Le BIM (Building Information Modeling) est un outil qui permet aux entreprises de construction de bénéficier d’une meilleure organisation dans leur processus de construction. Découvrons ensemble tout ce qu’il faut savoir pour l’intégrer au sein de votre entreprise, et améliorer votre productivité.

 

Qu’est-ce que le BIM ?

 

La construction de bâtiments et d’infrastructures connaît de nombreuses contraintes telles que :

  • Le besoin d’améliorer constamment la qualité
  • L’obligation de respecter des délais d’exécution de plus en plus courts
  • Les budgets de plus en plus restreints

Les entreprises de construction rencontrent parfois des problèmes et le projet ne se déroule alors pas comme prévu. Cela peut être dû à un processus de construction trop fragmenté, à un manque de communication entre les différents intervenants dans le processus de construction ou bien encore un degré technique trop élevé.

Une solution peut cependant être apportée aux constructeurs et aux professionnels du bâtiment : le BIM.

Pour comprendre ce qu’est véritablement le BIM, il est tout d’abord nécessaire de s’intéresser à la signification de son acronyme et ainsi sa définition. Cependant, plusieurs acronymes peuvent correspondre au BIM :

  • Building Information Model cet acronyme se réfère à la maquette numérique en elle-même
  • Building Information Modeling : cet acronyme se réfère à la conception de maquettes numériques en général
  • Building Information Management : cet acronyme se réfère à la gestion et à l’échange d’informations sur les bâtiments

Créé en 1974 par Charles Eastman, le BIM est un processus utilisant une maquette numérique 3D intelligente comme élément central pour échanger diverses informations sur les objets composant la maquette. Son histoire nous emmène jusqu’aux débuts de l’informatique avec la CAO. Son but est de centraliser toutes les informations afin de s’assurer que chaque objet composant la construction soit compatible avec les autres objets.

Le BIM est un véritable outil complet, de la conception à la construction. Avant même la réalisation des premiers plans 3D sur la maquette numérique, il est essentiel de bien définir et de bien analyser le projet de construction. Au-delà de recueillir les multiples données pouvant servir à la conception d’un bâtiment, il sera également possible de réaliser les premières esquisses et dessins assistés par ordinateur (DAO) afin d’avoir les premiers visuels de ce projet de construction. Une fois le projet de construction validé, le BIM se dénote pour sa capacité à fournir des maquettes numériques 3D détaillées et modifiables en temps réel par tous les acteurs intervenant sur ce projet. La maquette numérique peut ainsi tenir compte de la topographie existante sur le lieu de la future construction. Au-delà d’un simple plan 3D de l’infrastructure, la maquette numérique proposée par un logiciel BIM permet de produire des plans, des coupes, des vues 3D, des vidéos 3D, un descriptif des principales caractéristiques du bâtiment à construire, les quantitatives et les nomenclatures, etc.

Le logiciel BIM permettra donc de comparer la maquette numérique initiale aux contraintes recensées, que ce soit en termes de matériaux ou d’autorisations de construire.

 

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Une fois le projet de construction validé, le BIM s’avère encore une fois très utile pour organiser la réalisation des travaux de construction. Il sera donc possible de planifier l’évolution du chantier avec une estimation des délais réalistes en tenant compte de toutes les contraintes de construction.

On distingue ainsi 4 niveaux de maturité d’utilisation du BIM, qui constituent autant d’étapes vers le BIM collaboratif :

  • Le niveau 0 : Le niveau de coopération entre les différents intervenants reste ici encore faible, les échanges de données et d’informations se faisant essentiellement par voie électroniques ou sur papier
  • Le niveau 1 : Il constitue le véritable premier pas vers le BIM collaboratif. Cette étape 1 du processus de travail collaboratif se caractérise par l’utilisation d’un mélange de CAO 2D pour le dessin des plans, et de maquettes numériques 3D pour la partie conception.
  • Le niveau 2 : Il est alors exigé de l’ensemble des intervenants qu’ils produisent une maquette numérique commune du bâtiment à construire
  • Le niveau 3 : A ce stade, on parle de collaboration complète entre tous les intervenants de toutes les disciplines est complète.

