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Le BIM sujet de l’année 2015 ; faisons le point !

Par Jonathan RENOU - BIM manager – Bureau d’études ESL

Le BIM ou Building Information Modeling ou modèle d’information du bâtiment, c’est probablement le sujet qui aura suscité le plus de buzz cette année ! Il n’y a pas une semaine où ne soit publié un article traitant du sujet. La plupart des acteurs de la construction et de la gestion de patrimoine commencent à s’approprier le concept, mais le BIM soulève beaucoup de questions pour la majorité des entreprises concernées.

Cycle de vie d’un projet

Cycle de vie d’un projet (Source Autodesk)

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D’abord, qu’est-ce que le BIM ?

Tout d’abord, chassons les idées reçues :

  • Le BIM n’est pas un logiciel ;
  • Ce n’est pas de la 3D ;
  • Ce n’est pas un format ;
  • C’est uniquement applicable sur les grosses opérations ;
  • Ce n’est pas une « usine à gaz ».

En France, on parle de Bâtiment et Informations Modélisées, en réalité, derrière cet acronyme se cachent trois notions indissociables :

  • Building Information Model (la maquette numérique) ;
  • Building Information Modeling (les méthodes) ;
  • Building Information Management (le management).

Le BIM est une méthode de travail permettant de recentrer les compétences de chacun des intervenants au cœur du projet via une approche collaborative et concourante. L’objectif est de construire virtuellement le projet sous la forme de maquettes numériques (MN). Ces MN vont permettre, grâce à l’expertise de chacun des membres de l’équipe, de mener des analyses pour optimiser le projet et faciliter les choix dès les premières phases de conception. La taille du projet n’importe pas, l’objectif doit rester Bâtir Intelligemment et Mieux !

Réapprendre à travailler ensemble

Figure 1 - Réapprendre à travailler ensemble !

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Les niveaux de maturité du BIM

Comme vous pouvez le voir sur la figure suivante, les niveaux de maturité du BIM correspondent à un degré de maîtrise du BIM par les différents acteurs.

Niveaux de maturité du BIM

Figure 2 - Niveaux de maturité du BIM (Source Bilal Succar)

En quelques mots :

  • Niveau 1 du BIM

On l’appelle aussi « lonely BIM ». C’est en quelque sorte un BIM isolé. Certains acteurs du projet (tous ou une partie) travaillent sur des maquettes numériques mais les échanges ne sont pas bidirectionnels. Ce niveau correspond, selon moi, à la phase d’apprentissage des outils. Modéliser en 3D est facile, modéliser dans le cadre du BIM en est une autre !

  • Niveau 2 du BIM

C’est avec ce niveau de maturité que commence le « vrai » BIM. Il y a toujours plusieurs maquettes numériques mais, comme le montrent les cubes sur la figure 2, le travail des uns est récupéré par les autres sans avoir besoin de le ressaisir. La notion de collaboration prend alors tout son sens. C’est d’ailleurs l’objectif à atteindre en 2016 en Angleterre dont le plan de déploiement du BIM a été initié en 2011.

  • Niveau 3 du BIM

Peu de projets dans le monde sont réalisés avec un tel niveau de maturité. Dans ce cas, tous les intervenants travaillent en même temps sur une maquette numérique unique. Cela implique un haut niveau de maîtrise du BIM et des outils pour l’ensemble des acteurs et soulève, aujourd’hui, un grand nombre de questions (logistique, responsabilité, propriété intellectuelle, etc.).

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Raisonnons en coût global !

Selon le rapport du MIQCP (Mission Interministérielle pour la Qualité des Constructions Publiques), « 65% des économies réalisables sur le coût global ne sont possibles que si les bonnes décisions sont prises lors de la phase de conception ». Toujours selon ce rapport et même si ces chiffres datent un peu, la figure 3 illustre l’impact significatif de la gestion et de la maintenance d’un ouvrage sur son coût global. C’est donc aussi un changement de mentalité qui est amené par le BIM : investir en conception pour gagner en réalisation mais surtout en exploitation !

Camembert coût global

Figure 3

A l’heure où le développement durable prend une part de plus en plus importante dans les projets, où les délais de réalisation raccourcissent autant que la complexité des projets augmente, le BIM peut apporter une aide précieuse.

