Notre bureau d’études effectue la modélisation de maquette numérique BIM pour ses clients. En particulier sur le logiciel, le bet modélise les maquettes sous REVIT.

Le bet structalis est très impliqué dans les processus BIM. Mais avant toute mission de modélisation BIM, le donneur d’ordre doit avoir une bonne lisibilité des processus BIM

Table des matières

BIM

Le « bim » est d’abord un acronyme. Il désigne l’expression anglo-saxonne « Building Information Modelling ».
Si on ose une transcription littérale en français, cela donnerait : « modélisation des informations de la construction». Il s’agit de l’ensemble des processus permettant d’utiliser l’information dans le cycle de vie d’un ouvrage (de la conception à la démolition).
Revenons plus en détail sur l’acronyme ou la traduction littérale, afin d’explorer d’avantage ce qu’est le BIM.

Le B de Bim

« B » La lettre B désigne le terme Building, ce qui en français renvoi au terme « construction ». En effet, les processus visés par le BIM se rapportent à l’ensemble des constructions, le BIM s’intéresse aux bâtiments, aux ouvrages d’art, au génie civil, et plus généralement, à tout ouvrage construit.

Le I de bIm

« I » Cette lettre désigne le mot Information. C’est le terme le plus important de l’acronyme, car c’est bien ici où se situent les avancées portées par le BIM. Les processus de représentation de l’information dans le monde de la construction sont sans cesse en évolution : d’abord, les années 70 ont été marquées par l’abandon progressif de la représentation des informations à la main au profit de la représentation assistée par ordinateur ; les années 90 ont été témoin de l’émergence de la représentation des informations en mode 3D. Le BIM, s’inscrit précisément dans cette continuité, en passant un cap supérieur : les représentations en 3D ne se bornent plus, à une simple représentation d’ensembles de traits qui au final représentent visuellement un objet, mais à des représentations où l’objet porte de l’information en lui. Ci-après un exemple concret de différences entre une représentation 3D simple, et une représentation permise par des processus BIM :
Pour une représentation 3D simple avec un outil « traditionnel », une poutre en béton peut être représentée comme parallélépipède rectangle avec une couleur. Avec les outils BIM, une poutre peut toujours être représentée en 3D comme un parallélépipède rectangle avec une couleur, à la seule différence qu’avec cet outil BIM, en cliquant sur l’objet poutre, celui-ci révélera l’ensemble des informations qu’a voulu renseigner l’opérateur lors de la représentation de cette poutre : longueur, largeur, classe de résistance du béton, quantité d’armatures, poids de la poutre, résistance à la flexion, prix du béton utilisé… L’opérateur peut renseigner pour cet objet toutes les informations qu’il souhaite, il n’y a pas de limitation. Cette illustration indique que les outils BIM, font porter aux objets représentés une masse importante d’informations. Cette information est généralement très utile, car permet un usage efficient des outils : possibilité de générer rapidement des nomenclatures, cahiers de charges, plannings, etc.
Ceci n’est qu’un exemple d’usages permis par les processus BIM. En effet, les processus BIM permettent potentiellement d’autres utilisations de l’information : échanges simplifiées d’informations, précisions de l’information, utilisation dynamique des informations etc…

Le M de biM

« M »La lettre M renvoie au terme Modelling, qui signifie modélisation. Les processus BIM, ont pour sujet la représentation des éléments construits, ou à construire. Cette modélisation peut prendre plusieurs formes : relevés d’existant, conception d’un projet, simulation techniques sur un objet modélisé etc…
Nous avons indiqué que le BIM est un processus, mais n’y a-t-il pas lieu de comprendre ce qu’est un processus ?

Et un processus ?

Selon le Larousse , un processus est un(e) :
«- Enchaînement ordonné de faits ou de phénomènes, répondant à un certain schéma et aboutissant à quelque chose : Le processus d’une crise.
– Suite continue d’opérations, d’actions constituant la manière de faire, de fabriquer quelque chose : Les processus de fabrication doivent être revus.
– Manière que quelqu’un, un groupe, a de se comporter en vue d’un résultat particulier répondant à un schéma précis : Selon le processus habituel, il s’arrangera pour se faire excuser. »
Le Larousse donne aussi comme synonyme les termes suivants : film, mécanisme, procédé, technique
Ces trois définitions portées par le Larousse se recoupent en plusieurs points, et il important de retenir qu’un processus est d’abord :
A- un chemin, un enchainement de tâches, un ordonnancement de faits, une suite d’opérations.
B- un résultat.
Si on définit le BIM comme processus, au sens du Larousse, alors le résultat (B) est l’ouvrage construit ou à construire, et le chemin (A) est constitué de l’ensemble des outils et de l’utilisation faites de ces outils pour arriver aux résultats. Ce sont les outils qui contribuent au BIM.

