, par exemple, modifier la hauteur d’un étage, les escaliers s’agrandiront, modifiant leur nombre de marches, leur espacement, etc. Toutes les coupes seront actualisées suite aux modifications apportées au modèle. Le BIM ne s’arrête donc pas à l’aspect architectural, c’est un modèle paramétrique qui donne des informations sur les matériaux utilisés, leurs caractéristiques énergétiques ce qui permet de prendre en compte les calculs structurel, thermique, acoustique, etc.

Quel est l’enjeu fonctionnel actuel du BIM ?

L’interopérabilité, aussi appelé OpenBIM. C’est-à-dire que le projet BIM soit consultable et modifiable, en temps réel, par tous les opérateurs du projet, depuis n’importe quelle plateforme. Qu’il s’agisse des architectes en avant-projet, de la maîtrise d’œuvre ou de l’exécutant des travaux. Et ce à travers divers logiciels : pour l’architecture, la structure, les réseaux techniques, les équipements, etc.

Comment mettre l’OpenBIM en route ?

En mettant tous les projets BIM sous un format universel : IFC (Industry Foundation Classes) qui assurerait l’interopérabilité des projets à travers toutes les plateformes du BIM. Pour ce faire nous avons besoin d’un serveur BIM.

Quel rôle sera joué par le server BIM ?

Un serveur BIM servirait entre autre à : La vérification et la validation d’un IFC, gérer les données, les sauvegardes et les utilisateurs, offrir une interface de gestion personnalisable.

 

Qu’est-ce que le BIM changera pour moi ?

 

Comment les maîtres d’ouvrages pourront utiliser le BIM ?

Tout d’abord, les maitres d’ouvrage peuvent exiger qu’un projet mette en œuvre le BIM. Ainsi ils peuvent gérer de manière efficace leur budget car ils auront à disposition des informations fiables et de qualités qui préservent leurs investissements.

De plus, lorsqu’ils ont à gérer un patrimoine important (grand budget ou terrain très étendus), la maquette numérique leur permet d’avoir une connaissance en temps réel de leur patrimoine (surface, matériaux de construction, propriétés environnementales,…etc. Cela constitue un réel changement car sans le BIM, les maitres d’ouvrage ne connaissaient qu’à un instant t la gérance de leur budget.

Quel impact aura-t-il sur la conception d’un projet ?

Le développement du BIM va changer la répartition des charges de travail. On va passer plus de temps sur les phases dites d’APD et APS et moins de temps sur les phases d’exécution.

Ces étapes liées à la conception seront ainsi primordiales pour tous les consultants. Effectivement, le fonctionnement et l’efficacité du BIM repose sur un principe collaboratif entre les différents intervenants autour de la maquette numérique. Par exemple, la partie structure demandée par l’architecte est modélisée par une maquette numérique réalisée par les ingénieurs structures, il en va de même pour toutes les autres parties telles que les réseaux d’EP et EC…etc. Tout ce travail est alors réalisée sur un même support ce qui permet à l’architecte d’avoir la mainmise sur son projet.

Et en phase d’exécution ?

Pour la maitrise d’œuvre, cela va leur permettre de gérer le budget en temps réel, de vérifier le respect des couts des travaux, des délais ainsi que les normes en vigueur et des critères  du projet de manière qualitatif et quantitatif.

Ce point est de plus très important pour les architectes, car le BIM arrive pour eux comme un renforcement de leur profession. C’est en tout cas ce que pense Olivier Arene, architecte associé 2/3/4 architecture :

« Le BIM manager est ainsi essentiel et je suis convaincu que l’architecte, anciennement mandataire de la MOE, doit assurer ce rôle. Nos partenaires ingénieurs sont ainsi obligés de concevoir leurs ouvrages en étroite collaboration avec l’architecte, non seulement en 3D mais également, et c’est là le plus important, de façon coordonnée entre eux…il est impératif que les architectes et les ingénieurs contractent ensemble en se constituant en équipe unie et solide. »

Les entreprises quant à elles, pourront avoir une meilleure vue dans le procédé de construction, et surtout de résoudre d’éventuels problèmes ou conflits d’intérêt de construction en phases d’études et non sur chantiers. Ce qui permet ainsi de préserver une certaine qualité. Et enfin, l’introduction de la 4D qui ajoute une dimension de temps au modèle 3D, va permettre de relier la phase de conception à la phase de construction. Ainsi tout coordinateur sur chantier (OPC, MOE…) pourra utiliser également ce modèle 4D comme planning.

Quelle est la documentation produite par le BIM ? 

