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À quoi sert réellement la maquette numérique ?

Jacques Rolland

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EN PRATIQUE - Trois exemples de nouveaux usages
Les architectes et les bureaux d'études qui maîtrisent le BIM et la maquette numérique sont en avance sur leurs confrères. Ils multiplient les applications originales et proposent de nouveaux services. C'est le cas de trois petites agences :

  • Pascal Feuillet, architecte (Infodesign), utilise la maquette numérique pour des expertises autant que pour la conception de projets neufs, généralement dans le tertiaire. « La maquette numérique permet à des non professionnels de situer et comprendre des points litigieux ; on peut alimenter, documenter et argumenter un projet. C'est plus simple et beaucoup plus riche. » Exemples : dans un cabinet dentaire pour montrer pourquoi le sol s'affaissait en certains endroits, selon la circulation des occupants et des visiteurs ; pour montrer les raisons d'un sinistre dû à l'écoulement des eaux dans une tranchée nouvellement construite ; en rénovation de hangar afin de préparer les travaux, les entreprises ont pu optimiser la découpe des plaques de plâtre et organiser un calepinage économe en matériau
  • Christopher Devals, architecte (Studio In Out), utilise le BIM pour couvrir toute la chaîne des processus, de l'esquisse jusqu'au montage du chantier. La maquette est enrichie tout au long du projet, défini dans une enveloppe budgétaire réévaluée instantanément : « Nous avons développé un écosystème en trois dimensions fédérant tous les intervenants autour d'une architecture de qualité, tout en générant un gain de temps apprécié du client. » Exemple avec cette maison en Bois (Paris XV), dont les 34 modules bois ont été automatiquement découpés avec une scie à commande numérique et livrés dans l'ordre du montage par Charpentiers de France, avec une actualisation des coûts instantanée
  • Kleber Daudin, ingénieur thermicien (BET Kleber Daudin) travaille toutes ses conceptions CVC (Chauffage/ ventilation/climatisation) en BIM. « Le gain de temps est essentiel et nous positionne bien vis-à-vis de la concurrence. » Exemple sur un complexe municipal à Châteauneuf de Grasse réalisé avec Heams & Michel Architectes

POINT DE VUE - Catherine Jacquot - Présidente du Conseil national de l'ordre des architectes (CNOA) - « Le numérique se met en place progressivement, par itération. »
« La nouvelle économie digitale est un progrès et un enrichissement pour tous les métiers du bâtiment. En effet, le BIM ne peut être mis en œuvre que si tous les acteurs de la filière participent à la démarche. Les maîtres d'ouvrage lancent les consultations, suivent la conception, et vont exploiter la maquette numérique pour assurer l'entretien et la maintenance. Le numérique se met en place progressivement, par itération. Cela va au-delà de la gestion de projet, et assure une continuité parfaite, de l'esquisse jusqu'à la réception des travaux, mais aussi tout au long de sa vie dans le temps. C'est primordial et cela montre bien que l'ensemble des professionnels du monde de la construction - assureurs, financiers, industriels, entrepreneurs, ingénieurs et concepteurs - sont concernés par cette œuvre collective qu'est le bâtiment. »

À quoi sert réellement la maquette numérique ?

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© P. Feuillet/Infodesign - C. Devals/Studio In Out - BE Kleiber Daudin/Heams & Michel architectes

La maquette numérique ne représente qu'une partie de la transformation digitale qui secoue le monde de la construction. Elle est au cœur de tous les métiers : bureaux d'études structure, thermique ou de contrôle, entrepreneurs, mais aussi assureurs et gestionnaires.

Non ! La maquette numérique et son modèle BIM ne bénéficient pas qu'aux maîtres d'ouvrage ou aux architectes.

« Ces outils assurent une continuité parfaite du projet, de l 'esquisse jusqu'à la réception des travaux, mais aussi tout au long de la vie d 'un bâtiment », rapporte Catherine Jacquot, présidente du Conseil national de l'ordre des architectes (CNOA). C'est primordial et cela montre bien que l'ensemble des autres professions de la construction - ingénieurs, bureaux de contrôle, assureurs, industriels ou gestionnaires - sont concernées. La maquette numérique va en effet bien plus loin que la simple définition des objets au format IFC qu'elle embarque. Son usage modifie le rythme de la conception. La créer allonge le temps de cette phase, mais accélère la pratique des métiers qui en découlent.

