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Enseignement des nouveaux outils et leurs contextes d’utilisation

Introduction 

          Le BIM, en constant développement depuis quelques années (depuis deux ans en France), occupe une place de plus en plus importante dans les entreprises de construction et de planification. En effet, c’est avec cet outil que la planification, la conception et la gestion des bâtiments, des infrastructures et des réseaux techniques est révolutionnée, avec notamment une réinvention complète de la communication de ces informations. La création de maquettes 3D intelligentes permet en effet d’optimiser les décisions prises à propos d’un projet et de les communiquer. On utilise généralement un logiciel de modélisation 3D afin de visualiser la maquette, tels que Revit, AutoCad, Rhinocéros ou encore Civil3D, tous utilisés à des fins différentes.

A travers cette présentation, nous allons évoquer comment se fait l’enseignement de ces nouveaux outils avant de parler de leurs contextes d’utilisation, en nous basant sur notre expérience personnelle, notamment en nous appuyant sur des logiciels que nous avons eu l’occasion d’utiliser durant notre scolarité.


 

I – Contexte d’utilisation

          Les conditions d’utilisation du BIM dans le milieu professionnel sont multiples et variées ce qui démontre bien la polyvalence et l’adaptabilité offertes par cette méthode. En effet, la philosophie du BIM est de réunir et de capitaliser toutes les informations relatives à la construction d’un bâtiment. Ces informations, pouvant concerner tous les corps de métier intervenant dans l’élaboration du bâtiment (plombier, électricien, chauffagiste…), sont regroupées dans la maquette numérique sous la forme d’une arborescence.

Les principaux objectifs de la BIM sont de réduire les couts engendrés par la mauvaise gestion des informations concernant ces bâtiments et de réduire les délais de réalisation des projets. L’utilisation du BIM est en pleine expansion, en effet la majorité des acteurs de la construction (maitre d’ouvrage, bureau d’études, entreprise du BTP…) sont concernés par ce nouvel outil et constatent le potentiel de la maquette numérique.

De plus le BIM présente un autre avantage prépondérant, à savoir qu’il s’inscrit parfaitement dans l’enjeu primordial du réchauffement climatique. En effet l’amélioration des performances énergétique des bâtiments est impérative dans notre contexte actuel. La BIM a pour réel atout de pouvoir optimiser les choix de matériaux ainsi que la conception de l’ouvrage en vue d’améliorer le diagnostic énergétique du bâtiment. La BIM favorise la conception de projets plus durable sur le plan énergétique mais elle permet aussi de réaliser le diagnostic énergétique de bâtiments en temps réel et ainsi de permettre à l’exploitant du bâtiment de prendre les mesures nécessaires en termes de maintenance.

Ainsi ce nouvel outil doit servir de moteur à la transition énergétique des bâtiments, l’un des challenges les plus importants à relever dans le futur.

Nous sommes donc en présence de réformes majeures dans l’enseignement des savoirs, liés à la construction, qui prennent désormais en compte de nouveaux enjeux comme le développement durable ou la numérisation des données. Cependant, dorénavant l’enseignement doit précéder l’évolution des métiers de la construction afin de remplir complétement sa fonction. Il faut que l’enseignement prenne le pas sur les tendances et les pratiques du monde professionnel.

Ces évolutions passent par l’enseignement du BIM aux étudiants amenés à travailler dans le domaine de la construction en mettant en exergue l’importance de l’interopérabilité mais aussi celle du travail collaboratif.


 

 II -Les différents outils proposés

            Comme nous l’avons dit précédemment, il existe différents outils de modélisation 3D inscrits dans une dynamique BIM. Les principaux que nous avons déjà croisé jusqu’ici sont Rhinocéros, AutoCad et pour les options BIM en 3e année, Civil3D, Revit et DynamoBIM. Ces logiciels, plus ou moins faciles d’utilisation, permettent d’enseigner le BIM en commençant par la transition de la CAO (Conception Assistée par Ordinateur) au BIM dans le sens auquel on l’entend.

C’est comme ça qu’en première année nous avons suivi un cours de CAO avec notamment l’apprentissage des bases du logiciel AutoCad, avec de la modélisation 2D, à savoir la réalisation d’un plan de définition d’une structure. L’enseignement se basait sur de la répétition de commandes préétablies permettant de réaliser le produit final, avec l’assimilation de méthodes de construction par la pratique.

Nous avons poursuivi notre enseignement en 2e année en nous intéressant cette fois-ci à Rhinocéros, logiciel de modélisation 3D. Nous voyons ici clairement la transition entre CAO et BIM à proprement parler, avec une modélisation et un rendu qui se rapprochent bien plus du résultat que nous aurions obtenu via une démarche BIM. En l’occurrence, nous avons commencé Rhinocéros en faisant la modélisation d’un pont, afin d’assimiler les bases du logiciel, puis nous avons directement basculé sur Grasshopper, un « plug-in » sur Rhinocéros permettant de réellement nous inscrire dans un esprit BIM. Nous avons en effet procédé à la réalisation d’un projet, en l’occurrence la modélisation d’un bâtiment commercial, qui consistait en la « pannelisation » de l’ensemble de l’extérieur de la structure. Dans un esprit de modification et d’optimisation de cette réalisation, nous avons pour la plupart choisi de paramétrer notre projet, afin de pouvoir modifier par la suite la structure en choisissant d’autres données d’entrée. Ainsi, grâce à Grasshopper, nous avons réalisé un bâtiment entièrement paramétrable, avec un changement instantané de la structure dès l’entrée de nouvelles données. Ceci s’inscrit parfaitement dans un esprit BIM : les personnes qui réalisent les maquettes se doivent d’être le plus clair possible envers les ceux qui ne maitrisent pas de tels outils, et ce projet nous montre à quel point il est important de soigner l’accessibilité afin d’expliciter la réponse à une demande.

Pour ceux d’entre nous que participent à l’option BIM dispensées en 3ème année à l’ESTP, nous avons tout d’abord travaillé avec l’outil Revit, à partir d’un plan au format .dwg (format autoCAD), nous avons modélisé un bâtiment de 4 étages. Avec à cet outil, on différencie chaque élément du plan non plus uniquement grâce à ses dimensions mais aussi grâce à sa constitution, par exemple, un mur de 18cm est une juxtaposition de couches (isolant, structure principale, etc). On se rapproche encore plus du BIM comme on l’entend, chaque élément est défini numériquement selon ses caractéristiques, jusqu’ici, un poteau était représenté de la même manière qu’un morceau de mur par exemple, il n’en est plus question sur Revit. Nous créons une famille différente pour chaque type d’élément, chaque type de mur, chaque type de colonne, ainsi, une modification sur la famille permet une modification instantanée sur chacun des éléments de ce type dans le projet. Nous associons des caractéristiques à chaque revêtement de sol, pour chaque pièce, nous pouvons donc obtenir des nomenclatures instantanément pour d’innombrables caractéristiques. Imaginons qu’en cours de projet, une pièce change d’utilisation, il suffit de changer une seule donnée pour que tous les changements nécessaires soient effectués. DynamoBIM, que l’on a utilisé sur Revit, est un logiciel gratuit qui peut être assimilé à Grasshopper dans notre groupe de logiciels. Il permet de calculer des relations entre nos éléments plus complexes que les logiciels si dessus.

