Qu’est-ce que la modélisation BIM (Building Information Modeling) ?

Dans le monde entier, la modélisation BIM (Building Information Modeling) est un processus crucial, voire obligatoire, qui permet de garantir que la planification, la conception et la construction des bâtiments sont hautement efficaces et collaboratives. Lisez ce qui suit pour découvrir ce qu’est la modélisation BIM, comment elle est utilisée et ce que signifient les niveaux de BIM.

La définition de la modélisation BIM

La modélisation des données du bâtiment (BIM) est une méthode de travail numérique qui utilise des modèles numériques virtuels en 3D comme base pour la planification, la conception, la construction, la gestion et l’exploitation de projets. Les modèles 3D contiennent plus que de simples informations graphiques et permettent d’associer des propriétés à chaque élément du bâtiment (comme le type de matériau, les données relatives aux performances et le coût, par exemple). La modélisation BIM peut être utilisée pour tout type de projet, et pas seulement pour les bâtiments – les ponts, les routes et autres projets d’infrastructure peuvent tous bénéficier de l’utilisation de la BIM.

La modélisation BIM est-elle un logiciel ?

Bien que la modélisation BIM fasse référence au processus de conception, de construction, de gestion et d’exploitation d’un projet de construction à l’aide d’une méthode basée sur des modèles, elle est tellement liée aux logiciels de modélisation 3D que l’on pense souvent à tort que la BIM est un logiciel.

Nous l’appelons une méthode de travail numérique parce qu’en utilisant un modèle de coordination central, la modélisation BIM relie les gens à l’aide d’un processus transparent et permet une gestion fiable et efficace du projet grâce à une meilleure collaboration.

Cela dit, le logiciel de modélisation 3D utilisé pour BIM devra comporter des fonctionnalités supplémentaires que l’on ne trouve généralement pas dans les logiciels de CAO, comme des interfaces d’échange openBIM. Cela permet aux membres de l’équipe de partager des informations via le modèle BIM en utilisant le logiciel de leur choix.

Comment fonctionne la modélisation BIM ?

Avec la modélisation BIM, chaque discipline du projet crée son propre modèle 3D de sa section du projet et conserve le contrôle et la responsabilité de ce modèle. Chacun de ces sous-modèles est combiné en un modèle de coordination central, qui contient toutes les informations de chaque sous-modèle. Ces informations donnent une signification aux objets – une forme cubique est alors un mur, par exemple – et décrivent les objets à l’aide de propriétés telles que la performance énergétique, le matériau ou le poids.

En outre, les objets peuvent être liés à des informations extérieures au modèle, telles qu’une spécification de produit ou un dessin détaillé. La transparence et la communication sont améliorées par l’utilisation du modèle de coordination central comme base pour l’attribution des tâches aux équipes, la collaboration et la gestion du processus de conception, de construction et d’exploitation du bâtiment.

Pourquoi utiliser la modélisation BIM ?

Si l’adoption de la modélisation BIM pour la première fois peut impliquer une nouvelle dépense d’investissement, la promesse de la modélisation BIM est qu’au fil du temps, elle réduit le coût global du cycle de vie d’un bâtiment.
En outre, après l’utilisation de la modélisation BIM pour un premier projet, les outils, les procédures et le savoir-faire nécessaires seront seront déjà en place pour le projet suivant. Les bonnes pratiques et la coopération avec les autres parties prenantes sont la norme dans tous les projets. Ceci est vrai même si elles ne sont pas encore nécessaires dans tous les projets.

L’exigence fondamentale est d’achever un bâtiment de manière rapide et rentable, dans les délais prévus. Heureusement, aujourd’hui, nous nous projetons plus loin dans l’avenir. Les projets de construction doivent désormais prendre en compte la durabilité et l’impact environnemental. Il est largement admis que le « coût » d’un bâtiment, en termes de ressources financières et environnementales, se situe bien au-delà de la seule phase de construction.
Avec cette approche prospective, les besoins de l’utilisateur final sont pris en compte plus tôt. Savoir quel résultat final satisfera les besoins de toutes les parties est mieux compris de nos jours. Elle permet également de réduire l’impact environnemental d’un projet, lorsque le nombre de changements est réduit.
Face à ce réseau complexe d’exigences pesant sur les parties prenantes du projet, l’adoption de la modélisation BIM est le moyen le plus simple et le plus efficace d’obtenir un résultat positif pour le cycle de vie du projet.
Grâce à la modélisation BIM, nous pouvons obtenir un résultat final qui répondra aux besoins de toutes les parties et, à terme, réduire les coûts globaux du cycle de vie d’un bâtiment.

