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Le BIM place l'information au centre d'un processus radial
Le BIM place l'information au centre d'un processus radial

Le BIM (maquette numérique) et la préparation de chantier

Le BTP prépare sa révolution…

État des lieux

Il y a une vingtaine d’années, les plans étaient encore en grande majorité dessinés à la main : planche à dessin, calque, stylos Rotring © et lame de rasoir pour effacer les traits réalisés avec ces mêmes stylos ! Certains sont nostalgiques de cette époque, mais par la force des choses ils doivent se résigner à avouer l’intérêt majeur qu’a constitué l’arrivée des logiciels de D.A.O. (dessin assisté par ordinateur) : même si le gain de temps d’un dessin initial (le premier indice d’un plan par exemple) n’est visible que si le dessinateur est bien formé sur ce même logiciel, la rapidité de modification de plan (comme la création d’un second indice) est extrêmement plus rapide que n’importe quelle modification faite à la main.
Le dessin assisté par ordinateur a également grandement amélioré la communication des entreprises entre elles. Tous les acteurs du BTP échangent désormais leurs plans par voie électronique et travaillent autour d’un format de dessin universel : le DWG.
Les bureaux d’étude (B.E.T.) structure demandent les DWG des plans architectes, masquent certains calques, modifient des couleurs, ajoutent des informations sur les plans et produisent leurs plans de béton armé en fonction des calculs de structure. Et chaque bureau d’étude ou entreprise amenée à dessiner des plans procède ainsi.
La démarche actuelle est une démarche linéaire : chaque intervenant part des plans établis par son prédécesseur dans la chaine de dessin et produit des plans qui serviront de base à son successeur . Et évidemment chacun utilise son propre logiciel « métier » …

L'information dans le BTP suit un chemin linéaire
L’information dans le BTP suit un chemin linéaire

Conséquences

Il a été démontré qu’aujourd’hui, dans le BTP,
la même information est ressaisie en moyenne 7 fois

L’information se déforme, se modifie, se complète, s’ajoute, puis s’oublie… puis s’ajoute à nouveau… pour finir parfois par se perdre ! Qui a déjà assisté au travail d’une « cellule de synthèse » sera à même de témoigner de la difficulté de travailler dans ces conditions.

Une étude à estimé à 10 Milliards d’Euros le coût annuel de ces incohérences, et ce juste pour la France. Quand on place en parallèle le chiffre d’affaire total du BTP en France : 126 Milliards d’Euros, on prend la mesure de la perte engendrée.

Même si cette estimation (comme toute estimation) ne correspond sûrement pas à la réalité, il reste nécessaire de changer les habitudes de travail pour les adapter aux nouvelles technologies.

Le BTP 2.0 arrive !

La démarche actuelle suit une logique linéaire. La solution réside en la création d’un système radial, plaçant l’information au centre des échanges.

Le BIM place l'information au centre d'un processus radial
Le BIM place l’information au centre d’un processus radial

Cette solution porte un nom : le BIM

Le B.I.M., originellement Building Information Modeling ou Building Information Model a été traduit en Français par Modélisation des données du bâtiment (MIB) ou Bâti et informations modélisés encore modèle d’information unique du bâtiment ou encore Maquette numérique du Bâtiment (MNB) …

Tout le monde ne s’accordant pas sur la même traduction, on retiendra l’acronyme BIM.

Le concept du BIM est de placer l’information au centre. Chaque intervenant d’un projet de construction travaille non plus sur ses propres plans mais sur un « modèle numérique » unique du bâtiment. Ce modèle (3D) constitue donc un avatar du bâtiment, c’est à dire sa reproduction à l’identique dans un autre espace : un espace numérique. Cet avatar est créé par l’architecte, puis exploité / modifié / adapté / complété par les BET et les entreprises, puis exploité par le client pour la maintenance ou les travaux futurs.

Chaque bureau d’étude (béton / fluide …) intervient donc directement sur le BIM, ce qui facilite grandement le travail de synthèse car de nombreux logiciels de BIM (Revit et Navisworks par exemple) intègrent des fonctions de détection automatique de collisions.

Vous pensez que tout ceci est farfelu et se place au rang des innovations qui vont faire « pschit » ? Moi aussi j’ai pensé cela, mais je ne le pense plus.

