Entreprises de construction et BIM

Entreprises, entrez dans le monde du BIM
Novembre 2011
ÉDITO
Quelle entreprise voulezvous devenir ?
BIM et IFC, des mots inconnus ?
Plus maintenant ! La maquette numérique (BIM) et sa norme d’échanges
de données techniques (IFC) sont
désormais reconnues comme vecteurs d’innovation dans le bâtiment.
Il est même question d’obtenir de
nouveaux articles dans le code des
marchés publics, recommandant la
fourniture de la maquette numérique
dans certains appels d’offres ou encore intégrant l’interopérabilité dans
le CCGA-PI par exemple.
Les arguments du retour sur investissement contribuent d’ailleurs au
développement du BIM et des IFC.
Une enquête réalisée en 2010 par
la FFB révèle notamment que le
manque d’interopérabilité coûte environ 40 €/m2 de SHON pour les entreprises. Mais nous manquions encore
d’exemples concrets impliquant des
entreprises de construction. C’est la
raison d’être de ces quelques pages
qui vous proposent un état des lieux
du BIM, complété de témoignages
d’acteurs de la construction pour
mieux cerner les apports réels de la
maquette numérique.
Il apparait indispensable que les
entreprises de bâtiment, si elles ne
veulent pas être dépassées dans les
prochaines années, s’intéressent de
près à cette maquette 3D qui centralise toutes les informations techniques de l’ouvrage. La FFB a pour
vocation d’anticiper les évolutions
techniques pour mieux informer et
former ses adhérents. C’est pourquoi
elle a développé une politique numérique globale (avec e-bat et Medebat). Tout naturellement, elle assure
également le relais de communication sur le BIM et les IFC pour inciter
les entreprises à passer à l’action et
vivre avec leur temps. Les « grandes
entreprises » s’y intéressent de très
près, je suis persuadé que toutes y
trouveront progressivement leur intérêt !
Patrick Duchâteau,
Chef du service Statistique
et Informatique à la FFB.
Trésorier de MédiaConstruct.
DOE interopérable
Quelle est la particularité
du projet de l’Internat
de Chevigny-Saint-Sauveur ?
« Ce projet s’inscrit dans nos actions
utilisant les IFC, choix effectué suite
au constat des problématiques liées
à la non-interopérabilité des logiciels.
Gérer son patrimoine passe d’abord
par une connaissance fiable du bâti
auquel vont s’ajouter certains équipements techniques pour mettre
en place le suivi de la maintenance,
essentiel pour des questions de sécurité et d’économie d’énergie. Tous les
bâtiments existants auront, à terme,
leur maquette numérique. Il restait à
trouver des solutions pour les bâtiments à venir. L’opération de construction de l’internat de Chevigny-SaintSauveur, avec un appel d’offres en
maitrise d’œuvre stipulant l’obligation
de rendu en maquette numérique, est
donc une première ».
Qu’attendez-vous
des entreprises dans le cadre
de votre projet ?
« Toujours dans cette logique d’exploitation, nous attendons un dossier des
ouvrages exécutés numérique et interopérable. Pour récupérer des caractéristiques utiles mais manquantes au
BIM-IFC initial de la MOE, il est mentionné dans le CCTP que : outre les
documents techniques délivrés sous
forme dématérialisée (…), il est demandé aux entreprises de remplir une
feuille Excel qui aura été pré-formatée
de façon à intégrer sous forme numérisée les caractéristiques techniques
des équipements ».
Qu’est-ce qui motive une telle
demande ?
« Tout simplement récupérer un DOE
sous forme de maquette numérique
contenant les informations interopé-
rables utiles à la gestion ! Habituellement, une fois l’ouvrage réceptionné,
nous recevons soit des volumes (parfois impressionnants) de dossiers
papier et de fichiers divers et variés,
soit parfois rien ! Par expérience, la
grande majorité de ces documents est
inexploitable et prend donc la direction des archives. Le DOE est le talon
d’Achille du bâtiment, un vide entre
deux mondes, celui de la construction et celui de la maintenance. Nous
ne pouvons plus nous permettre cette
méconnaissance du bâti réellement
exécuté, alors que l’on exige de nous
économies, suivi réglementaire et performance énergétique ».
Du coup est-ce que les IFC
deviennent un critère
de sélection des entreprises ?
« Non. Nous sommes bien conscients
du caractère expérimental de ce projet. C’est la première demande d’interopérabilité de la région Bourgogne
à l’intention des entreprises. L’idée :
simplifier la remise de DOE en clarifiant nos besoins. Chaque acteur de
la construction devrait y trouver son
avantage. Une fois établie la liste des
caractéristiques nécessaires pour l’exploitation future, soit les entreprises
auront la capacité de donner ces informations sous format IFC pour intégration dans le BIM de l’ouvrage, soit
elles feront le choix du fichier Excel
mis à leur disposition pour renseigner
leurs propres informations, intégrées
ensuite dans l’outil de gestion. Cette
démarche devra s’accompagner d’explications préalables. Nous espérons
que cela incitera les entreprises de
construction à changer de pratiques ».
Interview de Michèle Bransolle, chargée de gestion du patrimoine de
Bourgogne, direction technique,
cellule IFC.
1
Retour d’expérience
En 2004, l’architecte Frank Gehry se
voit confier le projet de la Fondation
Louis Vuitton pour la création, destinée à accueillir les collections d’art
moderne et contemporain du groupe
LVMH. Un bâtiment aérien doit voir
le jour à proximité du Jardin d’Acclimatation (Bois de Boulogne)… Pas
un jeu d’enfants pour Vinci Construction qui devra transformer ce nuage
architectural en réalité. C’est là que la
magie du BIM va opérer.
chaîne de fabrication et de mise en
œuvre. C’est ainsi que les surfaces
ont été rendues développables et
que la géométrie de chaque panneau de verre a été approchée par
une portion de cylindre.