Les avantages de la modélisation BIM

Moderniser le processus d’appel d’offres

Grâce à un modèle BIM comprenant une modélisation 3D complète de toutes les structures et des systèmes MEP, les maîtres d’ouvrage sont en mesure d’évaluer les offres de manière équitable à l’aide d’un métré, chiffré ligne par ligne. Le prix total de l’offre reflétera donc les coûts réels des matériaux de construction plutôt que des estimations.

Réduire les coûts tout au long des processus opérationnels

Grâce à un échange rapide d’informations sur la conception, différents scénarios peuvent être explorés plus rapidement, ce qui permet de multiplier les itérations. Le résultat ? Une conception plus robuste et des processus décisionnels plus efficaces dans l’ensemble.

Réduire la consommation d’électricité et d’eau pendant l’exploitation

Pris dans son ensemble, un bâtiment est principalement constitué de produits manufacturés. Lorsque les spécifications des fabricants de produits sont intégrées dans l’écosystème BIM au début de la phase de conception, les systèmes MEP peuvent être testés et les conceptions peuvent être révisées facilement. L’amélioration de l’efficacité des systèmes profitera aux parties prenantes longtemps après la fin de la construction.

Améliorer l’expérience des occupants du bâtiment

Un modèle BIM précis d’un bâtiment permet d’obtenir plus facilement un retour d’information essentiel de la part des parties prenantes grâce à des aperçus informatifs et des visites virtuelles. L’inclusion du point de vue de la communauté des occupants pendant la phase de conception permet de produire des bâtiments plus performants.

Faciliter la communication pendant la construction

La communication est à la fois un aspect essentiel de la réussite d’un projet de construction et un défi permanent. Grâce à la modélisation BIM, tous les changements tels que les délais, les calendriers, la disponibilité des matériaux et les équipes spécialisées adéquates peuvent être coordonnés par le biais d’applications numériques et de dispositifs mobiles en temps réel, ce qui permet de tenir toutes les parties prenantes informées. La perte de données peut également être évitée lorsque toutes les parties travaillent avec le même modèle BIM numérique facilement accessible et à jour. En outre, les technologies telles que BIM et la RA peuvent conduire à des approches proactives qui aident à contrôler le processus de construction et à limiter les erreurs potentielles.

Gagner du temps dans la documentation des décisions

• Tous les dessins peuvent être capturés dans un seul modèle complet au format 3D,
  Ils sont ainsi regroupés dans un seul et même environnement, au lieu de s’appuyer sur des
  dessins individuels en 2D.
• La production des calculs techniques nécessaires peut être effectuée rapidement et facilement.
  et facilement.
• Toutes les données géométriques et spatiales requises pour effectuer les calculs énergétiques sont
  sont produites directement à partir du modèle.
• Les exigences liées à la démonstration de la conformité environnementale sont allégées.
  environnementale, ce qui réduit les coûts du cycle de vie du bâtiment.
• L’intégration des données de coûts (5D) et de programmation (4D) permet d’estimer et de visualiser en ligne les coûts de la construction, au fil du temps.
• Des devis quantitatifs précis sont produits directement à partir du modèle. Les données nécessaires au contrôle de l’approvisionnement peuvent être liées directement à partir du modèle,
  optimisant ainsi l’ensemble du processus de passation de marchés.
• Intégrer davantage l’interopérabilité dans l’environnement BIM.
• Le modèle détaillé contient toutes les données et la géométrie requises pour l’installation des systèmes MEP.
• Une fois le bâtiment achevé, la version suivante du modèle servira de base à toutes les décisions et à tous les systèmes de gestion des installations, y compris les données liées spécifiquement pour le FM.