Nous avons ensuite appris à utiliser le logiciel Civil3D, nous cherchons alors à modéliser un terrain à partir de relevés topographiques. Après avoir obtenu un terrain le plus fidèle à la réalité possible, il nous faut déterminer un éventuelle terrassement pour un tracé routier, nous avons pu comparer ce travail avec celui que nous avions effectué l’année précédente dans lequel nous devions calculer un tracé similaire « à main nues », avec peu de connaissances sur le logiciel, il a suffi d’une journée pour obtenir un résultat concluant contre plusieurs semaines avec une calculatrice normale. De plus, comme nous travaillons d’an une optique BIM, nous pouvons modifier n’importe qu’elle étape de notre travail et les conséquences sur le projet final sont instantanément recalculées et appliquées. A l’aide des outils proposés par le logiciel, nous avons proposé la création de talus pour l’installation de futurs structures, encore une fois, une fois que les caractéristiques des talus sont définies, il est possible de modifier la forme au sol du talus ou encore son altitude et tout est recalculé instantanément. Cela nous permet par exemple, d’obtenir les quantités idéales de remblais et déblais afin de limiter les besoins en matériaux lors du chantier.

Chaque logiciel de BIM a donc sa fonction propre dans la réalisation d’une maquette numérique mais aucun ne rassemble tous les outils optimaux nécessaires à l’accomplissement entier parfait d’un projet. Pour cela, un utilisateur devra rassembler ces différents fichiers faits à partir de plusieurs logiciels par exemple avec le logiciel Navisworks d’Autodesk. Ainsi on pourra importer un bâtiment réalisé en Revit sur un terrain modélisé sous Civil 3D.


 

III – Retour d’expérience – Propositions

            La transition de la CAO au BIM est parfaitement intégrée dans le cursus dispensé à l’ESTP, avec un cheminement logique et compréhensible par tous. L’apprentissage lui-même est enrichissant, dans le sens où il n’existe pas une solution mais plusieurs, avec une aide personnalisée selon la solution choisie. Par exemple, malgré le fait que tous les projets de l’année passée aient eu le même sujet, nous avons rencontré autant de possibilités qu’il y avait de groupes, avec une résolution qualitative pour chaque groupe.

L’enseignement du BIM est particulier et se doit d’être différent d’un enseignement classique, c’est-à-dire des cours magistraux sans ordinateur à disposition. L’apprentissage du BIM se fait par l’exercice, les cours de l’option BIM sont donc un cours dans lequel nous suivons et reproduisons ce que l’enseignant modélise. Nous avons pu observer lors de ces cours qu’un travail personnel supplémentaire était même nécessaire pour assimiler toutes les notions et s’assurer une rapidité d’exécution suffisante.

En parallèle, des cours magistraux en e-learning nous ont été proposés pour augmenter notre culture sur l’histoire et l’utilisation du BIM dans le BTP. Cependant des exercices de BIM auraient pu être proposés en supplément pour nous permettre d’approfondir cette formation. En effet ce format s’y adapte bien et nous permet de suivre ainsi que d’éventuellement stopper la vidéo et revenir en arrière en cas de retard. Cet outil permettra donc aux étudiants d’aller à leur rythme pour une assimilation optimale des méthodes BIM.

De multiples dispositifs ont été mis en place dans les entreprises pour inclure le BIM dans le processus d’exécution des projets. De plus, celles-ci cherchent à former leurs conducteurs de travaux et chefs de chantiers à l’utilisation de ces logiciels pour profiter au maximum des avantages du BIM. Cependant ce changement ne s’est effectué que très récemment et parfois même seulement par obligation légale. On peut donc aujourd’hui observer des BIM-managers évoluer dans les grands groupes mais ces cellules sont très réduites pour le moment et comptent parfois qu’un seul employé.

La transition numérique s’étend enfin au domaine du BTP, néanmoins les entreprises doivent encore fournir des efforts afin de pourvoir profiter de la maquette numérique à son potentiel optimal.


 

Conclusion

          La maquette numérique représente une avancée numérique conséquente pour un secteur en retard sur son temps. Si les méthodes changent, les manières d’enseigner se doivent d’évoluer aussi. Apprendre l’utilisation d’un outil informatique est différent de l’apprentissage de connaissances théoriques et de simples cours magistraux ne sont plus suffisants. Ainsi seuls l’exercice et la pratique permettront aux étudiants de saisir toutes les fonctionnalités de ces logiciels.

En outre, les différents logiciels permettent d’étudier chacun une partie du projet et chacun a sa fonction propre définie. Il advient donc à l’utilisateur de choisir l’outil le mieux adapté à ce qu’il cherche à entreprendre. La maquette numérique est un outil très puissant qui pourrait à terme faire évoluer drastiquement le domaine de la construction et les différentes méthodes utilisées.

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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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BIM: la revue de projet / Validation

L’objectif de la revue de projet est de valider la faisabilité technique, environnementale, sociétale et économique du projet compte tenu du niveau de détail associée à la phase.

Au-delà de cet objectif principal, la revue de projets participe à la collaboration entre les acteurs du projet, en permettant une meilleure communication pour des prises de décisions efficaces et collégiale.

Et le BIM dans tout ça?

Le Projet MINnd, consacre un cas d’usage à la revue de projet: un document COMMUNIC décrit le changement qui s’opère entre le pré-BIM et le BIM dans le processus de revue de projet et de validation.

 

Etapes chngmt

PRE-BIM

MODELLING COLLABORATION INTEGRATION
Validation du plan et donc de toutes les informations contenues sur ce plan, par apposition d’un visa sur le cartouche.  Validation toujours sur les plans, dont certains sont générés automatiquement à partir de la maquette.La maquette est une information complémentaire, mais elle n’est pas contractuellement approuvée. Le contrôle de cohérence des informations se fait sur la maquette.Tous les plans sont issus de la maquette. Leur validation est « simple » puisque toutes les incohérences sont résolues.

Le contrôle de cohérence des informations se fait sur la maquette.

On ne valide plus de plans mais les objets qui constituent la maquette. Les plans sont édités à la demande, seulement pour les ouvriers sur le chantier.

Étapes du changement¹

Le passage au BIM, consiste uniquement en un changement de support, pas de processus.

Les étapes de la revue de projet restent inchangées mais elles prennent une autre forme:

-Définir les revues de projet: Les objectifs de la revue doivent être explicités en amont de la réunion pour que tous les intervenants aient pu prendre connaissance via la Maquette numérique des sujets qui seront abordés.

-Préparer les revues de projet: Une thématique peut être proposée pour restreindre les sujets. En suivant cette thématique, une vérification des données, une détection des clashes et un tri de ces derniers doit être effectué par statut et par priorité. Des vues sont créées spécifiquement pour traiter les points durs.

-Organiser les revues de projet: L’ordre du jour doit mentionner les sujets issus de cette analyse.

-Animer les revues de projet: l’animation, assurée le plus souvent par le chef de projet, doit permettre à chacun de s’exprimer et trouver les solutions qui conviennent.

La préparation des revues de projet, est plus que jamais un enjeu important de la réussite de ces réunions.

Avec quels supports?

Avec des logiciels de vérification et de synthèse.
De nombreux éditeurs proposent des outils plus ou moins élaborés en fonction du besoin.
Ces logiciels de vérification et de synthèse permettent :

– l’agrégation de modèles,

– la vérification de la réglementation et de la performance: Il s’agit de vérifier automatiquement que le résultat est bien conforme aux réglementations et performances exigées par le client;

– la détection des interférences: les objets portent différentes informations dont la définition géométrique et les liens avec les informations d’autres objets. Le logiciel de vérification permettra de vérifier automatiquement les clashes d’encombrement (les volumes des objets ne rentrent pas en conflit) et les clashes d’attributs (les liens définis entre attributs des objets sont bien respectés);

– le management des arbitrages du projet: Les visualisations du navigateur, le vérificateur de réglementation et le détecteur d’interférences vont aider à détecter les anomalies de conception ou de cohérence entre les différents métiers. Il s’agira donc de prendre des décisions d’arbitrage et veiller à enregistrer ces décisions.