Courbes dites de Patrick MacLeamy

Figure 4 – Courbes dites de Patrick MacLeamy (AIA/HOK)

De l’analyse de ces courbes résultent les faits suivants :

  • Courbe 1 : plus le projet avance, moins il est facile de le modifier.
  • Courbe 2 : en relation avec la courbe 1, plus le projet avance, plus le coût des modifications augmente.
  • Courbe 3 : dans un processus de travail classique, l’essentiel des efforts est fourni durant la phase d’exécution. Notez qu’avec la réduction ou la suppression des périodes de préparation, cette courbe a tendance à glisser vers la droite.
  • Courbe 4 : au contraire, le processus du BIM vise à transférer, via une approche collaborative dite intégrée, la majeure partie de ces efforts en amont (faire glisser cette courbe vers la gauche).

Ce passage des efforts en amont (pour l’instant très abstrait) est rendu possible par les MN enrichies avec des informations (bases de données) qui serviront ensuite de socle commun aux différents intervenants et à chaque étape du cycle de vie du projet.

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Le « I » du BIM : l’importance de l’information

Le BIM n’existe pas sans base de données. C’est la richesse de l’information contenue dans les MN qui en assurera la plus-value. Il faut donc définir qui renseigne quoi et quand :

  • Pendant les phases de conception : la base de données s’enrichira de l’expertise des différentes disciplines, ce qui permettra de prendre les bonnes décisions et de maîtriser le budget du projet.
  • Pendant les phases de construction (après appel d’offre) : les acteurs des différents lots (fabricants, fournisseurs…) vont pouvoir renseigner la base (avis techniques, modèles, références…).
  • Pendant la phase d’exploitation : la personne en charge de la gestion du patrimoine pourra interroger la base de données pour anticiper et budgétiser les travaux nécessaires au bon fonctionnement de l’ouvrage. Elle devra également renseigner la base pour maintenir à jour la « biographie » du bâtiment jusqu’à sa démolition qui pourra également avoir été prévue (dépollution, quantités, etc.).
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Workflow, méthodes & processus

Il n’existe pas de recette miracle pour créer un processus unique qui s’adapterait à tous les projets, au contraire, plusieurs flux de travail peuvent être mis en place par le BIM manager pour prendre en compte les besoins et les exigences du client, l’interopérabilité entre les logiciels, les différentes phases du projet et aussi le niveau de maîtrise du BIM des différents intervenants.

Exemple  de workflow

Figure 5 - Exemple de workflow

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Interopérabilité : le format IFC

Avant toute chose et comme j’ai même pu le penser par le passé, il est illusoire de croire qu’un format propriétaire puisse répondre à tous les cas d’usages du BIM ! Il est absolument nécessaire de disposer d’un format d’échange standard et ouvert pour que tout le monde puisse travailler ensemble.
L’association buildingSMART (anciennement IAI : International Alliance for Interoperability) a travaillé à la création d’un tel format : l’IFC (Industry Foundation Classes). A ce jour, c’est ce dernier qui a été retenu pour favoriser l’interopérabilité entre les différents logiciels. Les éditeurs doivent faire certifier leurs solutions en import et en export. L’IFC n’est pas encore « mature » à 100%, toutes les données n’y sont pas encore intégrées. Cependant, ce format évolue et sera probablement complètement opérationnel à moyen terme.
BuildingSMART regroupe des entreprises du secteur de la construction ainsi que des éditeurs de logiciels. Son représentant en France est Medi@Construct.

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Le BIM en France ?

Mars 2014 : Cécile Duflot annonce, dans une interview pour le moniteur, la volonté du gouvernement « de rendre la maquette numérique obligatoire à compter de 2017 pour les marchés publics d’Etat ». Cette annonce n’a jamais été validée officiellement ! Aucun « ultimatum » n’est, pour l’instant, à l’ordre du jour.
Juin 2014 : Nomination de Bertrand DELCAMBRE par la ministre Sylvia PINEL. Ce dernier est missionné pour établir un état des lieux du numérique dans le bâtiment. Un appel à contributions est donc lancé au niveau national.
Décembre 2014 : Le succès de l’appel à contributions démontre l’intérêt de la profession pour ce sujet. Bertrand DELCAMBRE remet son rapport à la ministre.
Janvier 2015 : Sylvia PINEL nomme Bertrand DELCAMBRE, président du Comité de Pilotage du Plan Transition Numérique dans le Bâtiment (PTNB).
Mars 2015 : Enorme succès du salon BIM World à Paris.
Juillet 2015 : Lancement du portail dédié au PTNB et diffusion de la feuille de route du plan. Les 4 principaux axes suivants y sont développés :

  • convaincre et donner envie à tous les acteurs et notamment aux maîtres d'ouvrage de s'engager sur la voie de la transition numérique du bâtiment ;
  • répondre aux besoins d'équipement et de la montée en compétences numériques des acteurs, notamment les entreprises TPE/PME du bâtiment ;
  • développer des outils adaptés à la taille de tous les projets de construction ;
  • installer la confiance dans l'écosystème du numérique français.