Elle modifie le rythme de la conception. La créer allonge le temps de cette phase, mais accélère la pratique des métiers qui en découlent.

À commencer par le calcul thermique, où la réglementation devient plus exigeante, comme on le voit avec la future RT 2020. Ordinairement, la performance énergétique se définit avec plusieurs logiciels de simulation. « C 'est long et cela peut aboutir à des erreurs ou à des approximations, car les ingénieurs saisissent manuellement de nombreuses données : les dimensions du projet, les caractéristiques du bâti, ses équipements… , note Pauline Arlaud, ingénieur à l'École spéciale des travaux publics, du bâtiment et de l'industrie (ESTP). La maquette numérique accélère ce préalable, puisque les caractéristiques y sont déjà définies. Sur la plupart des logiciels de C AO/BIM, il est déjà possible de géoréférencer le bâtiment, définir le type de projet (hôpital, logement, tertiaire… ), saisir le taux de surfaces vitrées, la qualité des matériaux et d 'effectuer des calculs en faisant varier ces paramètres. »

Une amélioration des échanges entre applications dédiées

En reprenant les mêmes données avec plusieurs logiciels, le thermicien compare des hypothèses, les approfondit et réalise une simulation thermique dynamique (STD). C'est ce qui a présidé au développement du format d'échange NBDM (Neutral Building Data Model) entre logiciels de thermique par un groupe d'éditeurs français avec le soutien de l'Ademe. NBDM et IFC sont maintenant complémentaires et utilisés successivement pour alimenter un logiciel de simulation thermique dynamique à partir de plusieurs applications.

De même, pour le calcul de structure, le BIM améliore les échanges entre applications dédiées. Certains éditeurs vont même jusqu'à l'intégrer au logiciel de conception. C'est le pari d'Autodesk en rachetant le logiciel français de calcul Robobat Robot Structural Analysis et en l'intégrant à Revit. Mais c'est aussi ce que font les principaux logiciels BIM de conception, comme Allplan, ArchiCAD, Tekla, Vectorworks, en facilitant les transferts. Pour autant, tous les problèmes ne sont pas résolus, car la maquette numérique est parfois trop lourde pour être manipulée directement dans une application structure. Les ingénieurs doivent alors, au préalable, « alléger » la maquette numérique en retirant les objets ou les caractéristiques qui ne lui servent pas. D'où parfois encore, une perte de temps.

Un maillon essentiel de maîtrise des risques

Mais les usages de la maquette numérique vont bien au-delà. Outre qu'elle sert à des études spécifiques d'architecture ou des transferts aux industriels du gros œuvre, ce que font déjà couramment Pascal Feuillet ou Christopher Devals (lire encadré page précédente), d'autres acteurs s'y intéressent. C'est le cas des bureaux de contrôle et de l'assurance construction. Car le BIM est aussi un maillon essentiel pour maîtriser les risques : les identifier au plus tôt, tracer les actions, mémoriser les processus. « Ils sont désormais gérés de façon itérative dès l 'origine de la conception, ce qui accélère leur compréhension et leur analyse. Le contrôleur est alors à même d 'exploiter, dans une unique base de données, un registre permanent des actions de prévention engagées par chaque acteur. C 'est un gain de temps et d 'efficacité gigantesque qui conforte la confiance en la tierce partie que représente le contrôleur », met en avant Claire Doutreluingne, responsable du développement BIM chez Apave.

Même entrain chez les assureurs, où Pierre Es-parbes, président du comité Construction de la fédération française de l'assurance (FFA), note que le numérique « accroît l 'efficacité de l 'assurance des chantiers en centralisant ses éléments et accélérant l 'expertise sur les éventuels sinistres ». Les assureurs stockeront alors, de façon dématérialisée, toutes les pièces et données sur les 100 000 polices de chantiers qu'ils émettent tous les ans.

En bout de chaîne, les spécialistes de la maintenance et de la gestion de patrimoine voient dans la maquette numérique la base de données permanente pour administrer le bâtiment. Mais à une condition : disposer d'un fichier et d'objets le plus exact possible, tel que lui auront transmis les maîtres d'ouvrage et les entreprises à l'issue du chantier. Il leur restera à assurer la mise à jour et la pérennité de cette maquette numérique, pendant toute la vie du bâtiment. Soit au moins une soixantaine d'années, voire bien plus.

vous lisez un article des Cahiers Techniques du Bâtiment N°357

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