Littérature du BIM:

Il n’y a pas, dans la littérature spécialisée, une définition admise commune du « BIM », car en qualité de processus, il englobe un large spectre de techniques, et d’outils, ce qui prête le flanc à plusieurs possibilités d’approche pour le définir. Cependant il y a un nombre important de termes récurrents dans la définition de ce qu’est le BIM dans la littérature. Ces termes seront explorés par la suite dans ce document.
Les processus BIM, incluent donc la représentation 3D de l’ouvrage étudié, et l’enrichissement de cette représentation en information.
Cette représentation est bien généralement appelée maquette numérique du projet, et l’information est dite « structurée ».
La maquette numérique du projet est donc un assemblage intelligent d’une grande quantité d’objets qui portent chacun de l’information. L’information contenue par cette maquette numérique est dite structurée, car les outils (logiciels), qui traitent de maquette numérique stockent les informations de manière très ordonnée de sorte à pouvoir l’utiliser pour différents applications : génération et gestion de nomenclatures, génération et gestion de planning. En théorie, l’information est si bien ordonnée, les outils qui utilisent la maquette numérique peuvent retourner (quasi-instantanément) à l’opérateur une réponse à toutes ses questions. Les questions peuvent être très diverses, tel que, «quel est le nombre de m² de mur peint en peinture blanche de marqueXY», ou encore «le prix moyen des portes dans l’ouvrage à réaliser».
La puissance et la capacité des outils à communiquer entre eux, est la principale limite des processus BIM…. La possibilité des outils à communiquer entre eux se nome l’interopérabilité des outils.

Outils

Les processus BIM font appel à des outils. Ces outils sont bien souvent des logiciels, qui ont leurs capacités et leurs champs de compétences. Certains outils se veulent plus répandus que d’autres du fait de leurs capacités, cout, accessibilité, marketing des entreprises éditrices.
On peut répartir les logiciels par grands champs d’application. Ci-après les champs d’application les plus important, les fonctionnalités des outils adhoc ainsi que quelques exemples d’outils :

Acquisition, et traitement de nuages de points :

Le relevé de l’existant peut s’effectuer en 2D (cas de la prestation classique de géomètre), ou en relevé 3D. Les nouvelles techniques de relevé 3D consistent à relever avec des outils qui effectuent un scan laser. Ce scan laser consiste à capturer des millions de points de l’objet à capturer, puis à stocker ce nuage de points. Mais un nuage de points, comme son nom l’indique, n’est qu’en amas de points géoréférencés, il ne s’agit pas ici d’objets portant des informations. Il existe cependant certains outils BIM qui permettent de traiter le nuage de points et le traduire en objet BIM, c’est à dire des objets qui portent des informations. Une forte intervention d’un technicien est nécessaire pour ce type d’opérations, dans le sens où ce n’est qu’un opérateur humain qui peut donner les informations qui sont liées aux objets. Quelques points d’attentions sont à souligner dans ce domaine :
– Les prestations de relevé de nuage de points, sont d’une variabilité de tarif très forte. Il est important pour un acheteur de bien comprendre le produit qu’il achète, ainsi que la qualité de son achat.
– Toute l’attention est attirée sur le fait qu’un relevé en nuage de point, par définition, ne relève que les points qui sont visibles. Ainsi, un acheteur ne peut avoir dans sa maquette de nuage de points les réseaux, ou les dimensions des poutres qui sont en sous face de plancher et cachées par des faux plafonds. Ci-après quelques outils dans ce domaine :
– Recap de l’éditeur Autodesk.
– Leica Cyclone de l’éditeur Leica Geosystems.
– Trimble RealWorks de l’éditeur Trimble
– Pointools de l’éditeur Bentley.
– Bentley Descartes de l’éditeur Bentley.

Outils pour l’analyse de cycle de vie du bâtiment :

L’analyse du cycle de vie du bâtiment consiste en l’étude du bâtiment d’un point de vue de son impact environnemental. Cette étude est très large, peut être microscopique ou macroscopique. Elle est constitutive de l’expérimentation E+C- et sera probablement consacrée dans la futur réglementation environnementale des bâtiments neufs. Certains de ces logiciels utilisent la maquette numérique avec ses qualités BIM ( c’est à dire qui ont des objets renseignés en informations), pour étudier l’analyse du cycle de vie.
Ci-après quelques outils dans ce domaine :
– e-LICCO édité par l’ADEME.
– Elodie édité par le CSTB.
– BRE édité par le Building Research Establischment.
-Cocon BIM de l’éditeur Ecosphère

Outils pour l’analyse, dimensionnement et vérification de conformité réglementaire :

Ce sont l’ensemble des outils qui sont utilisés en ingénierie. Les outils de simulation thermique pour les études thermiques, ou encore les outils de dimensionnement des structures des bâtiments. Certains de ces outils permettent non seulement d’analyser la maquette numérique, mais aussi de la modifier et de l’amender, pour par exemple, ajouter les ferraillages dans les éléments béton armé dans le cadre d’outils d’analyse structurelle. Les outils sont liés aux domaines de l’ingénierie : fluide, structure, acoutique, éclairage etc. Il est inutile de lister des exemples, car le champ des spécialités est vaste, et par conséquent, le nombre d’outils très important.