Initié aux Etats Unis en 2005, cette démarche est désormais obligatoire pour tous les projets publiques de construction dans ce même pays ainsi qu’en Grande Bretagne.

Vous ne vous sentez toujours pas concerné ?

La ministre française de l’Egalité des territoires et du Logement a annoncé dans un entretien paru dans Le Moniteur du 18 mars 2014 que le gouvernement Français va “progressivement rendre obligatoire la maquette numérique dans les marchés publics d’Etat en 2017″.

Oui, l’échéance est ambitieuse. Trop ambitieuse je pense. Car c’est sous estimer ce que je nomme la « puissance des habitudes de travail » : le phénomène qui veut qu’un professionnel en exercice devienne (malgré lui) réfractaire aux évolutions de son métier de peur de perdre en efficacité. Et malheureusement, ce son ces mêmes professionnels expérimentés qui sont souvent décisionnaires dans leur entreprise, et qui décideront donc de ne pas investir en logiciels de BIM et en formation (d’autant plus que le contexte économique actuel freine les investissements…).

Le passage au BIM se fera, mais passera donc nécessairement par une double obligation :

  • les entreprises auront interdiction de répondre à certains appels d’offres publics s’ils n’ont pas les moyens humains et logiciels de travailler en mode « BIM »,
  • les collectivités auront obligation de produire des appels d’offres où il est exigé de travailler avec le BIM.

En quoi le BIM concerne la préparation de chantier ?

Les entreprises de construction ne seront pas les principaux « écrivains » du BIM : ils ne seront pas concepteurs, mais ils seront par contre des lecteurs du BIM. Il va donc être nécessaire d’être formé pour interpréter ce modèle et être capable de l’exploiter dans le but de réaliser le même travail de préparation de chantier qu’avant, mais en utilisant un modèle numérique.

Intérêts du BIM pour la préparation de chantier

Les quantitatifs

Nous l’avons vu au début de l’ouvrage : les méthodes font également de la ressaisie d’information : nous faisons un métré opérationnel dans le but de faire un planning.

Figurez-vous que le BIM est une projection « intelligente » en 3D : chaque partie de l’ouvrage n’est pas juste un solide en 3D, mais bien un objet possédant des caractéristiques qui lui sont attribuées (matériaux, dimensions, revêtement, etc…).

L’exploitation informatique du BIM permet donc d’automatiser la production de vos quantitatifs mais également de simplifier leurs mises à jour : le projet évolue > votre métré évolue en conséquence.

Navisworks
Navisworks

La projection 3D

L’intérêt est cette fois ci principalement commercial :

Qui dit bâtiment modélisé en 3 dimensions dit possibilité de créer des documents de méthodes en 3D : Plans d’installations de chantier, Modes opératoires, Phasages … Le BIM ouvre également la voie à des applications impressionnantes en termes de reconstitution de modèles 3D d’ouvrages existants, permettant de constituer un environnement de conception et d’intégration du bâtiment.

Pour le moment peu répandue, la 3D est en train de devenir un standard pour ce type de documents.

Installation de chantier et phasage en 3D BIM
Installation de chantier et phasage en 3D BIM

 

La planification 4D ou 5D

Des logiciels tiers, dédiés aux entreprises et aux coordonnateurs, existent déjà. Je citerai pour l’exemple le logiciel Navisworks© développé par Autodesk©. Ces logiciels sont capables d’importer la maquette numérique du projet, de l’interpréter et de l’exploiter pour faciliter le pilotage des travaux.

Mais qu’est ce que « la planification 4D / 5D » ?

L’idée est de partir de la maquette (3D) et d’ajouter d’autres dimensions :

  • le temps (4D),
  • les coûts (5D),

Pas sûr d’avoir compris ? Une image vaut plus que n’importe quel mot :

Planification 4D Navisworks : installation de chantier et diagramme de Gantt reliés !
Planification 4D Navisworks : installation de chantier et diagramme de Gantt reliés !

Un bâtiment en 3D, une installation de chantier et un planning dans le même logiciel : tout évolue en même temps. Vous pouvez visualiser le chantier en 3D à n’importe quelle date !

