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BIM d'Or, une « hyper » maquette pour Hypérion

Stéphanie Obadia

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Fiche technique

MO Eiffage Immobilier.
MOE Jean Paul Viguier et Associés, Terrell, Cetab.
Entreprises Eiffage construction, Mathis BET Setec TPI, Savare, Cesma.
Logiciels Tekla, Cadwork, Revit, Navisworks, BIM360, BIMPlus.

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BIM d'Or, une « hyper » maquette pour Hypérion

De gauche à droite : Maud Guizol, présidente du jury 2019, Samuel Locus, BIM Manager chez Jean-Paul Viguier et Associés, Argann Dantec et Antoine Baratte, l’un et l’autre BIM Manager chez Eiffage Construction, et Franck Quéret, directeur BIM chez Eiffage Construction.

Hypérion remporte le BIM d’OR 2019. La maquette numérique a essentiellement servi à l’exécution, la préfabrication et le calcul carbone. Détail du projet.

C’est tout près de la gare Saint-Jean de Bordeaux (33), dans le cadre de la rénovation urbaine du quartier Euratlantique, que la tour Hypérion imaginée par Jean-Paul Viguier se dressera sur 50 mètres de haut. L’ouvrage, dont les travaux ont débuté en février 2019, se développe selon une structure bois poteaux-poutres avec des planchers bois et des murs ossature bois en façades. Le tout mis en œuvre autour d’un noyau béton qui fait office de colonne vertébrale à l’ensemble. Ce dernier ainsi que le socle béton ont déjà été montés et  les premiers éléments bois et métal sont en cours de pose. Avec une livraison prévue pour juin 2021, elle sera la plus haute tour résidentielle en structure bois en France (98 logements sur seize étages). 

Un ouvrage complexe où « l’usage du BIM est une évidence , indique Argann Dantec, BIM manager à la direction méthodes d’Eiffage Construction à Bordeaux.  L’innovation la plus significative est celle d’avoir fait de la maquette source un modèle global compilant l’ensemble des caractéristiques techniques, logistiques du projet, ainsi que les démarches environnementales et qualitatives. » 

La maquette numérique déployée sur Hypérion permet de suivre en temps réel la pose des éléments et de déterminer  la planification au jour le jour. Un aspect d’autant plus utile que le projet se situe dans une zone urbanisée avec un espace de stockage très réduit.

Deux BIM managers et deux plateformes

Pour ce faire, une convention BIM commune a été rédigée et deux BIM managers ont été nommés. Un premier, Antoine Baratte, pour faciliter les échanges entre les différents intervenants des projets. Et un second, Argann Dantec, pour l’interface chantier, les méthodes, le suivi du process de fabrication des éléments bois et la logistique. Un binôme qui a nécessité une « réelle collaboration entre les deux BIM managers. Avec, à terme, un transfert de compétences », se félicite Franck Quéret, directeur BIM d’Eiffage Construction. 

Deux plateformes collaboratives dédiées à chaque pôle ont également été mises en place. La première, pour les échanges de données, sur BIM 360 (Autodesk) où les différents livrables 2D et les maquettes sont déposés, puis validés par Antoine Baratte et mis à disposition des intervenants concernés. L’ensemble des maquettes validées est ensuite compilé. C’est là qu’apparaît la seconde plateforme sur BIMPlus (Allplan), utilisée pour enrichir les modèles IFC, extraire les informations nécessaires à la logistique, au calcul carbone et au contrôle des éléments structuraux en vue des plans d’atelier et de chantier (PAC) des éléments métalliques et bois. 

Avec autant d’éléments de différents formats, « l’une des difficultés de ce projet a été l’exploitation des IFC et leur enrichissement », relève Franck Quéret. Si les maquettes et leurs données sont en IFC, les logiciels d’exploitation ne sont pas forcément les mêmes que ceux utilisés par chacun des contributeurs. Il a ainsi fallu d’importantes manipulations afin « denrichir les données par liaison au sein des modèles IFC via BIMPlus, puis les transférer dans une nouvelle maquette en copie sur Revit, pour l’exécution et l’extraction des visuels graphiques des feuilles de route quotidiennes et les fiches de contrôle de l’ouvrage », argumente Argann Dantec.  