Outils de bibliothèque d’objet BIM :

Une maquette numérique est une somme d’objets (murs, portes, fenêtre, etc) lesquels, in finé, constituent la maquette numérique de l’ouvrage. Certains objets, sont des objets du commerce (exemple : porte, cuvette WC, grille ventilation etc), et leur représentation est déjà modélisée.
Certain sites internet, ou logiciels connectés à des sites internet proposent des bibliothèques d’objets BIM. Exemple d’outils effectuant totalement ou partiellement celà :
-datBIM : https://www.datbim.com
-BIM Object : https://www.bimobject.com/fr
-Polantis : https://www.polantis.com/fr/

Outils de gestion 4D :

On entend par gestion 4D la possibilité des outils BIM de générer et gérer des plannings de réalisation d’ouvrages, de manière la plus dynamique possible : c’est-à-dire qu’un planning est monté de manière quasi-automatique lorsque l’opérateur est entrain de monter la maquette numérique (ou l’importe dans l’outil en question). Ci-après quelques outils dans ce domaine :
-Synchro de l’éditeur SynchroLTD ou encore Navisworks de l’éditeur Autodesk.

Outils de gestion 5D :

On entend par gestion 5D, la possibilité aux outils de générer et de gérer des listes de prix et de quantitatif de la manière la plus dynamique possible. Les outils de représentation de maquette numérique sont quasiment tous capables d’effectuer ce type d’actions. Aujourd’hui, il y a même des outils qui permettent de générer des CCTP à partir de maquette numérique (évidement avec une assistance et une attention particulière des opérateurs.)

Outils de gestion des OPR :

La gestion des OPR a connu une grande révolution ces dernières années à l’aide des solutions embarquées dans les smartphones ou les tablettes numériques. Des outils se développent et sont utilisés pour gérer les OPR sur support mobile qui contient la maquette numérique. Il y a là une économie de temps indéniable. A titre d’exemple citons l’outil finalcad de la société finalcad.

Outils de gestion technique du bâtiment et gestion de maintenance assistée par ordinateur :

C’est probablement un des secteurs les plus hétérogènes en termes d’offre dans le bâtiment. On note ces dernières années, de plus en plus d’éditeurs qui adoptent l’utilisation de la maquette numérique. La gamme de service offerte peut être très vaste, et ce qu’on attend le plus de ces outils sont les fonctionnalités suivantes : stockage de maquette numérique, effectuer les alertes pour la maintenance, établir un carnet de santé du patrimoine avec des indicateurs clefs, optimiser les coûts d’exploitation.
Citons à titre d’exemple les outils suivants :
– IBM Tririga de l’éditeur IBM.
– Agility de l’éditeur Softsols
-TMASYSTEMS de l’édieteur TMA Systems
– FaMe de l’éditeur FaMe
– Active3D de l’éditeur active3D.
– ArchiFM de l’éditeur Vintocon

Outils de Management de projet :

Les outils de management de projet présentent des services très larges : gestion de planning, d’OPR, organisation des méthodes, visualisation des avancements de projets, échanges d’informations durant le projet. Il y a une large gamme de produits et d’éditeurs qui ne s’équivalent pas d’un point de vue des services offerts. L’opérateur qui a besoin d’un outil de management de projet, aura besoin d’exprimer précisément son besoin et d’étudier les solutions existantes dans le marché. Ces outils manquent pour la plupart de souplesse, c’est-à-dire qu’ils ne sont pas paramétrables à souhait. Ici encore, l’opérateur qui a besoin d’un outil de management de projet, aura besoin d’exprimer précisément son besoin et d’étudier les solutions existantes dans le marché.

Outils de maquette numérique :

Les outils de représentation de maquette numérique sont des outils qui permettent de représenter des objets 3D, et qui permettent d’assigner à ces objets des informations. Ce sont ces outils qui sont à la base du BIM, c’est-à-dire permettent d’avoir de l’information structurée dans une maquette numérique. Il y a une offre large d’outils.
Ci-après quelques outils dans ce domaine :
– Archicad de Graphisoft.
– Revit de Autodesk.