Le format de fichier utilisé pendant ces revues dépendra du projet, des intervenants et des outils, mais le format IFC est fortement recommandé et privilégié, car seul format interopérable et supporté par tous les logiciels BIM.

Parmi les logiciels de vérification et de synthèse, on peut distinguer, les viewers, les checkers et les plateformes collaboratives. Quelques exemples:

Viewers Vérification géométrique visuelle, navigation dans les éléments du modèle SimpleBim, Solibri Model Viewer, IFC Java Viewer, BIM Vision, XBIM Xplorer…
Checkers Vérification géométrique visuelle, navigation dans les éléments du modèle, détection de clashes, vérification de normes Solibri Model Checker, Navisworks…
Plateformes Vérification géométrique visuelle, navigation dans les éléments du modèle, détection de clashes, vérification de normes, suivi des clashes et des validations BIMPlus, BIMSync, BIMSight, A360…

Il n’y a pas d’outil meilleur qu’un autre, chacun devra trouver l’outil qui correspond le mieux à ses attentes et habitudes, en priorisant l’efficience des revues de projet.

Pour qui? Pour quoi ?

Pour tous les acteurs du projet. Car la revue de projet garantit l’intégrité et la cohérence de la somme des métiers. Mais au-delà de donner aux parties prenantes une vision plus claire du projet, la qualité de visualisation constitue un élément de communication du projet. Par exemple, une expérience immersive s’appuyant sur la mécanique du jeu vidéo permet de naviguer et appréhender les espaces.

Pour remplir l’objectif de validation de la conception du bâtiment du nouvel hôpital d’Ajaccio, la MN a été connectée à la solution eveCity du CSTB. Cela a permis de projeter le bâtiment en 3D dans son environnement. Les acteurs ont ainsi pu visualiser et visiter certains espaces témoins du bâtiment.

Différentes solutions, touchant à l’univers des jeux vidéo sont disponibles et permettent la création d’exécutables dans lequel il est possible de naviguer via une manette. Mais celles-ci nécessitent une certaine maitrise. Parmi d’autres produits, on peut mentionner des logiciels comme Unity ou Stingray qui permettent des rendus très réalistes.
Pour les utilisateurs de Revit, des plugins permettent de créer facilement une navigation réaliste dans le projet. Par exemple, EnScape, génère des exécutables dissociés du logiciel, permettant une navigation fluide dans le projet.

Il faut être prudent car ces solutions dépassent le simple cadre de la revue de projet, et s’orientent vers la validation client, tant les images sont travaillées et la navigation s’approche d’une visite virtuelle. Il convient donc d’adapter le support et le temps de préparation à l’objectif défini : revue technique ou présentation client ? Les deux ne doivent pas être confondus au risque de perdre de vue les objectifs au profit de la seule technologie.

L’étape suivante est la visite virtuelle d’un bâtiment modélisé en BIM à l’aide d’un casque de réalité virtuelle (Oculus Rift, HTC vive…) ou même l’immersion via le « CAVE ». Il s’agit d’une expérience d’immersion dans la maquette à l’échelle 1, grâce à une projection stéréoscopique sur 3, 4 ou 5 faces.

Mais dans un processus de revue et validation de projet, cela n’est-il pas un peu gadget?

 

Sources:

http://www.minnd.fr 
http://www.planete-tp.com/ 
http://www.urbanews.fr
http://www.lemoniteur.fr    

http://www.arobim.fr    
http://www.cstb.fr

1 Bilal Soccar, in « Building information modelling framework: A research and delivery foundation for industry stakeholders”, Automation in Construction, Volume 18, Issue 3, May 2009, pages 357-375

MINnD: Modélisation des Informations dans les Infrastructures (projet de recherche collaborative)
COMMUNIC: COllaboration par la Maquette Multi-Usages Numérique et l’Ingénierie Concourante (groupe de recherche)
IFC : Industry Foundation class – Format supporté par tous les logiciels BIM garantissant l’interopérabilité de ces derniers
MN: Maquette Numérique
Exécutable: fichier contenant un programme identifié par le système d’exploitation, entrainant l’exécution du programme

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Le BIM, la transition numérique du BTP

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


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

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

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

Comment ça fonctionne ?


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

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

bim

 

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


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

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

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

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

Comment faire pour y aller ?


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

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

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Le BIM, 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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Premier pas vers le BIM

Le BIM illustre l’apparition des nouvelles technologies de l’information et de la construction dans le secteur du BTP. Le BIM : Building Information Modeling ou Modélisation des Données du Bâtiment est fondé sur une utilisation collaborative de base de données d’informations relatives à un ouvrage. Ces bases regroupent des objets 3D, visualisables et pour chacun leurs dimensions, leurs caractéristiques thermiques, acoustiques,…

 

Source : autodesk
Source : autodesk

 

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

« La mise en place de processus BIM offre un appui au partage d’informations à jour sur l’avancée du projet au sein des différentes équipes de la maîtrise d’œuvre. Ces processus visent à donner plus de transparence et de visibilité au travail de chacun.

Ainsi, ce type de processus est un support essentiel au développement d’une ingénierie concourante, que beaucoup considèrent comme indispensable à la bonne intégration des enjeux du développement durable dans la filière de la construction. Les « outils collaboratifs » apportent leur valeur, tant pour améliorer l’efficacité des interfaces entre les acteurs deux à deux (Maîtrise d’ouvrage – maîtrise d’œuvre, maîtrise d’œuvre – entreprise, etc.), qu’à l’ensemble des relations de la filière. » [SYNTEC Ingénierie]

« Le BIM présente un intérêt collectif considérable : avoir pour un prix constant voire inférieur des ouvrages de meilleure qualité, plus respectueux de l’environnement et plus faciles à exploiter. Ceux qui ont fait l’effort de s’y mettre ne reviennent plus en arrière » [Alain Maury, représentant de Mediaconstruct]

Les apports du BIM commencent au stade de la conception, la modélisation numérique est l’occasion de visualiser le futur bâtiment beaucoup plus concrètement que sur plans et d’ainsi mieux appréhender le sujet. Cela concerne le client, les riverains, les futurs occupants mais aussi les ouvriers sur chantier.

Le BIM est un outil d’aide à la prise de décision, en effet il permet de faire des choix optimisés grâce aux simulations et tests. Le coût de l’ouvrage est optimisé en associant les bordereaux de prix détaillés à la maquette numérique.

Mais le BIM c’est aussi intégrer le facteur temps au travers d’un outil de planification. De cette manière on visualise étape par étape l’évolution du projet et on s’assure de la cohérence du planning.

Lors de la phase de réalisation la maquette numérique est utilisée pour suivre l’avancement des travaux. Elle permet une meilleure traçabilité des matériaux, du processus de qualité et de garantie de la performance.

A l’issue de la phase travaux, le BIM intervient auprès du client pour faciliter la maintenance de l’ouvrage : le BIM répertorie les données nécessaires à la gestion de l’entretien, au renouvellement des équipements…

Ces avantages sont présents à l’échelle du projet, mais il apparaît aussi des avantages liés à l’usage interne du BIM : l’augmentation des profits, le gain de nouveaux marchés, une baisse des réclamations et des litiges, la baisse du coût de la construction, l’amélioration de la productivité…

Comme tout nouvel outil, vigilance et adaptation sont nécessaires. La gestion de l’information est au cœur du BIM : toutes les modifications du bâti, d’équipements doivent être renseignées. Cela implique une excellente communication entre les différents acteurs du projet.