Le travail de synthèse géométrique
en lien avec des modèles numériques de calcul de structure de
haute technicité. C’est ainsi que les
modèles géométrique et structure
ont été croisés pour contrôler la position des fibres neutres.

Une gestion de projet maîtrisée.
Le BIM est connecté à un outil de
planning qui sert le bureau des Méthodes.
Naissance d’un BIM
Le modèle physique de l’architecte
est scanné. Le rôle de la maîtrise
d’œuvre est alors de développer la
conception 3D en phase projet. Vinci
est associée dès le début: le BIM va
devenir maquette d’exécution. Mais
avant il faut tester. Un premier de
série, qui concentre toutes les difficultés de l’ouvrage, est monté en
BIM puis réalisé physiquement pour
confronter les méthodes de travail en
tous corps d’état. Maintenant, le BIM
est alimenté par les études d’exécution et de synthèse… gigantesques. Il
y a 8 à 10 lots à coordonner en même
temps que leur conception technique, et plus de 200 personnes au
total à faire travailler ensemble. Pour
chaque intervenant ont été définis la
typologie de données à fournir et le
format d’export/import. Le but: éviter les déperditions d’informations.
Au fur et à mesure, le BIM s’enrichit
et continuera de vivre tout au long
du chantier pour être remis au client
une fois l’ouvrage exécuté.
L’essayer c’est l’adopter
Que permet le BIM en phase études ?

L’optimisation géométrique des
formes pour rendre leur réalisation
économiquement viable. Toujours
dans le respect de l’esprit architectural d’origine, il a été possible de
penser les éléments du bâtiment
(icebergs, voiles..) en termes de
2
Et sur le chantier, le BIM présente aussi
des avantages comme :

Une topographie de qualité. Un scan
laser a opéré un relevé de récolement de la charpente. La photogrammétrie (nuage de points) est
superposée avec la 3D prévisionnelle pour calculer les écarts de tolérances. Les zones à analyser sont
détectées : les pièces ou la mise en
œuvre peuvent ainsi être ajustées.
De vous à moi
Alors si vous demandez à Manuel
Esteves (directeur du projet et depuis
peu Directeur Général de l’entreprise
PETIT) ce qu’il retient de cette expérience, il se montre enthousiaste. « Si
d’abord je n’ai vu que l’intérêt de la
visualisation en 3D, aujourd’hui j’apprécie tout le potentiel du BIM. J’ai
été bluffé. Du coup, je l’utilise quand
j’ai besoin de disposer de métrés ou
de relevés topo très précis, d’identifier
en amont les problèmes « cachés »
du futur ouvrage ou de proposer des
solutions dans un esprit de coût global. Certes il y a encore des points à
améliorer, mais c’est déjà un outil de
modernité, de compréhension, de rationalisation pour une meilleure qualité des bâtiments. Pour gérer un BIM
aussi conséquent, il faut néanmoins un
management de l’ingénierie tous corps
d’état donc une MOE étoffée qui travaille de concert avec une entreprise
générale solide techniquement ».
Prendre la mesure