Outils de synthèse technique :

Les outils de synthèse technique qui sont orientés BIM, sont des outils qui permettent de rechercher de manière automatisée les conflits dans les maquettes numériques entre lots ( par exemple, conflit entre retombée de poutre et gaine de cvc). On parle généralement de détection automatique de clashs. Cette fonctionnalité permet de sécuriser la synthèse dans les projets. A titre d’exemple citons l’outil Navisworks édité par Autodesk, et ci-après une capture d’image de clash détection ( source : https://forums.autodesk.com/)

Outils de visualisation des projets :

On appel ces outils des visualiseurs, qui permettent uniquement d’observer une maquette numérique, sans pouvoir y porter des modifications. Certains de ces outils sont gratuits, ce qui est intéressant pour un maitre d’ouvrage qui ne souhaite que visualiser la maquette numérique. Citons à titre d’exemple, citons l’outil Eve BIM, édité par le CSTB.
ATTENTION :
1/ L’utilisation des outils BIM peut être une source d’erreurs importante, aux conséquences lourdes. La qualité des résultats tirés des outils BIM est dépendante de 2 vecteurs : la qualité de l’information donnée en amont à l’outil BIM, ainsi que la qualité de l’outil BIM. Tout utilisateur d’outils BIM doit se souvenir du GIGO, évidement non comestible, mais utilisé pour la formulation Garbage In = Garbage Out ; c’est-à-dire que la qualité des informations sorties d’un outils BIM est relative à la qualité des informations données à l’outil BIM.
2/ Il est important aussi que l’opérateur de bien situer son besoin par rapport à la temporalité du projet, car certains outils qui semblent à première approche fournir les mêmes services peuvent pour les uns être plus utiles dans des phases de conception de projets, et d’autres dans des phases d’exécution.

Interopérabilité et format de fichiers

Format :

Nous venons de voir la diversité importante d’outils BIM. Or chaque outil propose l’enregistrement de ses fichiers en format propriétaire. Si bien qu’il est fréquent, qu’un logiciel A qui génère un fichier dans un format .a, et un logiciel B qui utilise des fichiers en format .b ne peuvent pas communiquer entre eux. Ceci, peut devenir très handicapant dans l’utilisation des outils BIM, car c’est un frein à la communication entre acteurs du projet. Par exemple, un ingénieur structure utilisant un logiciel structure B, ne peut pas utiliser la maquette numérique de l’architecte générée par l’outil A.
Le terme interopérabilité désigne la capacité des logiciels à pouvoir échanger des données entre eux.
Pour s’affranchir des problèmes d’interopérabilité, les logiciels sont souvent amenés à utiliser des formats de fichiers reconnus par tous. Dans le jargon informatique, un format natif ou format propriétaire, signifie un format généré par un logiciel et qui est la création propre de l’éditeur de logiciel. Par exemple, le logiciel Photoshop de l’éditeur Adobe utilise le format natif .psd
Dans ce même jargon, un format libre de droit indique format qui n’appartient à aucun éditeur.

IFC :

Dans le monde de la construction, pour faire face à ce problème de format propriétaires, et permettre une interopérabilité des logiciels entre eux, une organisation internationale a vu le jour dans les années 90. Cette organisation qui s’appelle Building Smart est basée aux Etats Unis, et possède des représentations dans plusieurs pays. La représentation française se nomme MediaConstruct. Plus globalement, cette organisation vise à développer les bonnes pratiques dans le BIM.
Concernant l’interopérabilité des outils BIM, BuildingSmart a proposé en 1997, un format qui se nomme IFC ( Industrie Foundation Classes). Ce format est un format de fichier numérique, destiné à être le standard de fichiers dans le monde de la construction afin de résoudre les problèmes d’interopérabilité. BuildingSmart incite les éditeurs de logiciels à rendre leurs logiciels capables de lire et de générer des fichiers IFC (en plus des formats natifs des logiciels.)
Ce format IFC a été adopté par plusieurs grands éditeurs de logiciels, et a même été adoptée en norme ISO (norme ISO 16739).
En pratique, les outils permettent de générer des fichiers numériques dans le format propriétaire, et en format IFC. Le format de fichier IFC est donc un fichier qui « est censé » être équivalant au format de fichier natif et mais qui a l’avantage de pouvoir être utilisé par d’autre logiciels (qui doivent être capable de lire les fichiers IFC.)
On trouve ainsi dans le marché, des logiciels certifiés pour l’import ou pour l’export de fichiers IFC, ainsi que des logiciels certifiés pour effectuer l’import et l’export.
Malheureusement on se rend compte dans la pratique que les fichiers générés dans un format natif et dans un format IFC, ne sont pas équivalents : il y a une perte d’information lors de l’export IFC , par rapport au fichier.
Le format IFC est principalement utilisé comme format d’échange de maquettes numériques, mais d’autres formats d’échange sont utilisés, dans des contextes spécifiques. Par exemple :
– Les documents non graphiques sont parfois échangés dans un format nommé Cobie. Ce format est un format d’échange de données dans le bâtiment très utilisé au Royaume Uni.
– CityGML est un format de fichier d’échange concernant les ouvrages et objet dans les maquette de représentation à une échelle urbaine ( ville etc.)
– GbXML (pour greenbuildingXML), est un format d’échange de fichier utilisé lors de la génération de maquettes numériques destinée à l’analyse environnementale, thermique etc
– LandXML, est un format d’échange utilisé dans le cadre de travaux de travaux publics, ( route,géomatique, tunnel etc…)
– BCF : Format d’échange de fichiers, dont le contenu liste les problèmes de maquettes numériques.
Nota :
Les IFC sont un format de fichier. Or ce format de fichier est encore en développement, ainsi, il existe plusieurs version d’IFC, et donc plusieurs format d’IFC, allant de l’IFC1.0 à l’IFC4