Le BIM s’appuie sur l’utilisation de 4 technologies majeures :

  • Le dessin assisté par ordinateur (DAO) : le niveau 0 du BIM. Le dessinateur s’appuie sur les dessins de l’architecte et crée les premiers plans du projet. Aidé par des logiciels de DAO, il gagne ainsi en vitesse de création et en précision.
  • La technologie BIM de niveau 1 : la conception assistée par ordinateur (CAO). La CAO diffère du DAO par l’intégration d’objets de modélisation dans la construction. Le concepteur analyse et vérifie, grâce à la simulation numérique, que la modélisation est correcte et qu’aucune erreur de calcul ne subsiste dans cette partie du projet de construction du bâtiment.
  • Niveau 2 : vers la standardisation des éléments du projet BIM. Chacun reçoit le projet BIM en cours et y intègre ses propres éléments (plan électrique, conception de toiture ou de terrasse, informations sécurité, processus de construction, etc.)
  • Niveau 3 : l’intégration du projet BIM au format IFC dans le Cloud. Le partage du fichier au format IFC donne la possibilité à chaque intervenant, de consulter, de modifier et d’améliorer en temps réel la conception du bâtiment. Cette collaboration et la coordination numérique facilitent la gestion et le suivi du chantier par une mise à jour qui bénéficie à tous.

 

 

Depuis quelques années, la France tente de rattraper son retard en matière de transition énergétique, notamment dans le secteur du bâtiment. A ce titre, l’évolution du numérique et des outils informatiques a permis d’aboutir à la conception et à la construction de bâtiments toujours plus responsables. Conséquence directe de cette prise de conscience, le BIM a vu son utilisation se démultiplier, au point de s’inscrire dorénavant comme l’un des outils phares de ces prochaines années.

Par le biais du Building Information Modeling, les entreprises du bâtiment peuvent répondre plus efficacement aux problématiques environnementales et écologiques, en anticipant par exemple la consommation énergétique des futurs ouvrages. Il s’agit donc d’un enjeu essentiel, surtout lorsqu’on sait que la réalisation d’un bâtiment a un impact direct sur les futures habitudes de ses occupants. Heureusement, la maquette numérique de l’ouvrage projette les différentes étapes primordiales d’une conception de qualité, que celles-ci concernent :

  • L’implantation du bâtiment
  • La morphologie de la construction
  • La taille des ouvertures
  • L’isolation de l’ouvrage, etc.

En France, le BIM profite d’un cadre réglementaire encore flou et peu structuré. Étant donné que l’adoption du BIM dans le secteur du bâtiment en France n’en est à l’heure actuelle qu’à ses balbutiements, il n’existe pas encore de législation française particulière spécifique au BIM. Autrement dit, le BIM ne bénéficie pas encore de véritable cadre juridique et, à l’heure où nous écrivons ces lignes, aucune loi n’impose l’utilisation du BIM.

Le cadre contractuel du BIM comprend notamment les contrats des différents intervenants à la construction, auxquels sont annexés :

  • Le cahier des charges BIM qui précise, entre autres, les exigences et les objectifs des différents acteurs du projet de construction
  • La charte BIM qui cadre la stratégie BIM adoptée par ces différents intervenants, en fixe les objectifs et traduit les exigences du maître d’ouvrage
  • La convention BIM qui comprend le protocole BIM et le plan d’exécution BIM. Ayant une valeur quasi contractuelle, elle décrit, entre autres, le process d’informations (production, échanges et gestion) tout au long du projet, les droits de propriété et d’utilisation, ainsi que les rôles et responsabilités de chacune des parties prenantes à l’opération BIM.

A côté des 3 documents cités précédemment, qui sont indispensables à la réussite de tout projet BIM, un autre type de contrat est également à rédiger soigneusement : le contrat de licence du ou des logiciels BIM (Revit, ArchiCAD, Digital Project, etc.) utilisés pour le projet. Une attention particulière doit en effet être portée sur la responsabilité juridique de l’éditeur en cas de dysfonctionnement du logiciel, pouvant entraîner des pertes de données voire causer des dommages au bâtiment nouvellement construit.

 

Pourquoi utiliser le BIM ?

 

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Vous l’aurez compris, de nombreux professionnels du bâtiment sont concernés par le BIM et par ses bénéfices pour leur activité. Cependant, la complexité de ce processus numérique permet à chacun d’entre eux d’en tirer des avantages sensiblement différents. Faisons un tour d’horizon de ces atouts parfois insoupçonnés.