Bâtiment posé sur un radier poids
de 4 200 m2 au sol, 46 m de haut et
150 m de long, posé sur un bassin
d’eau 7 m en contrebas.

19 « icebergs » : surface totale de
9 000 m2 (extérieure), 18 000 panneaux de vêture en Ductal®.

47 enveloppes vitrées : une surface
totale de 6 000 m2 .

12 verrières : 1 350 m3 de poutres
lamellée collée, 13 230 m2 de vitrage.

34 500 m3 de béton structurel en
volume global, radier de 2,60 m
d’épaisseur (soit environ 4 200 m2
et 10 600 m3).

Environ 4 500 tonnes de charpentes
métalliques pour la structure primaire et les structures secondaires
des lots verrières et ensembles vitrés.
Outils de gestion
Quand maquette numérique et outils
de gestion se rencontrent, ca fait
BIM! Prospection et chantiers deviennent plus simples. En effet, il est
possible de récupérer les informations en IFC dans la maquette numérique du MOE (matériaux, métrés),
de les compiler avec les données de
l’entreprise (durée des travaux, coûts
de main d’œuvre…) et la bibliothèque
de prix des fournisseurs, pour générer automatiquement un devis. « Si
les plans subissent des modifications,
les avenants au devis sont alors calculés automatiquement. Au fur et à
mesure que le chantier évolue, notre
logiciel détermine les coûts de main
d’œuvre à verser, le nombre d’heures
travaillées, la quantité de matériaux
mis en œuvre, ce qu’il reste à commander. Le bilan de chantier compare ainsi le réel aux prévisions. Et si
l’on se prend à rêver, l’entrepreneur
pourrait scanner, avec son téléphone
mobile, les codes barre des produits
livrés au jour le jour pour le suivi des
approvisionnements ! » explique Jean
Chrétien Favreau, Batimax.
Points de vue
Se démarquer
Obligation de résultat
« La généralisation de la norme IFC
assurerait que tous nos outils informatiques puissent communiquer entre
eux. Il n’est pas possible pour nous
d’acquérir des logiciels intégrés ou des
solutions de gros éditeurs vu l’organisation de nos entreprises. Investir dans
une application plus poussée suppose
non seulement des formations, mais
surtout une pratique régulière pour
être efficace. Or, à l’heure actuelle, les
projets qui méritent d’être modélisés
ne sont pas systématiques. Nous n’utilisons la 3D que dans 25 % des cas…
et alors c’est un avantage concurrentiel. Nous employons essentiellement
nos logiciels 3D structure et méthodes
pour répondre à des appels d’offres.
Ainsi, nous rendons des dossiers de
plus grande qualité, plus fouillés. Un
plan et des calculs réalisés grâce à une
modélisation 3D démontrent tout le
professionnalisme de nos prix et de
nos process ». Michel Thévenin, directeur technique, entreprise générale
Nord France Construction.
Bouygues Construction a
d’abord utilisé le BIM sur de
grands projets de bâtiment
pour simplifier la gestion de
quantités très importantes
d’informations, puis a étendu son expérience à des opérations
plus modestes. De plus, l’entreprise a
impliqué une équipe de R&D (appelée « BIMBY ») pour « construire virtuellement avant de construire opérationnellement ». Car la maquette
numérique est un moyen d’anticiper
efficacement le chantier. Face à la tendance de prescription légale pour généraliser le BIM et les IFC, Daniel Saïd,
(responsable informatique technique
pour Bouygues Entreprises France
Europe) raisonne, lui, en termes d’obligation de résultat plus que de moyens.
« Les vrais moteurs sont la recherche
de qualité et d’économies. L’aspect
réglementaire, comme le Grenelle,
n’est qu’un élément qui renforce le
besoin de disposer de “meilleurs bâtiments” ».
Dialogue et réactivité
« La filière souffre d’un manque de
synergie. Chacun travaille avec ses
documents et fait ses modifications
dans son coin. Bâtiments intelligents,
BBC et offre globale augmentent la
complexité de nos chantiers. Tout ceci
entraîne la multiplication des gaines
et la complication des zones de passage des éléments techniques. Avec