Processus

Collaboratif :

Nous venons de voir que la bonne interopérabilité des outils est un vecteur important pour les échanges de fichiers, et donc pour la collaboration entre acteurs. Un des points important du BIM est la capacité des acteurs du projet à pouvoir collaborer entre eux. Les processus BIM sont vertueux lorsqu’ils permettent une bonne collaboration entre les acteurs qui interviennent sur le projet.
Pour ce faire, on définit principalement 4 niveaux de collaboration entre acteurs du projet. Ces niveaux sont appelés indifféremment « niveaux de collaboration », ou bien « niveau de maturité » du BIM dans un projet.

Le niveau 0 :

Il ne s’agit pas de BIM, il s’agit uniquement de génération de manière séparé par les acteurs de documents CAO 2D, de manière non fédérée, et « non interopérable ». Il n’y a pas de collaboration à ce niveau de BIM.
Un BIM niveau 0 se caractérise en particulier par les points suivants :
– l’architecte effectue ses études de manière isolée au moins jusqu’à l’APD;
– les interactions avec BE s’effectuent qu’en cours de réunion;
– plans papier uniquement et en 2D.

Le niveau 1 :

On peut parler de BIM niveau 1 dans le cadre d’un projet où il y a une approche hétérogène de la représentation et de la collaboration. Un projet en BIM niveau 1 serait par exemple, un projet où certains acteurs utilisent une maquette numérique, d’autres n’utilisent que des représentations 2D, et qu’une partie des acteurs échangent avec des fichiers interopérables. Ce ne sont en réalités pas des processus BIM vertueux.
Un BIM niveau 1 se différencie du BIM niveau 0, par l’échange de fichiers numérique ( type dwg) et la présence éventuelle d’une armoire à plan numérique.

Le niveau 2 :

Le niveau 2, qui est le niveau le plus répandu du BIM, est un niveau où tous les acteurs interviennent dans la réalisation de la maquette numérique, avec des outils qui permettent les échanges en format interopérable. Les interventions sur la maquette numérique sont fédérées
par une entité externe qui se nomme le BIM Manager.
En pratique, il y a un serveur numérique, sur lequel chaque intervenant de l’acte de construire vient déposer sa partie de la maquette numérique, le BIM manager vérifie la concordance des maquettes et les compile éventuellement pour former la maquette totale du projet.

Le niveau 3 :

Le BIM niveau 3 est une évolution par rapport au BIM niveau 2, dans le sens où tous les acteurs participent de manière simultanée à l’élaboration de la maquette numérique qui se situe dans un serveur. Le caractère collaboratif en temps réel sur une même maquette numérique est le point distinctif du BIM niveau 3.
Ce niveau de BIM est peu employé, car s’avère complexe, en termes de gestion et d’identification de responsabilité.
Des avancées sont en cours, notamment grâce à la technologie Blockchain pour permettre une meilleure utilisation du BIM niveau 3.

Niveau de détail :

La représentation des ouvrages sur des supports informatiques pose de véritables interrogations quand à l’échelle de représentation.
En effet, lorsque qu’un opérateur dessine à la main une représentation à une échelle donnée, il y a physiquement une barrière qui l’empêche de représenter certains détails (épaisseur de la mine de son crayon, et acuité visuelle).
Par exemple, la représentation d’une porte du commerce à l’échelle 1/100 dessinée à la main ne comportera pas les détails de la poignée.
Or en représentation informatique, le processus est tout autre : à l’aide des possibilités de zoom et de dézoom, l’opérateur peut dessiner tous les détails qu’il souhaite, et choisira l’échelle voulue juste avant l’impression papier.
Pour reprendre le même exemple, l’opérateur peut dessiner sur ordinateur les moindres détails de la poignée, et choisira un tirage au 1/100. Ce tirage, tout comme la représentation papier fera mal figurer la poignée, à la seule différence que l’opérateur aura passé beaucoup de temps sur la représentation informatique par rapport à l’opérateur du dessin manuel.
Afin de passer, un «temps juste» lors des représentations, les intervenants dans l’acte de construire, qui adoptent un processus BIM, conviennent de niveau de détails au sujet des objets à représenter, et ces niveaux de détails évoluent selon les phases du développement du projet. Ces niveaux de détails sont convenus sur la base d’un référentiel de niveau de détails, par discipline de projets et par phase du projet. Les niveaux de détails sont appelés aussi L.O.D en référence à l’appellation anglosaxonne Level Of Details.