Différents logiciels existent pour mener un BIM mais leurs données respectives ne sont pas forcément compatibles entre elles. Il est nécessaire de retranscrire certains éléments ce qui occasionne une perte de temps et potentiellement une création d’erreurs. Le format standard IFC assure l’interopérabilité des fichiers entre les différents logiciels.

La mise en place du BIM induit un coût important : il est nécessaire de payer le logiciel ainsi que le matériel nécessaire ; de plus il est nécessaire de former une personne à son utilisation ou d’embaucher un personnel spécialisé. Ainsi pour de nombreux professionnels le coût du BIM peut dépasser le gain potentiel.

 

Mais alors comment ça fonctionne ?

L’introduction du BIM dans le domaine du BTP a évidemment apporté une collaboration majeure entre les différents acteurs de la construction, jusqu’à devenir aujourd’hui un élément presque indispensable pour la bonne réussite d’un projet. C’est donc très important de comprendre son fonctionnement.
Par contre, avant de s’intéresser au fonctionnement spécifique du BIM, il faut comprendre que tous les modèles et tous les logiciels de modélisation ne sont pas forcément appelables BIM. En effet, des caractéristiques communes minimales doivent être présentes et respectées :

– Les modèles BIM doivent avoir trois dimensions, mais un modèle qui contient des volumes 3D sans attributs (donc un modèle créé que pour la visualisation et non propice à la simulation) n’est pas BIM

– Le modèle BIM doit être construit à partir d’objets, mais ces objets doivent être paramétriques (des éléments capables d’ajuster leurs proportions ou positionnement grâce au fait qu’ils sont mués d’une « intelligence ») et respecter des hiérarchies et relations entre eux

– Un modèle composé que de fichiers 2D n’est pas BIM, il doit présenter aussi l’aspect 3D ;

– Un modèle qui, s’il est modifié dans une de ses vues, ne répercute pas automatiquement ces changements dans toutes les autres vues, n’est pas BIM.

Or, une fois compris ce que n’est pas un BIM, quel est le point de départ de la modélisation BIM ? Le choix du logiciel sur lequel s’appuyer pour le travail est extrêmement libre et vaste. C’est important de comprendre que l’élément qui met en commun tous ces logiciels est la maquette numérique : un outil 3D constitué par des caractéristiques géométriques (i.e. coupes, plans, élévations…) mélangées à des informations relatives à la nature des objets constitutifs du modèle (i.e. composition d’un élément, propriétés physiques, mécaniques, comportementales…). Donc un élément qui permet de sortir des représentations en 2D, des vues en 3D et « la valeur ajoutée » des informations relatives au projet.

Le processus de design ne consiste plus en un ensemble de lignes qui représentent et renferment des espaces et des symboles, dans une maquette numérique on utilise la commande par exemple « mur » et on le dessine comme un élément singulier, qui par défaut est associé à tous les composants et les couches qui lui sont associés et que le constituent. Le sol, le plafond et les toits sont réalisés dans l’aire et au niveau dans lequel ils existent, avec la possibilité de leur donner une pente spécifique, une épaisseur et un matériau. Or, évidemment le modèle doit évoluer à la même vitesse que le projet : la maquette peut être simple au départ et se complexifier au fur et à mesure du projet ; elle peut accepter des variantes et s’intégrer dans la maquette générale commune. Mais tout ceci n’est possible et relativement facile qu’après avoir pris soin de bien géo-référencer le modèle.

Le BIM offre donc aux acteurs du bâtiment un potentiel dont l’exploitation résulte de la création d’un ou plusieurs modèles appelés livrables BIM, qui peuvent être de type 2D, 3D ou contenant de l’information (i.e. estimation des coûts, coordination des différents intervenants, exploitation et maintenance de l’ouvrage, métré,…). Par conséquent l’information doit être précise et fiable, et le détail adapté au niveau requis. Entre donc en jeu le niveau de détail ou niveau de développement (LOD) qui se base sur le principe de faire correspondre à chaque jalon du projet l’information qui doit être contenue dans le modèle : l’AIA (American Institute of Architects) a publié un document (E202 ou Building Information Modeling Protocol Exhibit) dans lequel il distingue 5 niveaux de développement : du LOD 100 le moins détaillé au LOD 500 entièrement détaillé.

Enfin on peut définir deux grands types de formats de maquette numérique : les formats dits « open » (dont le format IFC : Industry Foundation Classes) et les formats dits « propriétaires ». La différence entre les deux types de format est étroitement liée à l’échange des données : en utilisant le format propriétaire les différents acteurs utilisent tous le même logiciel – ou la même typologie de logiciel – pour qu’ils puissent accéder aux données. Au contraire le format ouvert est un format interopérable, qui est donc compatible avec l’ensemble des logiciels du métier et utilisable par tous : le cœur des données doit donc être structuré de la même manière pour faciliter la recherche et l’accès aux données. L’avantage de l’utilisation des logiciels ouverts est la favorisation de la concurrence entre les acteurs et la non-discrimination des appels d’offres publics.

 

Que va changer le BIM pour moi ?

Le BIM a pour conséquence de modifier le comportement de tous les acteurs de la construction et en plus de créer de nouveaux métiers. Le BIM intervient dès la conception jusqu’à l’exploitation et la maintenance du bâtiment. La maîtrise d’ouvrage, la maîtrise d’œuvre (c’est-à-dire les architectes, les bureaux d’études (thermique, fluide, acoustique et structure), les entreprises de constructions (générales, de lots techniques ou architecturaux) ainsi que les mainteneurs (facility) sont autant de métiers que le BIM va faire évoluer. En effet, même si les différentes phases du processus de construction ne changent pas réellement (programmation, conception, réalisation, exploitation et maintenance), l’utilisation du BIM va modifier les méthodes de travail. Les différents acteurs de la construction doivent apprendre à travailler ensemble et à échanger en amont dans le cadre d’un processus collaboratif. Et pour atteindre ces objectifs et accompagner les différents acteurs, de nouveaux métiers sont nécessaires tels que le BIM manager et les coordonnateurs BIM.

Ce modèle BIM est un réel outil pour la maîtrise d’ouvrage, celui-ci peut comprendre et s’approprier le projet en précisant ses exigences en termes de performance et de qualité. Toutes ces données peuvent être exploitées à l’optimisation des processus administratifs et financiers. De plus grâce au BIM, la maîtrise d’ouvrage serait davantage impliquée durant les phases de conception et construction et par conséquent pourrait avoir un meilleur suivi des avancées du projet.

Pour les architectes, le BIM est un prolongement de la modélisation 3D qu’ils utilisaient pour donner un aperçu esthétique du projet, en aucun cas elle servait pour être une plateforme collaborative et une source d’information. Les architectes sont les premiers à travailler sur la maquette numérique, dès la phase conception préliminaire, le BIM offre la possibilité de partage de l’information et s’avère être un outil efficace de communication au sein des différentes équipes de la maîtrise d’œuvre et des différents acteurs. Lors de la phase d’exécution, c’est la maîtrise d’œuvre qui assemble toutes les études et en fait la synthèse. C’est sur ce point, que le BIM est un réel atout, c’est un gain de temps, de mise en œuvre et de coûts.

Pour les entreprises, la maquette numérique leur permet d’obtenir les métrés facilement (pour les études de prix), réaliser la méthodologie de la réalisation du bâtiment (organisation du chantier, choix technique…) et réaliser les études d’exécution.

