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Gains de productivité sur le chantier grâce au BIM

sur le chantier grâce au BIM

de Amanda Comunale

Alors que de nombreux secteurs d’activité progressent avec ambition dans le domaine du numérique et tirent profit des gains d’efficacité qui en découlent, dans le secteur du bâtiment, la transition numérique n’en est qu’à ses balbutiements.

Le Building Information Modeling (BIM) peut pourtant permettre d’optimiser la planification, la réalisation et l’exploitation des bâtiments.

Internet des objets, intelligence artificielle et fabrication additive: les mutations technologiques en cours sont en train de révolutionner l’industrie. Du seul fait de l’industrie 4.0, le Ministère fédéral de l’économie  table sur un supplément de croissance économique de l’ordre de 153 milliards d’euros d’ici à 2020. Pour le secteur du bâtiment, cette tendance consiste essentiellement en la numérisation des processus de construction. En Allemagne, il tarde pourtant à s’engager clairement sur cette voie.

 

 

 

Le bâtiment fait figure de lanterne rouge technologique
Selon une étude de 2017 consacrée au degré de numérisation de quelque 2000 entreprises allemandes de taille moyenne, les banques et les compagnies d’assurances arrivaient en tête du classement, notamment en termes de modèle économique et de relations clients. Le secteur du bâtiment était quant à lui en bas du tableau.

Image: Amanda Comunale, Victaulic

Amanda Comunale

L'une des raisons de cette évolution est le boom que connaît le secteur de la construction depuis plusieurs années, reléguant au second plan les adaptations nécessaires. De plus en plus d’entreprises de construction rencontrent même des difficultés à traiter leurs commandes. Cette situation s’explique non seulement par le manque de professionnels spécialisés, mais aussi par la productivité du secteur, qui pourrait être améliorée grâce au numérique. Certains entrepreneurs estiment ne pas être concernés par la transition numérique parce que la construction est une activité concrète, très éloignée des considérations virtuelles du numérique. Cette vision est toutefois erronée. Le numérique offre de nombreux moyens d’accroître la productivité, notamment en termes de planification, de préparation et de logistique.

Recours à un jumeau numérique de l’ouvrage
Les défauts de qualité, les dépassements de budget et les délais non respectés sont quasi systématiques dans le cadre d’un projet de construction. Ces dysfonctionnements s’expliquent avant tout par un manque d’efficacité des processus. Le Building Information Modeling (BIM) peut sensiblement améliorer la productivité dans le secteur de la construction, où il fait figure de symbole du passage au numérique.

La modélisation des données de construction s’articule autour d’un modèle numérique en trois dimensions, regroupant toutes les informations de l’ouvrage, sur l’ensemble de son cycle de vie. Portes, prises de courant, câbles, coefficient énergétique des fenêtres ou vitesse de l’ascenseur: les moindres détails y sont conservés. Les fonctions numériques du BIM permettent de positionner des conduits selon un angle donné, d’ouvrir ou de fermer des vannes, de zoomer sur des raccords ou d’élaborer des plans de réalisation.

La Grande-Bretagne, la France et la plupart des pays scandinaves utilisent déjà intensivement ces méthodes et imposent d’ailleurs le recours au BIM pour les projets bénéficiant de financements publics. En Allemagne aussi, des processus BIM doivent progressivement être introduits d’ici à 2020 pour la construction d’infrastructures publiques. Ceci doit permettre une mise en œuvre plus efficace des projets de construction de grande envergure et favoriser la percée du numérique dans le secteur allemand de la construction. De plus en plus de planificateurs et de maîtres d’œuvre ont d’ores et déjà recours au BIM, en particulier dans les domaines du chauffage, de la ventilation et de la climatisation. Le BIM fait souvent la différence entre un projet achevé dans les délais ou avec du retard.

Travail autour d’une table ronde virtuelle
Avec le Building Information Modeling, les architectes, les planificateurs en équipements techniques des bâtiments et les ingénieurs travaillent sur un seul et même modèle de bâtiment. Grâce au modèle, les maîtres d’œuvre peuvent s’informer des prochaines étapes de travail via leur smartphone ou leur tablette et les fournisseurs savent exactement quels matériaux sont requis à quel moment. Un planning interactif concilie les interdépendances de calendrier et transmet directement les changements de planning à toutes les personnes concernées. Le manque de communication des intervenants entraîne souvent des erreurs ou des temps morts, en particulier entre la planification, l’exécution et l’exploitation d’un projet. Par exemple, lorsque l’architecte modifie le plan de construction, mais ne transmet pas totalement les informations correspondantes au conducteur des travaux. Le BIM rend les processus de construction plus transparents et améliore l’échange d’informations. Ceci permet d’optimiser la planification, la réalisation et l’exploitation des bâtiments.