Voici deux vidéos pour finir de vous convaincre :

En ajoutant la dimension temporelle et la dimension financière, on ouvre des perspectives de travail extrêmement poussées :

  • la possibilité de réaliser simultanément un phasage en 3D et un planning (diagramme de Gantt) dans le même logiciel, le tout lié à une étude de prix.
  • la possibilité d’établir un planning financier du projet, avec la possibilité de l’ajuster en suivi de chantier en fonction de l’avancement des travaux (pour dresser ses situations avant facturation).

Alors, Révolution ou simple évolution ? L’avenir nous le dira…

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A propos de Clément VALENTE

Clément VALENTE est ingénieur méthodes expert en préparation de chantier depuis plus de 10 ans, formateur dans plusieurs écoles supérieures et instituts de formation, je suis également l'auteur des livres PRÉPARER UN CHANTIER DE BÂTIMENT et BIM & BTP / Construire grâce à la maquette numérique.

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Le BIM et la maquette numérique

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25 commentaires

  1. Bonjour,

    Article complet et très intéressant !!

  2. Article fort intéressant pour les néophytes du BIM.
    Merci Clément.

  3. Article intéressant montrant tout l’éventail des possibilités du BIM.

  4. Pour le résultat final en 3D avec des données à jour en temps réel, ça suppose des heures de saisie informatique et que tous les opérateurs aient mis leurs données à jour. Non ?

    • Oui, c’est une remarque pertinente. Pour répondre je dois préciser quelques points qu’il est important de bien comprendre. L’exploitation d’une maquette numérique au travers d’un processus BIM a plusieurs finalités distinctes, en fonction de la phase d’avancement de l’opération.

      1- Phase conception : l’architecte construit son bâtiment en 3D dans un logiciel tel qu’ArchiCAD. Jusque-là rien de nouveau, ArchiCAD travaille en 3D depuis 1986…
      Ensuite, les BET structure, fluides etc. bâtissent leur propre maquette numérique pour la partie d’ouvrage qui les concerne.
      L’ensemble des maquettes archi + BET sont fusionnées dans un « Master BIM » qui permet de vérifier la cohérence globale en vérifiant notamment les clashs entre éléments (travail de synthèse)
      2- Phase construction : l’entrepreneur pourra exploiter la maquette numérique pour préparer / planifier / quantifier son chantier. Jusque-là tout va bien.
      3- Phase DOE : chaque entreprise devra mettre à jour la maquette pour la partie qui lui incombe afin d’obtenir une maquette conforme à ce qui a réellement été réalisé lors du chantier. Ce que l’on nomme jusqu’à maintenant les Dossiers d’Ouvrages Exécutés (DOE) vont devoir maintenant être faits au sérieux (hé oui, il va falloir arrêter de prendre les DOE à la légère en missionnant un stagiaire pour l’occuper…).
      4- Phase exploitation / maintenance : l’exploitant de l’ouvrage, après construction, utilisera la maquette pour pouvoir prévoir des extensions, modifications de structures, pour faire des simulations thermiques, acoustiques, d’ensoleillement ou tout autre chose. L’exploitant sera détenteur de sa maquette et pourra « jouer » avec pour faire vivre son bâtiment (et mettre à jour la maquette en conséquence)
      5- Phase déconstruction : en fin de vie d’un bâtiment, l’avatar du bâtiment qui aura ainsi été créé permettra d’avoir une parfaite connaissance de l’ouvrage à démolir et donc mieux appréhender la nature des matériaux, leurs quantités etc.

      Maintenant que tout ceci est expliqué, on se rend compte que la difficulté du processus augmente d’étape en étape !

      • Point 1 : ce sera « facile » à mettre en place. Jusque-là il s’agit juste d’adapter les usages à de nouveaux logiciels pour travailler en 3D.
      • Point 2 : il s’agit juste d’une « lecture » de la maquette pour préparer le chantier. Au mieux on s’en sert, au pire on ne s’en sert pas, cela ne va pas mettre en cause la réussite du processus.
      • Point 3 : c’est maintenant que ça se corse ! car aller demander à tous ses sous-traitants, et tous les corps d’état d’avoir la maitrise suffisante pour mettre à jour une maquette 3D sur Revit est clairement une illusion. L’entreprise de 3 personnes n’ira pas embaucher un ingénieur BIM pour ça. On va donc voir des « bureaux d’étude BIM » au même titre qu’il y a des « bureaux de méthodes » qui permettront d’externaliser cette prestation.
      • Point 4 : on n’y est encore pas du tout. Mais en soi, une fois le point 3 passé, ce point n’est pas plus compliqué que le point 1 !
      • Point 5 : de même que le point 2, il ne s’agit que d’une lecture de la maquette… donc rien de compliqué.