la 3D, nous pouvons visualiser les circuits et remarquer plus facilement les
défauts de conception. Si ce constat
nous amène à modifier un élément,
cela se verra immédiatement sur la
maquette numérique. Selon moi, l’avenir des entreprises de bâtiment tient à
leur implication dans les technologies
numériques ». Jean-Paul Charpentier,
entreprise de génie climatique à Brétigny-sur-Orge.
Appel d’offres
Comment en êtes-vous arrivé
à créer un appel d’offres BIM
pour la Canopée des Halles ?
La mission de model manager de Decode était tout d’abord de créer, en
phase PRO, une maquette numérique
3D interopérable (BIM-IFC) au service
des architectes et de l’ingénierie. Un
outil central pour tous, accessible via
un intranet. Ceci a permis de vérifier
la cohérence des solutions techniques
en anticipant les situations de « clash »
et en optimisant au final la conception
globale de la Canopée. Avec l’accord
de nos clients et le soutien du CSTB,
nous avons de plus
pris à notre charge le
travail de « synthèse
informatique » entre
le modèle paramétrique 3D et la base de
données techniques
du projet. C’est ainsi
que les entreprises
consultées ont reçue
un DVD qui contenait les « données
appel d’offres », sous la forme d’un fichier complet du projet et d’un visualisateur IFC pour naviguer dans le BIM.
Quels intérêts pour les entreprises consultées ?
Toutes les informations nécessaires
étaient centralisées et numériques. De
longues heures d’analyses ont ainsi
été épargnées aux entreprises. Les
erreurs de manipulation dues à des
quantités effarantes de documents
papiers, généralement diffusés pour
ce type d’appel d’offres, ont ainsi été
évitées. Les soumissionnaires ont pu
explorer un ouvrage très complexe de
façon très rapide. Il leur a été possible
de consulter directement, dans le BIM,
les fiches techniques, le métré ainsi
que les règles de construction à respecter. Tout ceci laissait donc peu de
zones d’ombre. Certaines entreprises
consultées ont pu utiliser et exploiter
cet outil pour proposer les optimisations nécessaires pour rentrer dans
l’enveloppe du client.
Un message pour conclure ?
Il faut que les entreprises comprennent
que la gestion du BIM passe par la reconnaissance d’un nouveau métier, le
gestionnaire de maquette numérique
ou model manager, en particulier sur
la phase chantier.
Interview de Luca Dal Cerro, co-fondateur de Décode.
3
Se former,
c’est possible
Si aujourd’hui la maquette numérique
intègre une description statique des
matériaux, demain il sera possible de
disposer d’une description dynamique
des systèmes constructifs composant
l’ouvrage, en fonction des contraintes
et du dessin de l’architecte.
Saint-Gobain a lancé le mouvement
appuyé par le CSTB. « Grâce à un
outil – le configurateur - une information détaillée, comprenant les règles
de mise en œuvre des produits, peut
être intégrée au BIM-IFC dès la phase
de conception, et ce tout au long de
la chaîne de prescription. Dès que l’architecte a défini son projet et les systèmes constructifs correspondant à
ses objectifs, le bureau d’études peut
décider quels produits précis il va intégrer dans la maquette. Ainsi, l’entreprise pourra disposer de plans de mise
en œuvre détaillés » explique Laurent
Ortas. Mais tout cela ne sera possible que si les industriels s’engagent
dans la description dématérialisée et
normalisée de leurs produits (via les
e-catalogues). « Les éditeurs de logi-
ciels ne peuvent pas continuer à avoir
des formats de données produits
différents entre eux. Il faut créer des
fichiers produits “BIMés”, utilisables
par les bases de données produits de
toutes les plateformes, à l’exemple de
la base mutualisée Edibatec » assure
Patrick Ponthier de l’AIMCC.
Performance énergétique
Si le BIM ne génère évidemment pas
de gains directs en termes de développement durable, il paraît impossible
d’améliorer les performances énergétiques du bâtiment sans une parfaite