Enfin, le fonctionnement du BIM annonce une réduction des équipes d’architectes chargés d’études mais surtout un changement dans la manière de produire de la documentation. Beaucoup de vue en 3D, beaucoup de détails en 3D sont utilisées pour représenter et expliquer les travaux voulus, tout en gardant la possibilité d’avoir des plans 2D classiques à tout instant. Par conséquent si le BIM change l’organisation et la composition des équipes sur un projet, il va également changer la manière pour les concepteurs de rendre leur travail.

 

Comment faire pour y aller ?

 

Comment motiver les entreprises à se pencher vers le BIM ?

Le BIM existe et c’est un excellent point. La grande majorité des entreprises, qu’elles soient de maîtrise d’ouvrage, de maîtrise d’œuvre ou des entrepreneurs ont connaissance de cette technologie et pourtant très peu ont fait le pas pour l’utiliser. Comment est-ce possible de laisser passer un tel potentiel lorsqu’on voit ce que sont capables de réaliser d’autres pays comme le Royaume-Uni ou la Finlande avec cette révolution ? Tout simplement car la France est un pays conservateur qui campe sur ses positions et a énormément de mal à se lancer dans du nouveau et à utiliser de nouvelles et innovantes technologies. La France a peur du changement ! Et pourtant elle n’aura pas le choix que d’utiliser le BIM alors comment la motiver ?

A l’heure actuelle la maîtrise d’œuvre, qui gère la partie conception, a bien compris l’utilité de cet outil et se l’est plutôt bien approprié, permettant ainsi aux architectes de laisser encore plus libre cours à leur esprit créatif et à leur soif de courbes. Les entrepreneurs, côté exécution, ont quant à eux saisi l’importance de ce concept et commence à entrevoir les gains potentiels (estimés à 35€/m²SHON construit) car le BIM permet d’éviter nombre de non-qualité, la motivation ne manque donc pas. C’est du côté de la maîtrise d’ouvrage qu’il est plus complexe de saisir l’importance du BIM. C’est donc le suivi d’informations obligatoire (informations sur l’amiante, sur les valeurs vénales pour normes IFRS ou normes énergétiques) qui force aujourd’hui la maîtrise d’ouvrage à se tourner vers le BIM pour posséder et manager toute cette donnée. Ce sont donc des obligations pénales qui lancent les gestionnaires dans la voie du BIM mais ils y restent car ils comprennent rapidement le potentiel de ces outils et le gain qu’il permet (estimé à 2,3€/m²géré chaque année).

Vers une potentielle obligation de l’Etat français ?

Sylvia Pinel avait annoncé une obligation progressive du BIM début 2017 comme le prévoit la directive européenne. Pour autant cette annonce est depuis tombée à l’eau et seule une forte incitation du BIM par l’Etat est faite. Pour autant, bien qu’il soit difficile pour un maître d’ouvrage en France d’imposer ses choix, de nombreux acteurs publics (Habitat 76, Rouen Habitat, La Ville de Paris, APHP, …) commencent à exiger à ce que le BIM soit utilisé sur leurs opérations. Pour autant la maîtrise d’ouvrage, particulièrement publique, française a du mal à imposer des conditions pour ses marchés. Malgré tout l’Etat Français s’avère être une force motrice dans l’implémentation du BIM en France car il a su en faire comprendre l’importance et le potentiel pour le parc national.

Pour quels types de chantier privilégier le BIM ?

A l’heure actuelle le BIM a été majoritairement utilisé pour les chantiers « spéciaux » et de grande ampleur comme la Fondation Louis Vuitton. C’est une lourde erreur de notre part. Aujourd’hui les marchés de moins de 15 millions représentent 80% du marché et c’est pour ces opérations que le BIM s’avère particulièrement intéressant. Le BIM va permettre de lever les problèmes bêtes et méchants facilement et tôt dans l’avancement du projet (comme des prises derrière les portes, des clashs de canalisations, etc.) mais aussi pour gérer la suite du chantier (documentation technique et de livraison pour la maîtrise d’ouvrage après la réalisation). Le maître d’ouvrage pourra alors se lancer dans le facility et l’asset management de tout son par et non pas seulement de ses OVNI architecturaux.

Qu’en est-il de la chaîne managériale actuelle ?

La vraie révolution à opérer avant l’arrivée du BIM et la revue complète de la chaîne managériale actuelle. Aujourd’hui, toutes les études s’enchainent en se redonnant parfois quelques documents (au mieux annotés, au pire griffonnés) pour continuer et chacun fait sa soupe de son côté sans coordination. On a alors un plan structure différent du CCTP et de nombreux autres problèmes de cohérence. Le BIM c’est prendre tous ces usages et les fédérer autour de différents modèles BIM(s). C’est donc par la création d’une nouvelle entité, le BIM Management, cogérée par les divers intervenants que le projet peut avancer. Le BIM Management va assurer la communication, la cohérence et la compatibilité entre les diverses maquettes BIM pour que le travail se déroule sans anicroches.