De la maquette à la production et à la livraison

« La maquette, qui a déjà été utilisée pour la zone témoin, servira aux plans de fabrication et au suivi de l’avancement quotidien du chantier , complète Franck Quéret. Les informations remontées influent sur la mise en fabrication, puis la préparation et la pose des ouvrages préfabriqués. » Parmi ces derniers, on retrouve les dix-huit panneaux Hypermob pour façades et balcons, qui, avec les poteaux (18), les poutres (18) et les 33 panneaux CLT, comptent parmi les éléments bois nécessaires à la réalisation d’un étage. « L’objectif est de poser les éléments tels que conçus. Nous n’avons pas le droit à l’erreur », précise le BIM manager. D’autant plus que « le bois présente des contraintes plus importantes que le béton lors de la mise en œuvre : hygrométrie (risque de gonflement du bois), défaut de finition ou dégradation de l’enveloppe, positionnement en X, Y, Z avec une tolérance au millimètre, vérification des assemblages structurels en acier, détaille Antoine Baratte. Le BIM nous permet de créer une chaîne “connectée” de l’usine de fabrication jusqu’à la pose et donc d’avoir une traçabilité de notre projet et une gestion efficace du processus de fabrication jusqu’à la livraison. »

1. Panneau CLT.
2. Languette bois de liaison de panneau CLT.
3. Poteau métallique HEA400.
4. Poteau métal plat soudé.
5. Lierne et poutre bois.
6. Poutre et languette métallique.
7. Mur ossature bois.

Du point de vue de la planification, la remontée des données issues du terrain via la BIM se révèle « un grand atout », selon Franck Quéret. Les informations issues des maquettes (planning, fabrication, pose, etc.) sont en effet centralisées sur une base de données Excel, ce qui permet la mise à jour du planning général et l’édition journalière des feuilles de route comprenant un visuel graphique et la liste des ouvrages à poser avec toutes les données utiles. « Cette base de gestion dynamique permet de suivre en temps réel la pose des éléments (localisation, sécurité…). Cela offre une vue  complète et unitaire, ouvrage par ouvrage, qui permet d’anticiper les éléments à poser le lendemain par priorité de tâches. Cela est d’autant plus utile que le projet se situe dans une zone urbanisée avec un espace de stockage très réduit. » Selon Argann Dantec, le BIM demande «  davantage de travail en amont et de codification commune, mais pour une réactivité au jour le jour. La difficulté est de cibler la juste information nécessaire en fonction des usages.»

Assurer le contrôle qualité

Le maquette numérique est également bénéfique au contrôle qualité et de conformité de pose de l’ouvrage. « Plutôt que d’effectuer des autocontrôles avec des fiches uniques et standardisées, les équipes sur le terrain, munies de tablette, opèrent un contrôle qualité chantier avec, pour chaque ouvrage, les valeurs réelles à contrôler comme l’altimétrie du noyau béton. Ces relevés permettent même d’ajuster les fixations et les jonctions bois-béton », précise Argann Dantec. Un processus garantissant, en fin de compte, un ouvrage tel que conçu et, à terme, un modèle « tel que construit » qui « intégrera toutes les informations relatives à la structure (bois/béton/acier) et aux corps d’états architecturaux (finitions, enveloppe, équipements…). Chaque logement est numéroté, comprenant les données, les éléments, les matériaux et les finitions », détaille Franck Quéret. Une maquette qui pourra potentiellement servir à la maîtrise d’œuvre en vue de l’exploitation-maintenance même si, à ce jour, ceci n’est pas un objectif du projet. 

Calcul carbone

La prise en compte de l’enjeu environnemental, en revanche, en fait clairement partie. D’abord, avec la mise en œuvre du bois. Au total, Hypérion accueille 6 000 m² de planchers bois et de 5 000 m² de panneaux Hypermob. L’usage de ces matériaux à basse émission de carbone dans une conception bioclimatique rend le bâtiment moins énergivore et permet, selon Antoine Baratte, de séquestrer 14,3 tonnes de CO2 et d’économiser 16,2 tonnes de CO2 par logement comparativement à une construction classique. 

Une calculatrice carbone liée à la maquette numérique a permis de calculer les émissions de carbone en fonction des quantitatifs et des métrés des matériaux. (Extrait ci-desssus)

Le BIM a également montré son apport sur cette problématique carbone via une « calculatrice carbone » liée à la maquette numérique : « Les émissions de carbone sont calculées en fonction des quantitatifs et des métrés des matériaux extraits de la maquette et des fiches environnementales FDES. Elles seront actualisées au fil du projet par une mise en adéquation de ClimaWin, du modèle IFC et de la base INIES », indique Franck Quéret. Même l’impact des déplacements des différents intervenants du projet situés dans des zones géographiques éloignées a été calculé. « Le BIM a non seulement permis de quantifier les émissions de carbone, mais aussi de fluidifier les échanges (réunions, travail centralisé sur BIM360) et donc de diminuer les déplacements et notre empreinte carbone », souligne Antoine Baratte.

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