Chacun des lots techniques réalise chacun ses études exécution avec les caractéristiques des éléments retenus, cela implique que maintenant les modélisateurs doivent à la fois avoir les connaissances techniques du lot ainsi que les compétences de modélisation. En effet actuellement, ce n’est pas la même personne qui fait les choix techniques et réalise les plans.

Quant aux gestionnaires, aux mainteneurs et aux occupants, ils pourraient extraire et utiliser les informations de la maquette numérique : c’est-à-dire les informations et caractéristiques concernant les locaux, les réseaux et les équipements techniques.

Mais en plus d’avoir modifié le comportement des acteurs déjà présents, le BIM a introduit de nouveaux métiers. En effet, l’un des aspects majeurs du BIM est l’information : celle-ci doit être créée, maintenue, sécurisée et exploitée. C’est dans ce contexte qu’un poste clé est apparu : le BIM manager. C’est lui qui doit définir les usages et le contenu du BIM, gérer l’information, assurer un rôle de formation et de coordination des différents acteurs impliqués dans la création de données. A noter que non seulement le BIM manager doit avoir les compétences techniques classiques pour un projet de bâtiment mais doit en plus maîtriser les technologies numériques.

D’autres métiers ont vu le jour comme les coordonnateurs BIM : une fois que les équipes intervenantes sur le projet sont constituées, chacune des parties prenantes nomme un coordinateur BIM. Ces coordonnateurs BIM vont former l’équipe management BIM, elle-même chapeauté par le BIM manager. Ils vont définir les objectifs du BIM et les usages par rapport à la problématique du projet, organiser les études par rapport aux besoins en termes de fonctionnalité et de problématiques du chantier ; et enfin ils définiront les besoins en terme d’échange.

En bref, le BIM a démontré un impact positif pour le moment, il permet un gain de coût, de temps et une plus grande transparence entre tous les différents acteurs. Toutefois une question reste encore en suspens, comment faire pour que tous les acteurs accèdent au BIM.

 

Comment faire pour passer au BIM ?

Afin de permettre cette transition 2.0 du BIM dans la construction, il est nécessaire de définir le BIM comme méthode efficace et capable de faire basculer le gain de productivité au service du développement durable. Cette action doit s’organiser selon trois perspectives :

  1. Motiver chacun des acteurs du BTP
  2. Répondre aux besoins de ces acteurs
  3. Installer un climat de confiance
  1. Motiver

La maquette numérique est utilisée depuis plusieurs années. Néanmoins, son usage est restreint à des projets de haut standing et grande visibilité. Le but c’est donc de démontrer à tous les acteurs du secteur BTP les enjeux envisageables dans les petits projets grâce à l’utilisation du BIM.
La sensibilisation de la Maîtrise d’Ouvrage publique et privée est primordiale pour activer et amplifier cette transition.

L’état est favorable à la réalisation d’un portail internet accessible à tous pour encourager et sensibiliser le grand public et pour répondre aux questions des acteurs sur les outils BIM (maîtres d’ouvrage, maîtres d’œuvre…). De plus, un plan de communication a été établi pour assurer la compatibilité du cadre réglementaire et l’approche collaborative du BIM et encourager le recours aux outils numériques.

 

2.  Besoins

Pour qu’une agence d’architecture, un bureau d’études, qui veulent effectuer leur passage vers le BIM, il faut s’approprier un « know-how » technique qui nécessite des investissements importants. Au-delà de la motivation intrinsèque nécessaire pour changer outils et approche vers le travail, un processus de formation initiale et continue est primordial. Prendre confiance avec le BIM est possible à travers l’usage gratuit de MOOCs (Massive Open Online Courses) sur internet. Pour aller plus loin, les écoles d’ingénieurs et d’architecture proposent des formules de formation continue de type Master Spécialisé BIM. Toutefois, les investissements élevés et une baisse de production initiale sur les trois à six premiers mois rendent la révolution numérique lente.

Un processus de nette simplification à tous les niveaux est donc nécessaire afin de renforcer cette dynamique. Aujourd’hui la législation n’incite pas le développement du BIM qui peut être un outil de simplification administrative et financière très puissant car il représente une base de données numériques géo localisées. La numérisation des processus administratifs (permis de construire, programmation d’opération de logement social, certification d’ouvrages…) serait bénéfique soit aux collectivités territoriales soit aux autres acteurs du BTP. Or, vu les forts enjeux du BIM, les projets pourront bénéficier des avantages à toutes les étapes : de la communication entre MOA et MOE à travers les 3D viewers, à des spécifications pour la conservation du patrimoine au niveau de la maintenance. Généraliser l’usage de la maquette numérique c’est donc la réponse au besoin d’un BIM pour tous qui peut se traduire sous plusieurs formes. Les TPE/PME pourront s’en servir en forme de « kits BIM » pour avoir accès à des outils OpenSource et des bibliothèques d’objets BIM dans un Cloud.
Pour les phases travaux, le BIM propose des outils de management qui peuvent améliorer la maîtrise de l’énergie et des coûts. En phase étude, la maquette numérique peut inclure des « Intelligent Product Specs » avec des informations sur la structure, l’analyse thermique, les matériaux et leur certification. En effet, en tant que collecte de données, elle peut être exploitée en phase réception et exploitation aussi. Lors de la livraison de l’ouvrage, documents comme le Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE) et le Dossier d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage (DIUO) pourront être déjà intégrés. De plus, en utilisant des protocoles type IFC, les données stockées peuvent être exploitées par l’utilisateur final à travers des outils « lite BIM » pour un entretien plus efficace.

L’intérêt du BIM n’est pas négligeable et son développement a besoin d’une puissance publique qui soutient des études économiques pour en mesurer son impact sur le coût global du bâtiment.

 

  1. Confiance

Pour que les acteurs de la filière construction puissent avancer sur tous ces nouveaux concepts et outils, il est nécessaire d’installer un climat de confiance. Le monde du bâtiment a donc besoin d’une précise normalisation décrivant le format de données (IFC) des ouvrages constitutifs de la maquette numérique et adaptés à l’interopérabilité logicielle. Les données stockées doivent être fiables et à jour afin de pouvoir les exploiter tout au long de la vie du bâtiment. En plus, elles doivent appartenir au propriétaire de l’immeuble. Bien que ceci pose un vrai sujet d’ordre juridique sur la gestion des responsabilités, le droit d’accès et la sécurité de ces données, il faut assurer sa traçabilité par une démarche de contrôle et de vérification par un tiers indépendant.

Le respect des standards, de confiance (traçabilité, niveau de garantie, marge d’erreur) et de pérennité dans le temps est donc impératif afin de tracer la route vers la transition numérique.

 

 

 

Sources

 

1. A.D, Le BIM : entre promesse et menaces, Bardage. Info, 2015, n°8, pp.28-30

2. BEIDELER Julien, Le plan pour faire basculer le bâtiment dans le BIM, Le Moniteur, 27 Mars 2014

3. BOUYGUES CONSTRUCTION, Construire avant de construire [en ligne], Disponible sur : < http ://www.bimgeneration.com/#home >. (Consulté le 27.12.2015)

4. DELCAMBRE Bertrand, Rapport du ministère du logement, La mission numérique du bâtiment, Décembre 2014.

5. EASTMAN Chuck, TEICHOLZ Paul, SACKS Rafael, LISTON Kathleen, BIM Handbook « A guide to Building Information Modeling for owners, managers, engineers and contractors », 2ème edition: John Wiley & Sons, 1 juillet 2011.