LOD:

Le précédent exemple, montre comment un même objet peut avoir plusieurs représentations, avec plusieurs niveaux de détails. Cet exemple montre l’appellation 100/200/300/350/400. Ceci n’est qu’un choix de l’opérateur. Aussi, il est à noter que plus le projet avance dans ses phases, plus les niveaux de détails seront élevés. Mais attention, il est incohérent de demander à ce que tous les objets du projet soient à un niveau de détail élevé en phase EXE ou pour le DOE.
En effet, les exigences en termes de niveau de détail, sont à correler avec les objectifs du maitre d’ouvrage.
Par exemple, un maitre d’ouvrage qui réalise un équipement public type bibliothèque, trouvera tout intérêt à demander un niveau de détail élevé concernant les équipements de stockage des livres, mais, peut s’abstenir de demander un niveau de détail important concernant l’antenne parabolique sur le toit de la bibliothèque (une symbolisation et des références suffiront).
Ci-après un exemple, qui indique comment peuvent être décrits les LOD par phase de projet. Cet exemple n’indique que la partie «site», du projet.

Structuration par phases

Du projet à la maquette livrée :

Un projet qui est mené par le maitre d’ouvrage en BIM nécessite le suivi d’un processus clair et défini dès le démarrage de la conception du projet.
Pour ce faire, le maître d’ouvrage devra de manière obligatoirement effectuer les tâches suivantes :
1- Produire une charte BIM (document transverse à tous les projets du maitre d’ouvrage)
2- Produire un cahier des charges BIM (document lié à chaque projet).
3- S’entourer d’un BIM Manager.
4- S’assurer que le BIM Manager produise une convention BIM qui sera validée par tous les acteurs de la conception et de la construction.
5- S’assurer que les entreprises, ont chacune un coordinateur BIM et chacune produisent un plan d’exécution BIM.
6- S’assurer du bon déroulement des réunions de revue de maquette numérique
Ci-après dans l’ordre le détail de ces différentes étapes.

Charte BIM :

La charte BIM est un document générique élaboré par le maître d’ouvrage. Ce document est valable pour tous les chantiers qu’engagera le maître d’ouvrage. Il y indique ses objectifs de qualité qui seront conséquent à l’utilisation du BIM sur ses projets. Si le maître d’ouvrage, possède un outil de gestion de ses équipements, il peut dans sa charte BIM, l’indiquer et indiquer que les maquettes livrées en DOE devront être compatibles avec l’outil en question. Il y a ici une question d’interopérabilité importante entre les maquettes numériques de projets et les outils dèjà en possession du maître d’ouvrage. En effet, une maquette qui n’est pas au bon format aura peu d’utilité pour le maitre d’ouvrage. Aussi, le maître d’ouvrage, peut dans le cadre de de son exploitation avoir des exigences en terme d’informations sur la maquette numérique, celle-ci peuvent être exigées dès la charte BIM. Par exemple, un bailleur social, qui utilise dans ses documents et échanges les appellations de surfaces brut, surface net, devra dans son intérêt demander à ce que la maquette numérique puisse fournir ces 2 information.
En sommes, la charte BIM doit inclure toutes les exigences du maitre d’ouvrage en terme de BIM et qui seront transverses à tous les projets.

Bien souvent, on retrouve dans les chartes BIM les informations suivantes :
– Les objectifs BIM du maitre d’ouvrage (objectifs liés à l’utilisation du BIM, par exemple, maitriser la complexité technique, les risques délais etc.).
– Le niveau de BIM exigé dans ses opérations (niveau 2 généralement).
– Ses exigences en terme d’interopérabilité (demande de livraison de maquette en format natif et IFC).
– Les aspects juridiques, économiques, assurantiels, et formations qui sont liés au BIM.
– Annonce des sujets qui seront traités dans le cahier de charge BIM, et la convention BIM.

Cahier de charge BIM de l’opération :

Un cahier de charge BIM, est un document qui vient compléter le charte BIM et qui est lié à une opération et non à l’ensemble des projets du maitre d’ouvrage.

Convention BIM :

La convention BIM est un document qui décrit les méthodes organisationnelles, de représentation graphique, la gestion et le transfert des données du Projet, ainsi que les processus, les modèles, les utilisations, le rôle de chaque intervenant, et l’environnement collaboratif du BIM. À chaque étape du cycle de vie du projet la convention évolue et s’adapte aux nouveaux acteurs, à des usages nouveaux ou à des nécessités du projet.
Cette convention est rédigée par le BIM manager et elle est la pierre angulaire du BIM dans un projet. Une convention BIM suit la démarche suivante :

En reprenant point par point cette démarche:

A- La définition du contexte du projet :

– La présentation du projet, qui inclu, l’objet du projet (logement, équipement), la localisation et les entités intervenantes.
– Les performance attendues par le maitre d’ouvrage (performance acoustique, de budget, thermique, etc.).

B- L’identification des objectifs BIM

correspond au performance du BIM attendues par le maitre d’ouvrage. Par exemple, le maitre d’ouvrage peut souhaiter réduire les erreurs de conception, maitriser la thermique de l’ouvrage, mieux maitriser ses coûts etc. Cette identification des objectifs est souvent accompagnée de la hiérarchisation de ces objectifs par phase de projet.