maîtrise de l’information technique,
tout au long du cycle de vie de l’ouvrage. Seuls le BIM et sa norme ISOIFC offrent de telles possibilités. AnneSophie Perrissin-Fabert, directrice de
l’association HQE confirme : « pour
réaliser une évaluation HQE performance, il faut connaître les quantités
de produits utilisés, leur Fiche de Déclaration Environnementale et Sanitaire (FDES), ainsi que les consommations d’énergie et d’eau durant la vie
BIM et accessibilité
Le savez-vous ? Un logiciel finlandais,
Solibri Model Checker, permet non
seulement d’analyser la maquette numérique d’un bâtiment afin de déceler
les éventuels conflits (entre les éléments, les défauts de conception ou
de dessin) mais aussi de repérer si les
contraintes d’accessibilité sont bien
respectées.
4
du bâtiment. Or, le BIM semble être le
bon outil pour rendre possible l’intégration directe de ces informations
dans le logiciel de calcul et représente
donc un moyen pour généraliser la
HQE performance ». Le message véhiculé par le groupe Innovations du Plan
Bâtiment Grenelle est d’ailleurs clair :
« neutraliser les surcoûts de la mise en
œuvre de la RT 2012 implique de bien
maîtriser ses outils, d’organiser mieux
la chaîne des acteurs ce qui optimisera
l’exploitation sur les 20-30 prochaines
années. L’efficacité recherchée ne sera
possible sans l’interopérabilité des
logiciels et l’ouverture d’un dialogue
entre les différents professionnels ».
Le module de deux jours du CSTB:
« Les outils de travail collaboratifs en conception/réhabilitation ».
Au programme : une explication
du BIM et des IFC, les apports spécifiques de cet outil pour la MOE,
comment faire vivre cette maquette
(enrichissement des informations)
et enfin les exploitations possibles
(simulations de calculs de structure
pour analyse thermique, de l’impact
environnemental, de devis et de gestion de chantier…).
Les compétences nécessaires à la
3D-objets ont également été introduites dans la formation initiale :
• le Bac Technologique avec l’exemple
du Lycée technique Le Corbusier
(Strasbourg) qui a produit des séquences pédagogiques autour d’un
modèle de bâtiment pavillonnaire
dans les différentes matières enseignées en cours magistral (mathématiques, étude de prix…).
• Master spécialisé « Espaces Virtuels Avancés (EVA) » de l’Ensam
de Cluny
• Master de l’Ecole des Ingénieurs de
la Ville de Paris sur les technologies
de l’information et de la communication.
• Le cours UNIT, e-master à distance
pour rassembler virtuellement les
étudiants de différents cursus et de
diverses écoles autour d’un projet
commun de bâtiment.
L’association référence
Mediaconstruct représente le chapitre francophone de Building
SMART International qui gère la
norme d’échanges des informations
techniques du bâtiment (les IFC).
À ce titre, elle est légitime pour porter les IFC et le BIM en France. Cette
association loi 1901 est un point de
rencontre, neutre, entre tous les acteurs du BTP : MOA, MOE, entreprises
de construction, gestionnaires de
patrimoine, éditeurs informatiques,
enseignants/chercheurs… Tiers de
confiance, elle travaille à développer
et promouvoir la maquette numérique et l’interopérabilité.
www.toutsurlebim.fr site dédié au BIM sur www.batiportail.fr
Conception-rédaction-rewriting : Com’uneHistoire
Les articles « Outils de gestion », « Points de vue », « Systèmes constructifs »,
« Performance énergétique » et « Bim et accessibilité » ont été montés à partir
d’extraits d’eXpertise, Lettre de Médiaconstruct : nos 21, 23, 32, 33, 37, 40, 41, 42
Mise en page, impression : IT FFB
Crédits photos : Altamys, BBS Slama, Canopée des Halles / Decode, Conseil régional de Bourgogne, CSTB,
Fondation Louis Vuitton pour la Création / Mazen Saggar / F. Gehry / Entreprise PETIT, Saint-Gobain.
IT FFB Novembre 2011 - 2011-221 - Imprimé sur papier certifié PEFC avec des encres végétales
Systèmes constructifs