6. FRANCQUEVILLE Laurence, Intégrer le processus BIM dans un marché global, Le moniteur.

7. HOVORKA Frank, MIT Pierre, Plan Bâtiment Durable, Rapport groupe de travail BIM et Gestion du patrimoine, Un avatar numérique de l’ouvrage et du patrimoine au service du bâtiment durable : le « Bâtiment et Informations Modélisés » (BIM), TOME 1 : rapport et propositions, Mars 2014.

8. NAROURA Anis, Qu’est-ce que le BIM ? Le moniteur, 21 Mars 2014

9. RIEDO Patrick, Objectif BIM, Lecon 02 : Gros plan sur la modélisation [en ligne], Disponible sur : < http ://objectif-bim.com/index.php/apprendre-le-bim/lecon-02-modelisation >. (Consulté le 27.12.2015)

10. ROCHE Michel, BIM et béton la machine se met en route, Le     magazine Béton[s], 2015, n°61, pp.28-29

11. SYNTEC INGENIERIE, BIM/Maquette numérique, contenu et niveaux de développement, Le moniteur, 9 Mai 2014

12. THEBAUD Philippe, Maquette 3D et ville numérique, Le moniteur, 11 Avril 2014

13. WEYGANT Robert, BIM CONTENT DEVELOPMENT, Standrads, Straegies ans Best Practices, 1ère édition : John Wiley & Sons, 6 mai 2011.

 

 

 

 

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LE BIM, BOUM À VENIR

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

Le BIM, ou Building Information Modeling (Modélisation des données du bâtiment), est l’association de technologies et de différents processus afin de réaliser un bâtiment, tout en facilitant la communication et l’analyse des modèles de construction des différents intervenants du projet, depuis sa conception jusqu’à son démantèlement

Construire un bâtiment sans la maquette numérique, en quoi cela consiste-t-il ?

Lors de sa conception, un bâtiment passe par différentes étapes. Le problème avec un processus traditionnel est que l’on observe une perte importante d’informations au passage d’une étape à la suivante car les acteurs ne sont généralement pas les mêmes et n’utilisent pas les mêmes outils et les même formats de données (souvent incompatibles entre elles). De plus, chaque corps de métiers peut utiliser des unités différentes (millimètre pour les charpentes métalliques, cm pour les électriciens…) et chaque information peut être rentrée plusieurs fois par différent corps de métiers. Cette non-communication entre les différents acteurs de la conception est la source de nombreuses erreurs et de retard, ce qui augmente le coût de l’ouvrage et qui est souvent source de conflits juridiques qui peuvent conduire à des procès longs et couteux.

Quel sont les avantages qu’apporte le BIM par rapport à la méthode classique de construction ?

Grâce à la maquette numérique, la communication entre les différents intervenants est facilitée : tous les différents corps de métier, les autorités, les bureaux d’études et architectes, les industriels et les centres de recherche peuvent mettre en commun leurs informations. Ces informations sont capitalisées à chaque étape en rassemblant ainsi chaque résultat des différentes étapes (géométrie, matériaux, chauffage, éclairage, acoustique, soufflerie, emplacement des équipements, etc.). Le BIM permet de regrouper toutes les informations sur le cycle de vie du bâtiment ainsi que celles de la conception, de la construction et de l’exploitation de l’ouvrage en incluant les règles de construction, les normes demandées, les données fournisseurs, les plans/ les coupes/ les visualisation et caractéristiques du produit, les calculs, les plannings pour chaque partie et les modélisations 3D du projet, le tout dans un format que chacun doit être capable de lire. La centralisation de ces données permet de se rendre compte de différents problèmes qui sont susceptibles de se produire lors de la construction et ainsi de les résoudre en amont et éviter de perdre du temps et de l’argent, tout en augmentant la productivité globale du projet.

Mais alors ne pas faire systématiquement du BIM pour chaque projet ?

La création d’une maquette numérique peut paraitre longue et fastidieuse car c’est un outil complexe et nouveau qui demande une formation et du temps, mais tout ce temps qui est perdu en amont des travaux avec le BIM est largement gagné par la suite grâce à l’optimisation des plannings, des délais de livraison et de la communication. Mais la maquette numérique n’évite pas les erreurs humaines !

Par ailleurs, le BIM pose un problème de propriété intellectuelle. En effet, chaque intervenant du projet y insert un grand nombre d‘informations sur la conception, le coût, les procédés techniques et graphiques qui leur sont propres, etc., chacune étant protégé par le droit à la propriété intellectuelle. Mais alors à qui appartient ces données une fois dans la maquette ? Et à qui appartient la maquette ? Le rôle et la responsabilité de chaque acteurs sur la maquette doivent être contractuellement définis car sinon nous ne pouvons savoir à qui incombe la responsabilité lors d’une erreur dans la maquette étant donné que tout le monde y a accès.

Comment « ça » fonctionne ?

C’est bien beau cette idée de collaboration des différents acteurs, mais comment échangent-ils les informations entre eux ?

Déjà dès le tout début du projet, on réunit les 3 entités principales que sont les maître d’ouvrage, maître d’oeuvre et entreprises pour que soient prises les décisions élémentaires et essentielles à la bonne tenue du projet. En utilisant un modèle 3D, on a une meilleure vision des options, et on peut donc prendre des solutions plus rapidement et de manière plus avisée. Avec le BIM, l’accent est mis sur le partage, le collectif.

Ainsi, de manière pratique, on met en place, pour chaque projet, une plateforme collaborative, accessible à toutes les parties prenantes : fichiers de dessins 2D, 3D, documents écrits, notices techniques… Les éditeurs de logiciel ont déjà mis en ligne leurs propres plateformes, qui sont utilisable de manière personnalisée pour chaque projet. Elles permettent un tri des fichiers selon 4 catégories : En cours de développement, Partagé, Publié et Archivé.

Les fichiers sont donc à la disposition de tous les acteurs, qui ont ainsi une vision globale de toute l’activité, et peuvent ainsi mieux communiquer, mieux intervenir aux différentes étapes du projet.

Cette logistique ne ressemble pas du tout à ce qui se faisait jusqu’à présent…Cela implique un tout nouveau processus de travail, non ?

Tout à fait ! La révolution BIM est également une révolution de méthode de travail, un tout nouveau cycle process de résolution des différents problèmes qui peuvent survenir lors d’un projet de construction : Planifier, afin de trouver des solutions d’amélioration pour un problème qui a été identifié : listing détaillé du plan de déploiement de ces solutions, et première formation du personnel à mettre en oeuvre lesdites solutions. Effectuer les modifications et les documenter : Utilisation des moyens techniques adéquats (hardware et software), et formation des employés à leur utilisation. Vérifier que le nouveau produit correspond à ce qui avait été prévu : Remise à jour du plan de déploiement et contrôle de celui-ci au regard de la phase d’exécution. Agir pour standardiser les résultats, et pouvoir les réutiliser dans les cas similaires : Évaluer la formation qui a été faite auprès des employés, et confirmation des résultats…

…et recommencer le cycle si les buts initiaux n’ont pas été atteints !

Et c’est efficace, au moins ?

Evidemment, car les erreurs, les problèmes sont de mieux en mieux traités au fur et à mesure que les processus s’enchainent. La recherche permanente de l’amélioration des processus permet un gain de temps, et donc de productivité. De plus, les solutions apportées, puisque répertoriées et réutilisables, constituent une véritable valeur ajoutée par rapport aux méthodes traditionnelles.

 

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

Le BIM induit-il des changements lors de l’exploitation des bâtiments ?