Des appels à projet, appels à manifestation d’intérêt et appels d’offre sont également proposés.
Aujourd’hui, de nombreux groupes de travail ont été créés par des associations et syndicats. Même si de nombreux points restent sans réponses officielles, nous sommes définitivement entrés dans l’ère du BIM ! Ma principale crainte face à la multiplication de ces cellules travaillant de manière isolée est que, le jour du grand soir, la synthèse risque d’être compliquée… Nous connaissons tous les travers de notre beau pays ! A mon avis, il devient très urgent de choisir un acteur officiel qui serait chargé de la communication et de la diffusion des travaux.
Actuellement, les interrogations sur la loi MOP, l’absence de cadre sur les nouveaux rôles ou métiers, les responsabilités des différents acteurs, la propriété intellectuelle, etc. sont autant de freins au déploiement du BIM français. Toutes ces questions trouveront probablement, en tout cas je l’espère, leurs réponses dans les prochains mois.

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Le BIM et l’exemple britannique

Le gouvernement Britannique a mis en place un ambitieux plan de déploiement du BIM en 2011 en annonçant, dès le départ, la volonté d’exporter à terme leurs compétences en Europe. L’année 2016 est l’échéance fixée par ce plan pour le BIM niveau 2.
Le gouvernement Britannique estime qu'il a économisé plus d’1,7 milliards de £ (2 milliards d'euros) sur les grands projets de construction publics depuis 2012 et que plus de 66 % du portefeuille du Ministère chargé des projets importants au Royaume-Uni est maintenant livré à temps et en respectant le budget, une amélioration substantielle par rapport aux 33 % constatés en 2010 (Source : Construction News).

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Se préparer à la pratique du BIM ?

Prendre la décision d’aller vers le BIM est de l’ordre de la vision globale du développement d’une entreprise car cela implique réorganisation et investissements. Il ne s’agit pas uniquement de changer d’outil de travail, de technologie : il s’agit également de changer sa façon de travailler et de collaborer. La motivation, l’implication et le soutien du directeur sont des ingrédients essentiels dans une telle démarche. Il peut être utile de solliciter un BIM manager chargé de réaliser un audit interne afin de définir une feuille de route adaptée à la structure.
Selon certains retours d’expérience, une baisse de productivité peut atteindre 30% sur une période de trois à six mois. À cela s’ajoute le coût de non-production des salariés durant leur formation. Un gain de productivité de l’ordre de 50% est habituellement constaté par la suite.
Gardez en tête que modéliser en 3D est quelque chose de simple, construire virtuellement un ouvrage dans le cadre du BIM est tout autre chose. Chaque élément doit être pensé par rapport à l’utilisation qu’en feront les autres membres de l’équipe : on ne travaille plus uniquement pour soi mais pour le projet !
Vu l’investissement, il est nécessaire de bien analyser chaque situation. Le choix est orienté vers les solutions qui répondent le plus à la pratique du métier.
Deux autres critères peuvent également être considérés :

  • la courbe d’apprentissage;
  • l’interface utilisateur.

Elles peuvent alourdir le passage vers le nouvel outil ou au contraire le rendre plus simple.
Recueillir l’avis de confrères, solliciter son revendeur pour une démonstration, assister aux présentations qu’organisent régulièrement les éditeurs peuvent aider dans ce choix.
Le BIM a un impact sur l’ensemble de la filière et même au-delà : il en aura un, par exemple, sur les assurances. Toute la filière tirera profit du BIM :

  • Diminution des erreurs ou omissions de conception.
  • Réduction des litiges.
  • Diminution des coûts de construction.
  • Réduction de la durée des projets.
  • Amélioration de la profitabilité des projets.
  • Amélioration de la productivité du business usuel.
  • Réduction de la non-qualité.
  • Création de la « carte vitale » du bâtiment.
  • Gains importants (temps et argent) pendant l’exploitation et la maintenance du bâtiment.
  • Capacité à toucher de nouveaux marchés.
  • Etc.
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Le BIM manager, pourquoi ?

Un nouveau super héros

Figure 6 – Un nouveau super héros ?