C- La définition des usages BIM

Correspond à la définition de la manière avec laquelle sera atteint chaque objectif BIM, en terme de méthode, d’outils, d’intervenants et de besoins en contribution des intervenants. Ci-après la liste des usages BIM identifiés dans le guide
Média@construct fâce aux objectifs que pourrait se fixer le maitre d’ouvrage :

1 Définition, analyse et vérification du programme
2 Analyse du site
3 Modélisation du site/données existantes
4 Communication du projet
5 Revue de projet
6 Production des livrables
7 Études analytiques (structure, lumière, performances environnementales, etc.)
8 Planification 4D et 5D (dimension temps et dimension ressources)
9 Extraction des quantités et valeurs significatives
10 Gestion de conflits à partir de maquettes numériques (synthèse géométrique et technique).
11 Organisation et coordination tous corps d’état pour l’exécution
12 Systèmes constructifs – préfabrication tous corps d’état
13 Support à la logistique
14 Analyse des performances effectives de l’ouvrage (etcomparaison aux performances simulées)
15 Opérations préalables à la réception
16 Consolidation des DOE et DIUO
17 Gestion des ouvrages et équipements
18 Gestion des espaces
19 Contrôle de conformité aux exigences réglementaires à partir de la maquette numérique
20 Modélisation de conception
21 Modélisation des objets
22 Consultation, mise au point et passation des marchés
23 Modélisation de la constructibilité des ouvrages.

D- Définition de l’équipe BIM :

L’équipe BIM sera composée du BIM manager, ainsi que des coordinateurs BIM. Le coordinateur BIM est le représentant de chaque acteur de la construction en charge du volet BIM pour cet acteur.
E- Définition du périmètre du BIM management :
Cette partie traite généralement de toutes les tâches qui incombent au BIM manager. Ces tâches peuvent être larges, et seront à minima.

– La gestion de l’échange de l’information.
– La présentation de l’équipe de BIM Management (PPT, Réunion de lancement, Livret d’accueil…)
– La traduction des objectifs BIM du projet en cas d’usages et leur application au projet.
– L’élaboration de la Convention BIM et son suivi.
– Le contrôle du respect de la réalisation des cas d’usages.
– Superviser la construction virtuelle des modèles et leur coordination.
– Gérer la coordination des données entre les différents intervenants.
– Définir, développer et mettre en place des gabarits et des standards BIM.
– Vérifier le respect des procédures et standards BIM.
– Aide au choix et mise en place de formations aux plateformes de partage.
– Mise en place de la codification des fichiers échangés via la plateforme de partage.
– Définir et maintenir les choix de logiciels pour chaque partie prenante.
– Favoriser l’interopérabilité entre les différentes applications utilisées.
– Accompagner les différents acteurs.
La définition du périmètre du BIM management, inclue aussi la définition du niveau de BIM attendu.

F- Définition des règles de modélisation :

Les règles de modélisations incluent principalement la définition des niveaux de détails par phase de projet (LOD).

G- Définition des processus BIM :

La définition des processus BIM à cette étape de la convention BIM, correspond à la définition de l’environnement collaboratif BIM, des processus de diffusion, des processus d’échanges de données, de jalons BIM, des plannings de réunions BIM, des contrôles BIM prévus.

H- Définition de l’infrastructure numérique :

Ici la convention BIM souligne le matériel requis, les logiciels, les versions de logiciels, les formats d’échanges (IFC), les plateformes d’échanges, la configuration minimale requise par les outils hardware pour pouvoir être une partie prenante dans les processus BIM

BIM Manager :

Il s’agit ici de la personne missionné par la maitrise d’ouvrage qui effectuera les tâches suivantes :
1- Rédiger la convention BIM.
2- Vérifier la conformité de la maquette par rapport aux standards définis dans la convention BIM.
3-Piloter les réunions de revues de la maquette numérique.
Attention, cette mission n’est pas une mission de contrôle technique, ni une mission de synthèse, et encore moins une mission de bureau d’études. Le BIM manager ne modifie pas la maquette, et ne donne pas de directives aux acteurs, aux cours des rénions de revue de maquette numérique, il s’assure uniquement que la qualité de la représentation effectuée dans la maquette correspond à ce qui a été convenu dans la convention BIM.

Plan d’Exécution BIM :

C’est le document édité par les entreprises qui interviennent pour la construction de l’ouvrage afin de valider, et d’indiquer leur acceptation de la convention BIM.

Coordinateur BIM :

Il s’agit du spécialiste BIM de chaque entreprise de construction qui représentera celle-ci aux réunions de revue de maquette numérique.

Revue de maquette numérique :

Il s’agit de réunion périodique entre les acteurs de la construction, pilotée par le BIM manager, et auxquels assiste les BIM coordinateur. Durant cette maquette, le BIM manager, indique principalement les écarts entre la qualité de la maquette numérique et la qualité convenue dans la convention BIM.
Le BIM manager reste un conseil et un référent dans le BIM, et donc peut être amené à répondre à des questions liées au BIM durant la réunion de revue de maquette numérique.