Comment concrètement implémenter le BIM dans une structure existante ?

Le point de départ évident est l’équipement, l’entreprise va devoir se doter de logiciels, de machines et former ses équipes à cette nouvelle méthode de travail. Cette partie engendre un coût conséquent mais pas le plus important dans l’implémentation du BIM. Les vraies dépenses sont cachées, la partie submergée de l’iceberg, elles viennent de l’appropriation du BIM par la société. En effet, chaque compagnie a son histoire, ses modes de travail, qui ne peuvent pas être totalement supprimés par l’arrivée d’un nouveau mode. Il va donc falloir modeler le BIM, l’adapter à ses besoins propres, à sa culture d’entreprise pour qu’il colle et que le tout fonctionne avec harmonie. C’est donc une nouvelle organisation, la création de bibliothèques, la mise en place de gabarits et de templates qu’il va falloir prendre en compte et qui va prendre un poids considérable dans la balance financière finale. On pourrait dire qu’il faut que chacun trouve sa BIM Identity avant de faire réellement du BIM ou alors il ne sera pas abouti et causera des problèmes dans l’organisation du travail de tous les jours. C’est pour toutes ces raisons qu’implémenter le BIM ne prend pas que quelques mois mais peut monter jusqu’à plusieurs années de travail.

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

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

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

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

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

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

Sources :

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Vers un BIM en France

Le Building Information Modeling, ou BIM est le nouveau CAO. Ce changement n’est pas seulement équivalent au changement de la table à dessin à Autocad. En effet, c’est une philosophie différente qui impacte la répartition de la charge de travail. Il faut alors passer plus de temps dans les phases APS et APD que dans les phases d’exécution. Si bien que certains plaisantent en considérant le BIM comme « Bouleversement Interprofessionnel Majeur ».

Il permet de faciliter la conception, la création ainsi que la gestion des projets de construction ou d’industrie. Ainsi, les éléments contiendront non seulement toutes leurs dimensions existantes mais aussi leur poids, matériau, les coordonnées du fabriquant, les normes etc. Plus généralement le BIM permet de changer les manières de travailler et de revoir les effectifs de travail à la baisse. Par exemple, sur Autocad ou tout autre logiciel de dessin CAO 2D, réaliser des coupes est difficile tandis que sur des logiciels 3D comme Rhinoceros ou Sketchup cela devient très pratique car il suffit seulement de placer une ligne de coupe sur le dessin 3D.

A cause du manque de qualité dans le bâtiment qui est causé par la non maitrise de l’information, le ministre du logement met en place une réforme gouvernementale afin de relever le défi de la généralisation du numérique pour rendre le BIM obligatoire dans les marchés publics d’Etat en 2017. L’enjeu est de taille pour les majors du BTP, les grands bureaux d’études MOE et architectes. La France doit être reconnaissante envers le Royaume-Uni qui est le précurseur de ce mouvement initié en 2011 et qui reste aujourd’hui considérablement en avance sur nous en la matière.

Car nous en sommes là, en France : les différents acteurs du BTP contemplent avant tout les coûts d’achat des licences de logiciel et de formation d’une main d’œuvre qualifiée. Cela représente un investissement onéreux qui freine la plupart du temps le développement du BIM.

Pourtant, les économies rendues possibles par l’utilisation du BIM sont multiples : performance énergétique, réduction des coûts liés aux problèmes d’interface entre les différents corps d’état techniques, gestion améliorée des approvisionnements et du phasage du chantier, … Mais c’est aussi un avantage de taille lorsqu’il s’agît de remporter un marché. En effet, un candidat proposant un projet mettant en œuvre le BIM donnera au maître d’ouvrage un certain nombre de garanties supplémentaires concernant la maîtrise des coûts et du temps. Quoi de mieux qu’une entreprise qui respecte les délais de livraison sans surcoûts non prévus au marché ?

Le BIM représente donc un investissement conséquent mais la rentabilité en termes de coûts, de délais et de qualité permet à ceux qui choisissent cet outil de se démarquer et de proposer des projets mieux maîtrisés. La marge laissée à l’innovation est donc augmentée, ce qui est finalement bénéfique à tous.

Mots clés : philosophie, qualité, réforme, investissement, innovation.


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The Ipad is the new foreman’s best friend!

The new eye of the site.

The time of walking around throughout the job site with the pockets full of plans and pencils of 20 different colors has now come to an end! The Apple’s Ipad, thanks to newly developed applications such as FinalCad © has shown itself to be the most convenient tool to follow the advancement of the site, access and navigate within the different plans, note defects….

With a very decent autonomy (close to 10 hours of batter) and an intuitive interface, Steve job has, without knowing it, really given a hand to foremen with this innovation.

I see you defect !