Nouveau rôle ou nouveau métier ? Deux choses sont cependant certaines aujourd’hui, c’est un personnage clé à l’ère 0 du BIM et il ne se substitue pas à l’expertise des différents acteurs du projet. Un groupe de travail « BIM manager » a d’ailleurs été créé au sein de Medi@construct sur cet aspect et propose de cadrer le rôle du BIM manager de la manière suivante (travail en cours) :
En phase de préparation du projet

  • Rédaction et mise en place de la convention BIM (CBIM) qui définit notamment :
    • Le processus de collaboration des acteurs du projet
    • Le niveau de développement attendu à chaque phase du projet
    • Les gabarits et standards BIM utilisés
  • Création, développement et mise en place des gabarits et standards BIM
  • Assistance au développement du contenu BIM (objets, bibliothèques, format d’échange…)
  • Animer les réunions de pilotage BIM des acteurs du projet

En phase de production de la maquette numérique

  • Gestion des maquettes numériques
  • Garant des processus d’interopérabilités
  • Support BIM pour les acteurs du projet
  • Assistance BIM pour la coordination du projet
  • Contrôle du respect de la CBIM par les acteurs du projet

La figure suivante illustre une des possibilités d’intégration de ce nouveau collaborateur. Il semble que l’on retrouve cette organisation dans différentes opérations en cours actuellement. Bien entendu, le BIM manager peut aussi se positionner au sein de la maîtrise d’ouvrage, de la maîtrise d’œuvre ou encore chez un des membres de l’équipe.

Position du BIM manager

Figure 7 – Position du BIM manager

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La convention BIM

Tout le monde s’accorde sur l’importance de ce document contractuel liant l’ensemble des acteurs du projet. Le groupe de travail cité précédemment a également bien avancé sur cette question. Ce travail est en cours, mais d’ores et déjà on ne peut que féliciter les différents membres du groupe pour la qualité de la proposition.
Il est primordial qu’une maîtrise d’ouvrage souhaitant lancer une opération en BIM se fasse accompagner dès la programmation par un BIM manager. Les besoins du client vont pouvoir être identifiés ainsi que les objectifs BIM qui en découlent. Le BIM manager va ensuite pouvoir déterminer les cas d’usage BIM à mettre en place pour répondre à ces besoins et objectifs. Ces cas d’usage seront ensuite valorisés par l’ensemble des acteurs du projet.

Exemple de procédure de validation de CBIM

Figure 8 – Exemple de procédure de validation de CBIM

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Conclusion

Le BIM est un sujet tellement vaste qu’un diaporama ou un article ne remplaceront jamais les discussions orales. Je me suis efforcé de décrire au mieux ma perception du sujet et de donner les grandes lignes qui, je l’espère, vous donneront envie de creuser davantage.
Voici quelques ouvrages, en français, qu’il peut être intéressant de lire dans ce but :

  • BIM & maquette numérique
    • Auteur(s) : Olivier Celnik, Eric Lebègue
  • Le BIM et la maquette numérique : Dans la maison individuelle et le logement collectif en zone urbaine et périurbaine
    • Auteur(s) : Fabrice d'Orso
  • Manuel BIM : Théorie et applications
    • Auteur(s) : Karen Kensek
  • Revit : initiation et perfectionnement par la structure
    • Auteur(s) : Jonathan Renou
  • Revit 2015 - Conception de bâtiment
    • Auteur(s) : Maxence DELANNOY
  • Sans oublier les livres sur ArchiCAD, AllPlan, et autres (en anglais pour les versions récentes).

NB : liste non exhaustive exposée sans classement quel qu’il soit.

Pour finir, de nombreux sites, blogs ou forums permettent également d’approfondir le sujet, je ne vous en citerais que deux : HexaBIM et Pratiques du BIM (groupe de discussions sur LinkedIn), vous trouverez les autres sources par vous-même.

Et voici quelques liens utiles …

Par Jonathan RENOU - BIM manager - jr(at)esl-29.com

SOURCES ET LIENS


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Commentaires

  • Christophe
    13/10/2015

    Préambule : je suis BET génie climatique. Pour moi le chef d'orchestre à toujours été l'architecte mais à force de tirer les prix et donc de supprimer des missions qui avant étaient incluses de fait (OPC, étude thermique,...) et en faisant des opération ou c'est l'entreprise qui est mandataire et donc qui paye la maitrise d'oeuvre, il n'y a plus de chef d'orchestre en rapport avec le client et chacun tire la couverture vers soi. Si on (re)mettait dés aujourd'hui de l'argent dans la maitrise d'oeuvre, ce qui se fait par le BIM serait géré par les réunions de préparation de le MOE. Concernant les très gros projet je suis d'accord qu'une conception 3D commune peut certainement apporter des réponses et être un outils qualitatif.

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