Capacité Numérique

Les outils BIM peuvent être très exigeants en ressources et matériels informatiques. En fonction de l’utilisation faite des outils BIM, l’opérateur doit avoir une machine appropriée. A ce titre, la plupart des éditeurs de logiciels indiquent les caractéristiques minimales, et/ou optimales à détenir pour une utilisation minimale/optimale de leur outils. Il y a un lien logique entre utilisation des outils et configuration de l’ordinateur. Aussi, pour un même outil BIM, la configuration optimale de l’ordinateur pourra changer dépendamment de l’utilisation qu’en fera l’operateur. Par exemple, certains outils BIM, en plus de leur possibilité de montage de maquettes numérique, proposent la génération de rendu architecturaux, et la génération de videos. Or certains opérateur n’utilisent jamais cette fonctionnalité, et d’autre à l’inverse, l’utilisent bien souvent. Ainsi, pour l’opérateur qui effectue des rendus aura besoin d’une meilleure carte graphique que l’opérateur n’effectuant pas de rendus, alors que le logiciel utilisé est le même.
Ci-après une configuration minimale qui permet d’utiliser les outils BIM de manière assez polyvalente :
– Système d’exploitation => Microsoft windows 8 ou 10 en 64bits.
– Type de processeur => Une fréquence supérieure à 2.5 GH
– Mémoire=> Un minimum de 4 GB est nécessaire.
– Affichage video=> Minimum 1280*1024 nécessaire.
– Espace disque nécessaire : Compter 3 à 6 Go par outil. Il s’agit ici uniquement de l’espace libre nécessaire à l’installation du logiciel.
– Carte graphique : dépend de l’outil et de l’utilisation faite

Outils et bénéfices

L’intérêt du BIM peut, à juste titre, être remis en cause par le maître d’ouvrage. Il faut que le maître d’ouvrage puisse mesurer les bénéfices portés par le BIM sur l’opération qu’il envisage. Dans ce présent chapitre, nous établirons le rapprochement entre les intérêts du maître d’ouvrage, et les outils BIM qui servent ces intérêts.

Qualité :

– La définition des LOD par phase de projet, permet au maître d’ouvrage d’obtenir un ouvrage de qualité.
-La synthèse effectuée avec la clash détection permet de réduite les risques en phases EXE.

Optimisation :

– La possibilité de générer de manière dynamique, un planning, un quantitatif. Ainsi que la production d’une étude de coûts qui permet une optimisation rapide du projet.
– L’interopérabilité des outils permet une fluidité dans les études.
Autocontrôle :
– La clash détection permet le contrôle permanent d’une partie des risques de chantier.
– Les technologies embarquées sur site (tablette, smartphone) permettent de mieux contrôler les ouvrages.
Compréhension du projet :
– Les outils de management de projets, permettent de mieux partager l’information.
– Les niveaux de BIM 2 et 3, sont des niveaux où le projet est partagé par tous les intervenants, donc il y a une meilleure compréhension.
Estimations financières :
– La possibilité de générer des études de coûts de manière dynamique, permet d’avoir une visibilité claire sur les postes de coûts.
Gestion des modifications :
– Le travail sur une maquette numérique 3D implique les objets liés; les modifications ont un impact sur tous les objets liés.
– Le travail en BIM niveau 3, permet une grande visibilité de la part des partenaires des modifications portées sur la maquette.

Consultation des entreprises :

– La maquette numérique est un objet central qui peut servir à la consultation des entreprises. Celles-ci ont la possibilité de visualiser le projet à un niveau de détail donné, ce qui (théoriquement) peut limiter les omissions par les entreprises.

Gestion de chantier :

– Les outils de management de projet, permettent d’améliorer la visibilité lors de missions type OPC.
– Les outils embarqués permettent de gérer plus facilement les opérations chronophages type OPR.

Sinistralité :

-Les outils de synthèse BIM réduisent le taux de sinistralité d’un projet.
-La maquette numérique qui porte les DOE est plus riches et plus facile en gestion qu’un DOE sur support classique. La maquette numérique est un outil qui simplifie la gestion des sinistres après la réalisation de l’ouvrage.

Prise en compte amont de la maintenance :

– La maquette numérique est un outil qui permet d’inclure plus facilement les services de maintenances lors de la conception. En effet, la maquette numérique à l’avantage de permettre de visualiser plus facilement le projet.

Sécurisation des délais :

– Les outils de gestion de planning permettent de mieux visualiser les dérives et de les gérer. Aussi, même si les outils classiques proposent la visualisation des chemins critiques, les outils BIM ont l’avantage de permettre de gérer et de visualiser l’impact physique sur site des dérives et de pouvoir adapter les méthodes constructives aux impératifs délais.

Modélisation maquette numérique