Le BIM présente de nombreux avantages pour les maîtres d’ouvrage et les développeurs. Le Building Information Modeling leur permet de savoir avant le début du chantier si la construction va respecter les limites de budget imposées, tout comme les délais de livraison. De plus, la modélisation du bâtiment est un excellent moyen pour ces derniers d’intervenir sur les caractéristiques physiques et fonctionnelles du futur ouvrage, notamment si ces dernières n’ont pas la qualité requise.

Le BIM présente aussi des avantages pour les bureaux d’études, les architectes et les ingénieurs. Alors que ceux-ci ont dû pendant longtemps se contenter d’une visualisation sur papier, le BIM a considérablement changé la projection des maquettes réalisées. Grâce à la fiabilité de ce processus numérique, les possibles erreurs d’antan sont aujourd’hui révolues, notamment en ce qui concerne le respect des normes en vigueur. De même, les analyses et simulations du Building Information Modeling communiquent instantanément toutes les conséquences budgétaires, économiques, énergétiques et environnementales du bâtiment concerné, soit un gain de temps considérable pour tous ces professionnels.

Du côté des entrepreneurs et fabricants, l’intérêt du BIM réside avant tout dans le fait de pouvoir vérifier les erreurs et omissions potentielles avant le début du chantier. Il en va d’ailleurs de même pour toute modification, qui peut être visualisée en amont du projet. De plus, la modélisation 3D permise par le Building Information Modeling facilite l’extraction des listes de matériaux et ressources nécessaires pour la construction du bâtiment. Grâce à ce processus numérique, les besoins sont anticipés, au même titre que les livraisons lorsque celles-ci doivent intervenir à des dates précises.

Bien que le propriétaire du bâtiment n’intervienne pas directement dans la construction, celui-ci bénéficie tout de même de certains avantages dus au Building Information Modeling. Sur ce sujet, l’un des principaux atouts de ce processus reste pour lui de recevoir un modèle 3D, rassemblant toutes les informations indispensables sur le bâtiment et ses installations. Ce DOE numérique, aussi appelé « dossier des ouvrages exécutés », permet au propriétaire de la construction d’assurer une meilleure gestion des lieux et de guider d’autres professionnels pendant l’exploitation du bâtiment.

Vous l’aurez compris, le BIM apporte de nombreuses solutions pour tous les acteurs du bâtiment :

  • Des maîtres d’ouvrages
  • Des développeurs
  • Des bureaux d’études
  • Des architectes
  • Des ingénieurs
  • Des fabricants de matériaux
  • Des entrepreneurs

Il permet de favoriser la collaboration entre les professionnels. Par le passé, l’échange des informations n’était pas toujours efficace, au point de parfois donner lieu à des erreurs ou des malfaçons évitables. Avec le BIM, cette époque est révolue, puisque ce processus numérique permet aux professionnels du secteur de bénéficier de données cohérentes et analysées. Conséquence directe de cette amélioration manifeste, les intervenants d’un chantier sont plus performants dans leur travail lors de la création des objectifs, leur intégration, l’analyse des processus de vérification du projet de construction et la mutualisation des données. Chaque professionnel du bâtiment, qu’il soit maître d’œuvre, architecte, électricien ou autre, est intégré au projet mutualisé grâce à l’utilisation des logiciels intégrant le format IFC. Le fichier IFC à destination des intervenants est déposé dans le cloud par le maître d’ouvrage. Accessible par une simple connexion internet, ceux-ci peuvent ainsi intervenir directement sur le fichier et récupérer chaque information qui leur est nécessaire. L’exploitation de ces données est donc facilitée puisque toutes au même format. Un fichier IFC ne comprend pas uniquement le plan de la future construction, mais également des données dites non géométriques, comme les coûts totaux et par tranches du chantier, le process à mettre en oeuvre, ainsi que les recommandations et les techniques particulières inhérentes au projet. Il s’agit bien ici d’un processus de gestion de projet complet. Le partage de cet outil de création a aussi un grand intérêt lors du lancement des appels d’offres. Le maître d’ouvrage peut ainsi donner un accès en ligne à la maquette numérique et le paramétrer selon les intervenants.