Among the many different advantages that this new system has brought, the main one is probably that of noting and dealing with the defects of delays that occur during the construction.

Indeed, before this new means, foremen had to manually, with pencils, paper plans and a note book, write down as precisely as possible every single observation they could notice. FinalCad allows to indicate on the plan were the defect or anomaly is located, write information about it, take a picture and at the end of the day, the information can be synchronized onto the computed and sent to the concerned companies. A dream- come-true for site managing! Moreover, this software gives much information about the project such as a percentage of advancement, the name of the companies working on site…

Only andvantages ?   

Even if many foremen seem to enjoy the use of the high-tech tool, some call it a useless gadget that only allows a loss of time and money.

Indeed, one could claim that introducing Ipads in the world of construction is only another effect of a general world-wide massive desire of modernizing everything even when it turns out to be useless of counterproductive. Moreover, the software is still not complete enough which often leads the foremen to going back to using paper, pens and tape to indicate the defects “in situ”.

Some functions such as general defects applying to many places, or adapting the preciseness of reservations to the advancement of the building are to be developed in order to make the system truly efficient.

But it must be noted that the software is still being upgraded with new functions little by little. Shortly, it is very likely that the use of the tablet will convert even the most reticent and old-fashion foremen.

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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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Le BIM: une révolution des uns face au conservatisme des autres.

Il convient dans un premier temps de définir ce qu’est le BIM. Le « Building Information Modeling »  est à la fois un logiciel, une base de données, un processus et une méthode de management : c’est une maquette numérique. Il permet, entre autres, une meilleure conception, visualisation, simulation et collaboration tout au long du cycle de vie d’un projet, c’est-à-dire de la conception à son exploitation. Tout cela a pour conséquence directe une qualité améliorée, une production augmentée et donc une réduction des coûts. Cependant, et malgré ces effets attractifs, le BIM peine à se répandre dans le marché de la construction et se heurte ainsi au conservatisme des acteurs du BTP.

Ce conservatisme peut être illustré en prenant un exemple courant d’une habitude d’une personne : prendre un café le matin. Supposons maintenant qu’un jour, les médias commencent à vanter les effets bénéfiques du thé qui est moins coûteux et qui présente un goût meilleur. Cette personne, malgré ce qui est dit, aura la fâcheuse tendance à rester sur son habitude : boire du café tous les matins. « Pourquoi changer si cela marche déjà? » ; «Que deviendra la machine à café ? » ; Changer d’habitude demande un certain effort physique puis d’adaptation mentale. La personne considérée ne sera que très rarement encline à changer son habitude et à faire des efforts dans ce sens.

Extrapolons alors cette illustration dans le monde du BTP où les plans se font en 2D et où seuls quelques personnels qualifiés ont la capacité de les lire. Les avantages du BIM se font alors entendre au niveau du personnel et des responsables. Intrigués par ce concept innovant et par ses biens-faits, ces derniers décident alors d’en parler à leur directeur. Or de ce côté, l’enthousiasme est bien plus modéré. Un certain temps – plusieurs années – de transition s’avère nécessaire. S’ajoute à cela une formation des employés afin de les adapter à ce changement culturel. De plus, il conviendra de prendre une sous-traitance adaptée à cette culture et donc de se limiter. L’effort physique devient ainsi financier. L’esprit innovant devient alors conservateur : « La dépense à fournir et la perte de productivité lors de la période de transition est-elle rentable ? » ; « Pourquoi changer un système qui marche ? » ; « La sous-traitance n’est pas encore adaptée, pourquoi ne pas changer plus tard ». Tant de questions conservatives qui repoussent la révolution annoncée du BIM.

Afin d’accélérer ce changement, l’Etat a annoncé début 2014 qu’il allait « rendre obligatoire la maquette numérique dans les marchés publics d’Etat en 2017 ». L’Etat espère ainsi servir de tremplin et étendre ce concept aux marchés privés sur tout le territoire comme cela se passe dans certains pays d’Asie tel que le Singapour. Ce changement culturel passe aussi par une évolution des mœurs : la formation des différents acteurs du BTP possède une grande part de responsabilité dans l’évolution du BIM. Sensibiliser ces derniers aux biens-faits du BIM et travailler sur une communication concrète au niveau des clients et des sous-traitants afin de les rassurer quant à cette nouvelle méthode s’avère être essentiel.

La France, deuxième acteur mondial dans le secteur du BTP, présente un léger retard par rapport à certains pays quant à l’exploitation du BIM. L’esprit conservateur, fort de ses habitudes, en est le premier responsable. Mais les acteurs du BTP évoluent et leur formation avec ; la culture du BIM se répandra de façon plus importante, la révolution prendra forme.

Après tout, le conservatisme évolue lui aussi, espérons seulement qu’il ne soit pas trop tard.

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