Comme il a été dit précédemment, le BIM permet de faciliter la phase de conception du bâtiment, en centralisant sur un fichier unique, accessible à tous les acteurs du projet, l’ensemble des données géométriques et techniques de l’ouvrage. Cependant l’utilisation du BIM ne se résume pas uniquement à la phase de conception. En effet les maquettes numériques peuvent être très utiles dans l’ensemble du cycle de vie de l’édifice. En archivant la maquette de l’ouvrage, on conserve l’ensemble des données de celui-ci. Ainsi dès qu’il faut réaliser une rénovation, un agrandissement ou une mise en conformité de l’édifice, le bureau d’étude et l’architecte possède déjà l’ensemble des données nécessaires pour démarrer le projet (type de matériaux, tracés des réseaux, position du ferraillage etc…). Les études préalables avant toutes modifications apportées à l’ouvrage en sont grandement simplifiées. Après modification de l’édifice, on met à jour la maquette numérique. On possède ainsi en permanence de plans actualisés de l’ouvrage. De même, en fin de vie de l’édifice, la déconstruction de l’ouvrage est grandement simplifiée puisque l’on connait exactement, grâce à la maquette, les matériaux qui le composent. Le chantier de déconstruction peut être optimisé et on évite ainsi un long et fastidieux travail de triage des éléments. De manière générale, le BIM par rapport aux plans de construction, simplifie l’exploitation du bâtiment : en effet les plans sur papiers sont difficilement manipulables et souvent erronés car ne sont pas mis à jour.

La maquette numérique va-t-elle apporter des changements sur la phase chantier ?

On l’a vu, l’impact du BIM sur la conception du bâtiment est important. Toutefois on peut aussi utiliser la maquette numérique lors de la phase de construction : « sur le terrain ». En effet en équipant les équipes travaux (ingénieurs, chef de chantier, sous-traitants etc…) de tablettes compatibles avec des logiciels BIM, la productivité des chantiers peut être grandement améliorée. Le personnel de chantier a ainsi accès aux vues en 3D de l’ouvrage, avec toutes les données (matériaux, dimensions etc…) qui sont mises à jour. La réalisation de l’ouvrage est ainsi facilitée et on évite les erreurs. De plus les échanges d’informations entre bureau d’études, architecte et entreprise de construction sont plus rapides.

Comment faire pour y aller ?

Il se pose maintenant la question de la mise en oeuvre du BIM. En effet, pour que le BIM soit vraiment efficace, il est évident que la plus grande partie des acteurs, petits ou grands, doivent utiliser le BIM. Ainsi, les entreprises de gros oeuvre et de second oeuvre, comme le maître d’oeuvre ou les sous-traitants, doivent communiquer sur la même plateforme. Le BIM nécessite une organisation adaptée à chaque intervenant. Quelles sont les mesures à prendre pour mettre en place le BIM au sein des entreprises participantes, et comment coordonner les intervenants ?

Cela passe d’abord par la définition des besoins pour chaque structure n’est-ce pas ?

Oui, effectivement il est nécessaire d’analyser quels seront les acteurs susceptibles d’utiliser le BIM. Il faut en cela fixer des objectifs réalistes pour lesquels le personnel travaillera sur ces logiciels. La transition entre des logiciels de dessins par exemple au BIM ne peut se faire en un seul jet. L’évolution vers le BIM doit se faire progressivement, pour évoluer à 100% avec le BIM.

La formation du personnel est alors indispensable ?

Elle s’inscrit bien sûr dans le processus. Des équipes spécialisées BIM vont former le personnel progressivement afin de garder une productivité au moins équivalente qu’avec d’autres logiciels pendant le temps de la formation. L’apprentissage du BIM se fait d’abord sur des petites quantités pour apprivoiser le logiciel, pour pouvoir apprendre à travailler en 2D et en 3D. Pour cette transition, l’on a souvent recours à un BIM manager dont la mission est de gérer l’information et les différents participants afin qu’ils travaillent tous au même rythme. Son rôle en sus est aussi de contrôler la bonne utilisation du BIM. Les entreprises peuvent alors faire appel à des intervenants d’école d’ingénieurs, d’organismes privés, pour piloter cette formation. Il est conseillé de travailler avec le BIM dès la formation réalisée pour ne pas perdre l’acquis et sur un projet nouveau.

Y a-t-il des problèmes de communication entre les différents acteurs de la construction ?

Historiquement, les architectes et les maîtres d’oeuvre travaillent en 3D depuis quelques années déjà. Or, les constructeurs eux ont besoin de plan 2D pour la mise en oeuvre des travaux sur le terrain. Il est apparu que dans de nombreux cas, des projeteurs étaient nécessaires pour projeter le projet du 3D en 2D. Ainsi, avec la formation du personnel, cette étape ne sera plus nécessaire et il y aura un gain de temps.

Les grandes entreprises elles, ont le temps et la possibilité de former leur personnel, mais qu’advient-il pour les petites entreprises de sous-traitance tel que le plombier ou le chauffagiste ?

En effet se pose le problème de la généralisation du BIM. On peut être amené à penser que certaines petites entreprises de sous-traitance seront écartées d’un projet parce qu’elles n’utilisent pas le BIM pour diverses raisons. C’est pour cela qu’il faut que le BIM se généralise mais progressivement. Cela nécessite des investissements pas forcément rentables pour les petites entreprises, l’immobilisation des certains personnels… Les petites entreprises n’auront sans doute pas à créer avec le BIM mais avant tout elles devront savoir comment traiter les informations du BIM et y apporter leur participation.

Puis le BIM va changer certaines coutumes à la française, notamment le fait que les architectes, au contraire des pays anglo-saxons, ne fournissent pas des plans finaux. La tradition veut que les entreprises effectuent tour à tour des ajustements. Le BIM va alors forcer tout le monde à travailler avec un même outil et à mettre plus de rigueur dans les communications.

 

 

Bibliographie :

Le cours de Monsieur Doukari

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

http://www.lest-eclair.fr/…/quand-tout-le-batiment-va-faire…

http://blog.archipad.com/2015/…/31/le-bim-comment-sy-mettre/

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

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Soyez acteur de la « BIM Révolution »

Qu’est-ce-que le BIM ?

BIM est l’acronyme de « Building Information Modeling » qui signifie littéralement la modélisation des informations liées au bâtiment. Néanmoins, au regard de l’utilisation du BIM dans le monde du BTP, on peut se dire que ce sigle est trompeur par rapport aux formidables possibilités qu’offre le BIM aujourd’hui. En effet, le BIM est une révolution dans la gestion du chantier grâce à la création d’un modèle collaboratif.

 

Dans quelle mesure le BIM s’intègre-t-il, aujourd’hui, au niveau mondial ?

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Qu’est-ce que le BIM peut m’apporter ? Quels sont ses limites actuelles ?

Atouts Limites
  • Meilleure collaboration des différents acteurs d’un projet.
  • Ajout d’informations pertinentes très tôt dans le projet.
  • Analyses et tests effectués avant le début des travaux.
  • Amélioration de la qualité de la construction.
  • Élaboration de plans marketing plus efficaces.
  • Changement des habitudes dans les méthodes de travail.
  • Passage à la technologie assez couteux.
  • Amélioration de l’interopérabilité nécessaire.
  • Mise en œuvre d’outils complexes.
  • Accès sans limite à l’information.
  • Problème de gestion des droits.

 

Le BIM s’adresse-t-il à tous les types d’entreprise ? Cas d’une PME ?

