Le BIM (maquette numérique) et la préparation de chantier

Le BTP prépare sa révolution…

État des lieux

Il y a une bonne 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’à constitué l’arrivée des logiciels de DAO (Dessin Assisté par Ordinateur).

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.
Les bureaux d’étude demandent les versions numériques au format DWG des plans et de l’architecte, 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.

La démarche actuelle est une démarche linéaire : chaque intervenant part des plans établis par son prédécesseur dans la chaîne 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

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 et finit 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 pour la France. Comme toute estimation, elle est à prendre avec du recul, mais il reste incontestable que les habitudes de travail traditionnelles ne sont pas assez efficientes.

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

Cette solution porte un nom : le BIM

Le BIM, originellement Building Information Modeling a été traduit en Français sous différents acronymes n’ayant guère suscité d’adhésion, nous retiendrons donc l’acronyme anglais 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 la maquette, ce qui facilite grandement le travail de synthèse car de nombreux logiciels de de maquette intègrent des fonctions de détection automatique de collisions.

Les atouts de ce processus ont été démontré sur des milliers de chantiers à travers le monde, si bien que de plus en plus de pays rendent obligatoires l’utilisation du BIM pour les marchés publics.

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

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.

En quelques années la 3D est devenue un standard pour ce type de documents.

Installation de chantier 3D
Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.uk

Phasage 4D terrassements
Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.uk

[Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.ukhttps://methodesbtp.com/wp-content/uploads/2021/08/modelisation_3d_installation_chantier_temps_reel.mp4](modelisation_3d_installation_chantier_temps_reel.webm)

Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.uk

Métré gros-oeuvre sur maquette BIM – Thiago Correia M3DEV

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 vidéo vaut plus que n’importe quel mot :

[Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.ukhttps://methodesbtp.com/wp-content/uploads/2021/08/simulations_construction_chantier_4d.mp4](simulations_construction_chantier_4d.webm)

Crédits : James Bowles at Freeform
www.freeform4d.co.uk

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 !

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).