      Maintenant que tout ceci est expliqué, la réponse à la question est : oui cela va prendre du temps, mais pas à toutes les phases et pas à tous les intervenants. Et au global, si on raisonne en termes de « coût global de l’ouvrage », je suis convaincu que l’équation aboutira à un résultat positif !

  5. Bonjour, Merci pour l’article! super intéressant!
    Cependant, je voudrais savoir quelle sera l’évolution du métier de Conducteur de travaux et de l’ingénieur méthodes grâce au BIM ? Les méthodes ou la préparation de chantier vont-ils avoir un rôle plus important dans la phase travaux ?

    Merci.

    • Bonjour,

      Très bonne question qui doit effectivement être posée. L’évolution des métiers est encore difficile à prédire, mais une chose est quasi-sûre au vue du contexte économique actuel c’est que l’absorption du BIM par les entreprises va passer par une adaptation des missions des collaborateurs actuels plus que par l’embauche de nouveaux collaborateurs dédiés au BIM.
      Votre question concerne la partie travaux et plus précisément le poste de conducteur de travaux, je vais donc me limiter à cette fonction.
      Le conducteur de travaux aura toujours le même rôle : piloter son chantier. C’est ce pourquoi on le paye et ça ne va pas changer. Mais, la maquette va s’avérer être pour lui un outil supplémentaire avec lequel il devra être nécessairement à l’aise. Puisque son marché de travaux inclura la “fourniture de DOE (dossier d’ouvrages exécutes) au format IFC (BIM)”, il devra être capable de modifier une maquette numérique ou a minima de piloter un service support (méthodes) dans cette tâche. Il devra également être capable de manipuler la maquette pour générer des coupes ou des détails sur certaines parties de l’ouvrage afin de lancer des consultations ou de dialoguer avec une entreprise tierce de la conception de l’ouvrage.
      Et dans l’idéal, il sera formé sur des logiciels de suivi de chantier exploitant le BIM. Il pourra par exemple pointer l’avancement de ses travaux directement sur la maquette et obtenir ainsi les quantitatifs précis des ouvrages exécutés à un instant T du chantier dans le but d’établir les “situations” à envoyer au client pour se faire payer les travaux déjà réalisés.
      Concernant les méthodes, oui elles vont être les principales impactées par l’arrivée du BIM en entreprise. D’une part parce que le profil des ingénieurs méthodes est de souvent le plus adapté à la maitrise de logiciels complexes de DAO, d’autre par parce que les possibilités offertes par le BIM, comme la planification 4D par exemple, sont en lien direct avec le travail des “traditionnel” des méthodes qu’est (entre autre) la planification et le phasage.

  6. Bonjour Clément,
    Merci pour vos explications très enrichissantes.
    Je travaille depuis 30 ans de le milieu de l’architecture.
    Je travaillais depuis 2010 en tant que maître d’oeuvre d’exécution pour le compte des architectes. Rattrapé par une réalité administrative (chantiers à l’arrêt liés aux fouilles archéologiques préventives),je suis actuellement en recherche d’emploi. Et j’aimerais en profiter pour justement me former. D’où ce message et ma question: où puis-je me renseigner sur une formation”BIM” et est-elle prise en charge, ou en partie,par pôle emploi?
    Merci de votre retour.

    • Bonjour Bruno,
      Les formations BIM (de bonne qualité) sont assez difficiles à trouver, car le sujet est encore tout neuf… Ce qui est rare étant cher, je doute que Pôle Emploi prenne en charge ce type de formations. En revanche, pour ce qui est d’une formation sur un logiciel précis (Revit, ArchiCAD…), je pense qu’on entre dans le cadre d’une prise en charge possible. Le mieux serait de leur poser directement la question !
      Pour avoir une une formation BIM générale traitant du processus dans sa globalité, je pourrai vous en dire plus dans quelques semaines… J’ai une petite surprise en préparation 😉
      (inscrivez-vous à ma newsletter pour être notifié le moment venu)

  7. ça donne envie. Hâte d’y être.