Le BIM permet aussi de réduire les coûts d’un chantier. Il faut dire que le BIM est un atout non négligeable pour anticiper les problèmes, notamment parce que la maquette numérique peut être modifiée en permanence et en temps réel par tous les intervenants du projet. Ainsi, bien que l’investissement paraisse important, ce processus numérique peut potentiellement être rentabilisé en quelques projets. Selon certaines études, voici quels seraient les bénéfices du BIM pour une entreprise qui l’applique sur un chantier ou même pour le propriétaire du bâtiment :

  • Pour les entreprises directement impliquées dans la construction de l’ouvrage, la réduction du coût serait d’au moins 20 % sur la phase entière des travaux
  • Pour les architectes et les maîtres d’ouvrages, la réduction du coût serait quant à elle de 5 % sur la phase entière de conception
  • Pour le propriétaire de l’ouvrage, le chiffrage du gain est un peu plus compliqué à définir, même s’il est indéniable que le BIM optimise l’exploitation et la maintenance des équipements durant le cycle de vie du bâtiment.

D’après une étude anglaise, cette technologie a eu un impact conséquent sur la réduction du coût des infrastructures outre-Manche. En effet, sur un budget de 31 milliards de livres en 2017, l’économie réalisée grâce au BIM est estimée à environ 400 millions de livres.

Heureusement, le développement du BIM a aussi pu permettre de limiter cette problématique, puisque ce processus numérique améliore grandement la qualité de la conception. Plus cohérents et surtout plus précis, grâce au Building Information Modeling, les plans de construction sont aujourd’hui beaucoup plus clairs pour l’ensemble des acteurs d’un projet.

 

 

Dorénavant, tous les chantiers qui utilisent le Building Information Modeling peuvent attester d’une réduction drastique des dépassements de plannings. Cela est notamment dû à une meilleure coordination des différents intervenants, qu’il s’agisse des plaquistes, des électriciens ou des plombiers. Il s’agit donc d’un avantage non négligeable pour l’entreprise, puisqu’elle dispose d’une meilleure visibilité sur les mois de travaux nécessaires à la construction de l’ouvrage. De même, celui-ci peut suivre les tâches du projet, qu’elles soient réalisées ou à faire, ce qui donne un aperçu en temps réel au maître d’ouvrage et aux différents autres acteurs intervenants. Enfin, la maquette numérique permet de noter toutes les données et informations concernant le chantier, notamment les modifications apportées ou les problèmes constatés. Il s’agit par exemple d’un avantage pratique pour que les différentes entreprises n’aient pas à s’attendre mutuellement. Ainsi, même si tout dépend de la complexité du bâtiment en construction, la réduction des délais peut aller jusqu’à plusieurs semaines, en comparaison d’un planning traditionnel.

Bien que cela paraisse évident au regard des avantages abordés jusqu’ici, le Building Information Modeling a révolutionné la performance des acteurs de la construction sur un même chantier.

 

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Comment utiliser le BIM ?

 

Pour appliquer le BIM dans un projet de construction, la première étape consiste à choisir un logiciel BIM. Un logiciel BIM correspond à un programme informatique avancé qui permet un partage de données standardisées sous le format IFC afin de parvenir à la création d’une maquette numérique. Vous pouvez retrouver des logiciels BIM gratuits ou payants. Pour faire le bon choix d’un logiciel BIM, les critères essentiels à prendre en compte sont :

  • L’interopérabilité du logiciel avec la possibilité d’échanger des données informatiques standardisées sous le format numérique IFC
  • Les fonctionnalités avancées proposées par le logiciel vous permettant de réaliser une maquette numérique répondant en tous points à vos attentes
  • Le matériel informatique nécessaire au bon fonctionnement du logiciel BIM
  • La compatibilité du logiciel BIM avec d’autres outils informatiques tels qu’une plateforme collaborative BIM
  • La difficulté d’utilisation du logiciel BIM demandant pour certains logiciels plusieurs jours de formation
  • Le prix d’achat du logiciel et le mode de paiement proposé (licence ou abonnement).