Il est vrai qu’au premier abord, le BIM semble être mieux approprié pour les grands projets faisant appel à un important nombre d’acteurs dont la communication faillit parfois. De plus, le marché public étant le premier grand utilisateur de ces nouvelles méthodes de travail, ce sont aux projets d’envergure que ces dernières sont destinées. Enfin, au vu de ses inconvénients actuels et notamment en termes de coûts d’équipements, de formations, les PME ne semblent pas être prédestinées à l’utilisation du BIM. Cependant, force est de constater que le passage à cette technologie ne se fait pas aussi facilement et rapidement dans les grands groupes que pour de plus petites entreprises. Ainsi, nous pouvons penser que dans un futur proche, les PME pourraient tirer leur épingle du jeu dans le BIM, notamment si les entreprises se mettent à faire appel à elles qui sont bien plus familiarisées avec ces nouvelles méthodes de travail.

 

Comment fonctionne le BIM ?

Ce modèle collaboratif va permettre l’échange d’informations sur une plate-forme sous la forme de maquettes numériques, le tout entre les différents acteurs du projet. Ils vont ainsi avoir rapidement accès à une vision en 3D du projet, ce qui va leur permettre de remarquer plus aisément d’éventuels défauts et ainsi de faciliter leurs prises de décisions sur le projet.

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

Vient maintenant la question de l’échange d’informations : le modèle collaboratif permet à tous les acteurs du projet de pouvoir accéder directement à la maquette virtuelle du chantier et ainsi de la compléter avec les informations qu’il doit apporter au projet. L’avantage de ce mode de fonctionnement est un gain de temps important car il limite les allers-retours d’informations qui nécessitaient un temps colossal.

Le BIM se distingue aussi par l’apparition de la notion d’objet qui représente les composants élémentaires du bâtiment (mur, porte, ouverture, etc.…). Ces éléments sont introduits dans la maquette ce qui permet de pouvoir visualiser leur interaction avec le reste des objets. Cela permet de se rendre compte facilement de petite erreur de conception. De plus, ces objets ont leurs caractéristiques intrinsèques accessibles en leur cliquant dessus sur la maquette.

 

Quel impact sur la charge de travail ?

Etant donné la révolution qu’offre le BIM sur les méthodes de travail, il va forcément impacter la répartition des charges de travail. On imagine facilement que le travail de préparation du chantier sera beaucoup plus important qu’auparavant et donc que la phase d’exécution sera plus courte. Cette réduction de la phase d’exécution découle directement de l’utilisation de la maquette virtuelle qui permet de régler les problèmes de conception en amont et non plus lors des travaux.

Le monde du BTP va devoir rapidement modifier ses méthodes de travail pour pouvoir entrer à fond dans la révolution BIM et ainsi pouvoir profiter de toutes ces formidables fonctionnalités.

 

Une mutation de la relation MO-MOE ?

Une maquette numérique BIM permet d’obtenir un dialogue ainsi qu’un travail collaboratif entre une maîtrise d’œuvre (le client) et une maîtrise d’ouvrage, et ce au profit d’un meilleur traitement du bâtiment durant son cycle de vie: conception, ingénierie, construction, usage, maintenance, réhabilitation, voire fin de vie.

Elle offre la possibilité aux maitres d’ouvrages comme par exemple les agglomérations de modéliser et gérer leur parc immobilier. Cela permet de contrôler en temps réel la qualité et la viabilité des infrastructures afin de prendre conscience des travaux à réaliser (quantité et nature).

Communiquer sur un projet dans un contexte urbain, environnemental ou encore politique sera désormais plus facile. La perception d’un projet, son impact, sont des éléments important pour les acteurs politiques, les usagers et autres intervenant. La maquette numérique globale et multi-échelles  va offrir à chaque échelle un grand nombre d’information tout en ciblant les jeux d’acteurs intervenant à cette échelle.

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Une mutation dans les relations entre les partenaires de la construction ?

Le dialogue entre professionnels va également évoluer, les entreprises de construction et l’industrie vont désormais dialoguer via des e-catalogue où chaque produit, chaque matériaux aura été répertorié et enregistré avec ses caractéristiques intrinsèques dans une base de donné corporative (Intégration des matériaux dans le système grâce à la base de données crée par les industriels).

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Les relations entre architectes et bureaux de conception seront également grandement fluidifiées. Les deux sphères travaillant sur le même modèle actualisé en temps réel permettront un gain de temps dans le choix des solutions technique, des matériaux à utiliser.

Mais on va trouver, également de nouveaux acteurs comme les BIM manager qui vont avoir la charge de gérer l’ensemble des données de la maquette numérique, les droits d’accès (les acteurs et les droits de lecture/écriture) ainsi que la gestion du travail collaboratif.

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Pourquoi mon entreprise doit s’adapter à la « BIM Révolution » ?

Depuis 2014, dans l’Union Européenne, chaque maître d’ouvrage est en mesure d’exiger la technologie BIM dans les appels d’offres et d’ici l’horizon 2017 l’Etat rendra progressivement obligatoire son utilisation pour ses propres équipements. Dans ce contexte, il est très vivement conseillé d’investir dans cette technologie bien que son contrôle et sa maîtrise soient chronophages. Il faut compter en moyenne une semaine de formation et trois mois de pratique intensive pour arriver à une appropriation de celle-ci par un employé. Il s’agit donc d’un investissement aussi bien coûteux en temps qu’en argent, mais qui permet d’augmenter les résultats à long terme avec notamment un gain considérable en terme de temps, une meilleure facilité d’échange entre les différents intervenants.

 

Comment se former au BIM ?

A l’étranger, Il existe des cours à distance distillés par des universités anglophones. A l’instar, en France, pour les professionnels désireux de se former, un premier mastère spécialisé autour du BIM a été lancé conjointement l’an dernier par l’ESTP et l’ENPC.

Si vous êtes une entreprise, pour des raisons de coûts, il est plutôt recommandé de faire appel à un consultant en mesure d’assurer une formation collective interne à l’ensemble des collaborateurs. Mais cette formation ne constituera pas une fin en soi, il vous faudra ensuite remanier la structure de votre entreprise afin de l’adapter à l’utilisation du BIM. Ce plan de redéploiement engendra probablement une perte de rendement dans un premier temps mais vous en verrez assez vite les bénéfices.

 

Quels sont les points clés d’une transition vers le BIM réussie ?

Il est important de considérer la solution BIM comme une méthode et un processus. L’adoption doit se faire étape par étape car on ne peut pas imposer le BIM aux employés du jour au lendemain. Les équipes doivent donc être accompagnées tout au long du processus car il s’agit d’un changement culturel important. Ce changement doit être soutenu à tous les étages de l’entreprise et notamment par la direction dont vient la décision. Elle doit réussir à convaincre les plus sceptiques de l’efficacité de cette technologie pour le fonctionnement et les résultats de l’entreprise.

 

Le BIM est-il uniquement réservé aux métiers du bâtiment ?

Contrairement aux idées reçues, le BIM existe aussi pour les métiers des Travaux Publics, on appelle cela le MINnD (modélisation des informations interopérables pour les infrastructures durables). Cela consiste à reproduire pour les TP les mêmes techniques collaboratives que celles du BIM pour le bâtiment : maquette numérique, procédures contrôlables, plate-forme d’échanges, définition et gestion d’objets en 3D, informations sur les composants et suivi du cycle de vie. Créé par DTP Terrassement (filiale de Bouygues Construction) et Egis International, cette technologie a déjà fait ses preuves en Côte d’Ivoire pour la création du Viaduc d’Abidjan et plus récemment lors de la construction de la rocade L2 à Marseille. Elle a notamment permis de répondre à des contraintes telles que la densité du trafic, la composition du terrain, l’emplacement en territoire urbain mais a surtout œuvré à la diminution du temps de construction et du coût global du projet.

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