Réduire les émissions de carbone pendant la construction

Aujourd’hui, les propriétaires de bâtiments accordent la priorité à la durabilité. Un calcul des quantités basé sur un modèle BIM 3D, plutôt que sur des dessins en 2D, fournit des résultats bien plus précis. Cela permet aux architectes et aux entrepreneurs de mieux définir les quantités exactes de matériaux de construction nécessaires. Lorsque cette estimation est précise, le budget préalable à l’appel d’offres sera plus proche du budget final et une réduction spectaculaire du gaspillage de matériaux peut être réalisée. Une estimation précise a un impact direct sur l’énergie, les ressources et le temps de déplacement nécessaires pour obtenir les matériaux de construction, ce qui permet de réduire considérablement les émissions de carbone.

Permettre la mise en place de systèmes de gestion des bâtiments

L’utilisation généralisée de capteurs dans les bâtiments a ouvert la voie aux bâtiments intelligents. Les bâtiments intelligents sauront non seulement comment le bâtiment est utilisé, mais aussi si quelque chose ne va pas. Par exemple, s’il y a une fuite dans le système de canalisation, l’humidité dans la structure peut être détectée avant qu’elle ne provoque des moisissures et des problèmes de santé ultérieurs. Ces informations détaillées sur le bâtiment peuvent être connectées directement aux systèmes de gestion du bâtiment. Du point de vue du propriétaire du bâtiment, le modèle BIM contiendra de nombreuses informations sur les actifs du bâtiment. Un propriétaire peut cliquer sur un aspect du système de chauffage, de ventilation et de climatisation pour voir la date d’installation, le nom de la personne qui l’a installé, la maintenance effectuée et les informations relatives à la garantie. La possibilité de disposer de tant de données sur les composants d’un bâtiment permet d’améliorer les relations entre le propriétaire et les entrepreneurs, les sociétés de maintenance et les autres partenaires.

Permettre une maintenance prédictive

La modélisation BIM aide les propriétaires de bâtiments à atteindre un niveau de maintenance prédictive, ce qui signifie que les pannes non planifiées peuvent être réduites, tandis que les cycles de maintenance peuvent être soigneusement planifiés. Cela permet une plus grande précision dans la budgétisation de la gestion des installations. L’équipe de gestion des installations ne sera pas surprise par des changements d’équipement inattendus – tous ces points de données peuvent être prévus par le modèle BIM. L’analyse des données BIM sur un portefeuille de bâtiments permet également au propriétaire de déterminer les cycles de maintenance des systèmes majeurs et mineurs du bâtiment et de comparer les bâtiments et les espaces au sein de son portefeuille.

En bref

Le BIM permet au modèle 3D de se développer pendant le cycle de vie du bâtiment.
Au fur et à mesure de l’avancement du projet, les données liées dans le modèle augmentent et les parties prenantes peuvent accéder aux données pertinentes pour chaque phase spécifique – conception, approvisionnement, construction, gestion des installations, etc.
L’objectif final est un bâtiment qui répond aux besoins des personnes qui l’utilisent.

Qu’est-ce qu’une maquette BIM ?

Une maquette BIM est une représentation numérique précise du produit physique, modélisé en 3D.

En plus des informations géométriques, elle comprend également des caractéristiques techniques complètes du produit réel.

Dans la conception MEP, par exemple, tous les systèmes d’ingénierie sont modélisés à l’aide d’objets BIM en tant que composants. Lorsque les maquettes BIM contiennent des informations techniques utilisables par les logiciels de calcul, il est possible d’optimiser ces systèmes dans la phase de conception et de déterminer l’efficacité des différents systèmes MEP au sein d’une maquette BIM.

Les objets BIM, les composants qui constituent une maquette BIM, sont intelligents, ont une géométrie et stockent des données. Si un élément est modifié, le logiciel BIM met à jour la maquette pour refléter ce changement. La maquette reste ainsi cohérente et coordonnée tout au long du processus, ce qui permet aux ingénieurs structurels, architectes, ingénieurs MEP, concepteurs, chefs de projet et entrepreneurs de travailler dans un environnement plus collaboratif.

Quels sont les niveaux de modélisation BIM ?