Ainsi, une plateforme collaborative BIM doit permettre :

  • Un accès facilité à tous les acteurs du projet
  • Une confidentialité et une sécurisation des conversations et des données échangées sur la plateforme
  • Une traçabilité et une chronologie des conversations et des informations partagées sur la plateforme afin de connaître précisément l’auteur à l’origine de ce partage ainsi que la date et l’heure du partage
  • L’hébergement d’un certain nombre de données avec la prise en charge de plusieurs formats numériques permettant une standardisation des informations échangées.

L’OpenBIM fait également partie de la terminologie très souvent utilisée dans la méthodologie BIM. Mais qu’est-ce que l’OpenBIM ? L’OpenBIM correspond à l’approche de la méthodologie BIM basée sur le travail collaboratif pour la conception de bâtiments. Il s’agit donc d’un concept de travail collaboratif utilisé dans bon nombre de logiciels BIM. L’OpenBIM représente donc plus précisément un programme d’interopérabilité accessible aux parties prenantes d’un projet de construction.

Ainsi les logiciels adoptant l’approche OpenBIM permettent la réalisation de maquettes numériques détaillées et standardisées afin d’être compréhensibles par tous les acteurs du projet de construction. Plusieurs avantages découlent de l’utilisation de logiciels OpenBIM tels que :

  • La coordination entre les différents professionnels du bâtiment intervenant sur le projet de conception et de construction de l’infrastructure limitant ainsi le risque de conflits et d’erreurs d’interprétation
  • Une analyse plus détaillée des performances énergétiques du bâtiment, du respect des normes de sécurité et d’accessibilité et une réduction des coûts de construction
  • La production de maquettes numériques pouvant être soumises directement aux services publics en vue de demander les autorisations nécessaires pour la construction telles que le permis de construire
  • Etc.

Traditionnellement, on distingue 3 grandes catégories de logiciels pour faire du BIM :

  • Les logiciels de conception et de modélisation 3D, capables de faire de l’encodage de données en IFC. On compte notamment ArchiCAD, un outil relativement accessible, Revit, ou Allplan.
  • Les logiciels d’exploitation des données rassemblées, en mesure d’assurer la gestion de n’importe quel projet pour les acteurs de la construction. On trouve notamment les logiciels Teklabimsight, BIM Office, WinDESC, WinQUANT ou Easy-Kutch
  • Les logiciels d’exploitation des informations analysées, à l’attention exclusive des propriétaires pour la gestion du bâtiment en lui-même.

Bien après la construction du bâtiment, lors de son exploitation par le propriétaire, le BIM peut aussi revêtir plusieurs avantages. A ce titre, l’acquisition de quelques logiciels spécialisés en gestion de patrimoine peut être une bonne décision, car cela facilite les différentes interventions sur l’ouvrage. Dans cette catégorie, on retrouve par exemple ACTIV3D de chez Sopra Steria, ou encore Devisoc de chez SOC Informatique.

Pour répondre aux besoins des différents acteurs d’un projet de construction, une plateforme BIM doit intégrer un certain nombre de fonctionnalités techniques et organisationnelles :

  • Répartition des tâches entre les opérateurs, avec la possibilité d’établir un planning ;
  • Outils de communication intégrés, tels que l’ajout d’annotations et de questions, l’envoi de notifications, etc., et l’utilisation du format BCF (BIM Collaboration Format)
  • Contrôle de traçabilité et archivage des données, avec une chronologie des modifications réalisées
  • Système de protection des données numériques, pour éviter leur diffusion auprès d’acteurs extérieurs au projet
  • Assignation d’autorisations d’accès à certains fichiers selon les métiers et la phase du projet
  • Numérisation, pour modéliser un bâtiment existant dans un but de rénovation notamment
  • Superposition des maquettes, afin que chaque intervenant de l’équipe puisse intégrer ses propres éléments de manière indépendante tout en permettant de réaliser une synthèse
  • Détection des problèmes d’interférence sur les maquettes
  • Outils de simulation pour réaliser les diagnostics énergétiques, acoustiques, sécuritaires, etc.
  • Compatibilité avec les formats principaux utilisés pour la réalisation de maquettes (idéalement sous le programme Open BIM, pour échanger des données, même lorsqu’elles émanent de logiciels différents).

 

Parmi les nombreux avantages permis par les plateformes numériques, elles permettent une communication permanente et de qualité entre les acteurs, réduire le temps passé sur les projets, améliorer la qualité des projets proposés et mieux estimer les coûts et les délais.