Le BIM permet également de retracer les causes des erreurs. Les clients peuvent visualiser les modifications, afin de comprendre pourquoi elles ont été effectuées, et contrôler les problèmes en temps réel. Ceci s’applique par exemple au BIM 360 Design, qui a recours aux conseils en construction Virtual Design and Construction de Victaulic, un fabricant de raccords et de solutions de liaison de tuyauteries. La communication ouverte entre le client et les contractants permet une meilleure compréhension mutuelle. Durant le processus de construction, il y aura ainsi moins de questions susceptibles de se répercuter négativement sur le calendrier et sur les coûts. Ces effets peuvent être renforcés en combinant les applications BIM avec des technologies de réalité virtuelle. Celles-ci permettent aux intervenants du chantier d’interagir avec des représentations numériques de leurs projets dans un environnement virtuel.

Processus optimisés, même sur la Tour Eiffel
En permettant aux entrepreneurs et aux ingénieurs de procéder à une planification préalable, la modélisation numérique réduit le temps nécessaire à la mise en place des équipements et des installations sur le chantier. Ceci est particulièrement vrai pour les logiciels BIM comme Victaulic Tools for Revit®, qui peuvent être adaptés individuellement à différents projets. Sur le chantier, les ouvriers n’ont ainsi plus besoin de couper les tuyaux sur mesure, car ceux-ci sont livrés prêts à poser et au moment opportun grâce aux données transmises en amont.

De plus, Victaulic Tools for Revit® possède entre autres une fonction de Smart Tagging qui enregistre les réglages effectués. Grâce à cette fonction, le logiciel répond par exemple automatiquement à la question de savoir où et dans quel ordre des éléments donnés doivent être montés. Cela permet d’économiser du temps et des matières premières, tout en réduisant les déchets et, par conséquent, les coûts de construction.

Le Building Information Modeling modifie également l’art et la manière de concevoir, de construire et d’entretenir des ouvrages de renommée mondiale. Autodesk mise par exemple sur des méthodes de travail numériques pour la rénovation de la Tour Eiffel, dans la perspective des Jeux Olympiques d’été de 2024. L’éditeur de logiciels a créé un modèle 3D détaillé du site de 2,4 km² autour duquel se trouve la Tour Eiffel. L’intégralité des bâtiments, ponts et espaces verts a été reproduite, mais aussi des détails tels que les bancs et les lampadaires.

Sécurité incendie accrue
Le BIM est également de plus en plus souvent utilisé dans le domaine de la protection incendie. Des vannes, détecteurs d’incendie et conduites de sprinkler aux matériaux d’isolation et d’étanchéité, tous les éléments concernés par la protection incendie peuvent être représentés virtuellement. Autrefois, les différents entrepreneurs utilisaient souvent leurs propres logiciels de planification, qui ne pouvaient pas être interconnectés pour former un modèle global. Aujourd’hui, les applications compatibles entre elles s’imposent progressivement. Les représentations numériques des systèmes de protection incendie peuvent ainsi être intégrées au modèle de gestion des installations mis en œuvre. Cette approche permet une protection incendie plus complète, ne s’appliquant pas à des équipements ou des installations donnés, mais à l’ensemble de l’ouvrage.

La combinaison du BIM et des applications de réalité virtuelle permet d’identifier plus rapidement d’éventuels problèmes lors de l’inspection virtuelle des équipements de protection incendie. Les erreurs peuvent ainsi être rectifiées avant le début des travaux et du montage, ce qui permet d’éviter de coûteuses modifications du bâtiment ou de l’installation achevés. Le BIM permet en outre de simuler des incendies et de tester numériquement le fonctionnement des systèmes de protection incendie. En somme, le recours à la modélisation peut considérablement accroître la sécurité des personnes en cas d’incendie.

Conclusion
Afin de ne pas rester sur la touche vis-à-vis des autres secteurs d’activité dans le domaine du numérique, il est urgent que le secteur de la construction tire lui aussi profit des nombreuses possibilités du Building Information Modeling. Cette méthode de travail permet une transparence maximale des processus et optimise l’échange d’informations entre les intervenants sur le chantier. La productivité, le respect des coûts et des délais, la sécurité et la durabilité des projets de construction peuvent ainsi être sensiblement améliorés.

Dans le cadre du Congrès BIM Suisse 2018, le magazine spécialisé bauRUNDSCHAU et le Groupe Gruner ont conjointement rendu compte des thématiques actuelles de la transformation numérique dans le secteur de la construction.