Différents niveaux de modélisation BIM peuvent être atteints pour différents types de projets. Chaque niveau représente un ensemble différent de critères qui démontrent un niveau particulier de « maturité ». Les niveaux BIM commencent par 0 et vont jusqu’à 4D, 5D et même 6D. L’objectif de ces niveaux est d’évaluer l’efficacité ou la quantité d’informations partagées et gérées tout au long du processus.

En quoi consiste chaque niveau et comment pouvez-vous identifier le niveau auquel vous travaillez ? Vous trouverez ci-dessous une brève description des trois premiers niveaux et une explication des critères impliqués à chaque étape.

Niveau 0 BIM : dessins sur papier + collaboration nulle

Le niveau 0 du BIM consiste à ne pas travailler en collaboration du tout. Si vous utilisez la CAO 2D et travaillez avec des dessins et/ou des impressions numériques, vous pouvez dire que vous êtes au niveau 0. Aujourd’hui, la plupart des acteurs du secteur travaillent au-dessus de ce niveau, bien que tous les professionnels du secteur n’aient pas une formation BIM suffisante et que certains projets n’incluent pas l’utilisation du BIM dans les spécifications contractuelles.

BIM de niveau 1 : dessins de construction 2D + un peu de modélisation 3D

L’utilisation de la CAO en 3D pour le travail de conception, mais en 2D pour la rédaction des informations de production et d’autres documents, signifie probablement que vous travaillez au niveau 1 de la BIM. À ce niveau, les normes de CAO sont gérées selon la norme BS 1192:2007, et le partage électronique des données s’effectue à partir d’un environnement de données commun (CDE) généralement géré par l’entrepreneur. De nombreuses entreprises sont au niveau 1 du BIM, qui n’implique pas beaucoup de collaboration, et chaque partie prenante publie et gère ses propres données.

BIM de niveau 2 : les équipes travaillent dans leurs propres modèles 3D

Le BIM de niveau 2 commence à s’ajouter dans un environnement collaboratif. Le niveau 2 du BIM est devenu une exigence obligatoire en avril 2016 pour tous les projets soumis à un appel d’offres public au Royaume-Uni. La France a suivi peu après avec son propre mandat en 2017.

Au niveau 2, tous les membres de l’équipe utilisent des modèles CAO 3D, mais parfois pas dans le même modèle. Cependant, la manière dont les parties prenantes échangent des informations le différencie des autres niveaux. Les informations relatives à la conception d’un environnement bâti sont partagées via un format de fichier commun.

Lorsque les entreprises combinent ces informations avec leurs propres données, elles gagnent du temps, réduisent les coûts et éliminent le besoin de retravailler. Puisque les données sont partagées de cette façon, le logiciel de CAO doit être capable d’exporter vers un format de fichier commun.

BIM niveau 3 : les équipes travaillent avec un modèle 3D partagé

Le BIM niveau 3 est encore plus collaboratif. Au lieu que chaque membre de l’équipe travaille sur son propre modèle 3D, le niveau 3 signifie que tout le monde utilise un modèle de projet unique et partagé. Ce modèle existe dans un environnement « central » et tout le monde peut y accéder et le modifier. C’est ce qu’on appelle l’Open BIM, ce qui signifie qu’une autre couche de protection est ajoutée contre les conflits, ajoutant de la valeur au projet à chaque étape.

Niveaux 4, 5 et 6 de la BIM : ajout d’informations sur le calendrier, les coûts et la durabilité

Le niveau 4 du BIM introduit un nouvel élément dans le modèle d’information : le temps. Ces informations comprennent des données de planification qui permettent de déterminer le temps que prendra chaque phase du projet ou l’ordre des différents composants.

Le BIM de niveau 5 ajoute au modèle d’information des estimations de coûts, une analyse budgétaire et un suivi budgétaire. En travaillant à ce niveau de la BIM, les maîtres d’ouvrage peuvent suivre et déterminer les coûts qui seront encourus pendant la durée du projet.

Les informations BIM de niveau 6 sont utiles pour calculer la consommation énergétique d’un bâtiment avant sa construction. Ainsi, les concepteurs ne prennent pas seulement en compte les coûts initiaux d’un bien. La BIM de niveau 6 permet de prévoir avec précision les besoins en consommation d’énergie et donne aux parties prenantes les moyens de construire des structures efficaces sur le plan énergétique et durables.