  8. Article très intéressant. Hâte de lire l’ouvrage ! Sujet encore peu abordé côté maîtrise d’ouvrage je trouve.

    • Merci ! Oui le sujet est encore trop peu abordé. Côté maîtrise d’ouvrage c’est certain, mais ça l’est également dans les autres sphères de la construction ! L’emploi d’une maquette numérique dans un processus BIM présente pourtant des atouts majeurs en termes d’amélioration des processus de conception, dimensionnement, construction et même d’exploitation d’un ouvrage.
      Le BIM est un continent nouveau pour le monde du bâtiment ! Et prendre la pleine mesure de cette terre inconnue demande du courage et un intéressement personnel important… mais le sujet est passionnant !

  9. Bonjour,
    je suis un métreur en bout de carrière, encore 6 ans à faire et effectivement pour notre génération le BIM va sonner le glas pour nos métiers mais peut être avons nous un rôle à jouer dans ce mouvement, je pense qu’a ce jour la place de chacun n’est pas définie et qu’il faudra pas d’année pour faire évoluer les choses, par contre je crains que les effectifs de nos professions soient en danger et que à terme nous irons vers un appauvrissement des projet en matière d’architecture car si en plus le cout global vient se greffer la dessus …… un produit industriel prendra la place de nos créatifs.

    Merci encore pour votre site très bien construit et renseigné

    • Bonjour,
      Indéniablement le BIM va changer les rôles. J’en parle plus longuement ici http://bimbtp.com/premium/nouveau-metier-ou-nouvelles-fonctions/.
      Je pense effectivement que les métreurs ont un rôle à jouer dans cette évolution. S’adapter est la clé de la survie. Et cela passera nécessairement par l’apprentissage des outils associés au BIM, tels que les logiciels de métrés exploitant la maquette numérique sémantisée comme source de données. Ces logiciels existent d’ores et déjà (Attic+ par exemple sait exploiter les IFC).
      Si les métreurs parviennent à se former et à devenir opérationnel rapidement, ils arriveront à se maintenir à la position actuelle qui est la leur : offrir un appui technique à un client et une maitrise d’œuvre avant l’intervention des entreprises.
      Car il ne faut pas croire que la maquette fait tout toute seule. Il ne s’agit que d’un outil qui nécessite une expertise humaine pour être exploitée. Et chaque exploitation nécessite des compétences différentes.
      Enfin, peu d’entre nous sont prêts à tous renverser et repartir de zéro quant à notre façon de construire. Les intervenants conserveront leur place pendant de nombreuses années, le temps pour eux d’évoluer et de s’adapter à ces nouveaux outils.
      Je ne pense pas qu’un produit industriel prenne la place de nos créatifs. Je pense même tout l’inverse : http://bimbtp.com/conception/interets-de-la-maquette-pour-la-conception/
      La maquette est justement un outil parfait pour laisser les idées les plus folles s’exprimer. Elle repousse les limites que l’humain en permettant par exemple d’automatiser un calepinage architectural complexe qu’un humain et son logiciel de DAO classique n’aurait jamais eu assez de temps à consacrer à sa conception.
      Soyons optimistes et voyons le BIM comme ce qu’il est à mon sens : une occasion d’injecter du sang neuf et des méthodes de travail moins archaïques dans un secteur qui malheureusement l’est beaucoup trop …

      • Merci pour votre réponse encourageante, pour ma part j’avais anticipé le virage dés 2009 et je suis détenteur d’une licence ATTIC +, mais à ce jour nous ne l’utilisons pas car encore peu de demande se fait sentir, notre activité principale étant les prestations pour les trois majors sur des projets de grandes ampleurs (entre 7 et 100 M d’euros), pour l’instant nous avons du mal à nous positionner dans la chaine de production ( en dehors des projets concepteur constructeur); peut être avec le temps les choses vont évoluer !

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