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Un outil fédérateur de la conception à l’exploitation

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Un outil fédérateur de la conception à l’exploitation

BBS-Slama a développé pour Clima-Win, un module de simulation thermique dynamique reposant sur la méthode de calcul Th-BCE, en lui enlevant les aspects conventionnels de la RT 2012, remplacés par des scénarios d’occupation du bâtiment établis par le concepteur. Clima-Win échange les fichiers avec les softs de conception architecturale grâce au format IFC. (Doc. BBS-Slama.)

Ensemble d’informations structurées et transmissibles d’une construction, la maquette numérique réduit les risques, économise du temps, développe les possibilités de travail et repose sur un format de fichier international ouvert et public : les IFC.

Commençons par un peu de sémantique : « Maquette numérique » ou « BIM », l’acronyme de « Building Information Model » sont synonymes. Selon Mediaconstruct (1), le BIM est « un ensemble structuré d’informations sur un bâtiment ». C’est-à-dire bien plus qu’une simple représentation géométrique, même en 3D.

Cet ensemble, doté d’une structure objet, contient des informations sur les différents objets composant le bâtiment, leurs diverses caractéristiques - physiques, thermiques, acoustiques, de comportement au feu, etc. - et les relations entre ces objets. Par exemple, le BIM contient la description détaillée des murs extérieurs, avec leurs différentes couches, des canalisations avec leurs matières, leur géométrie, leur isolation, la situation topographique précise des chaudières en chaufferie, etc. Tout cela repose sur l’emploi d’un format de fichier particulier : le .IFC (Industry Foundation Classes). Il a été codifié par la norme internationale ISO/PAS 16739 (2) et tout le monde peut s’en servir.

L’interopérabilité rendue possible

La vie quotidienne des concepteurs de bâtiments, celle des petites mains qui font vraiment le travail, c’est la ressaisie des données. Pensons au circuit habituel. L’architecte travaille dans ArchiCAD, AutoCAD ou d’autres applications, il réalise son esquisse, puis l’envoie au BE thermique, au BE structures, au BE acoustique, etc. en format DWG ou DXF pour une première évaluation.
Chaque BE utilise ses propres softs métiers. La plupart de ces outils doivent être qualifiés, voire même certifiés, pour que les donneurs d’ordre soient certains que les calculs réalisés respectent bien les réglementations et normes en vigueur. Pour tous ces outils, le DWG et, pire encore, le DXF, sont des représentations purement géométriques, sans signification. Les quatre traits, là, constituent une fenêtre dans le soft de l’architecte, un « objet fenêtre » avec toutes sortes de caractéristiques intéressantes. Lorsque le fichier de l’architecte est enregistré dans un format tel que le DWG ou le DXF et rouvert dans les applications spécifiques des BE, il a perdu tout ce riche contenu : les 4 traits sont redevenus 4 traits. Et la première tâche des divers BE sera de redire à leurs propres applications que ces 4 traits constituent une fenêtre avec telles et telles caractéristiques.
A contrario, le format .IFC transporte la richesse des informations d’une application à l’autre, en toute transparence, sans effort spécifique de la part des différents utilisateurs. Les BE peuvent apporter les modifications nécessaires pour atteindre les performances voulues et renvoyer un fichier enrichi de nouvelles informations, en format .IFC. Elles seront récupérées sans peine dans tout logiciel compatible et les principaux logiciels de conception - ArchiCAD, AutoCAD, Allplan, SolidWorks, etc. - sont compatibles avec le format .IFC. C’est-à-dire qu’ils sont capables « d’enregistrer sous » .IFC et d’ouvrir du .IFC. C’est ce que l’on appelle « l’interopérabilité entre logiciels ». Ce qui est très différent de la compatibilité entre les différents logiciels d’un même éditeur. La plupart des éditeurs de softs de conception proposent, en effet, d’autres applications, capables d’échanger de riches informations entre elles. Mais appeler ça de la maquette numérique revient à tenter d’emprisonner leurs clients dans leur univers logiciel. Le format .IFC est une norme internationale, librement utilisable. Si des éditeurs choisissent de ne pas l’employer, c’est qu’ils tentent de préserver leur pré carré, au détriment, finalement, des utilisateurs. La maquette numérique, le BIM, a pour premier et principal intérêt l’échange de riches informations à travers toutes sortes d’applications logicielles, issues de différents éditeurs, sans ressaisie.

Une réelle source d’économies

Grâce aux labels HQE d’abord, puis BBC ensuite, les concepteurs et les maîtres d’ouvrage se sont rendu compte que la collaboration étroite entre les acteurs devient l’une des clés du succès dans la conception, puis dans la construction des bâtiments. Ces labels ont, en effet, imposé des exigences élevées, de toutes sortes, qui ont montré que les divers intervenants ne pouvaient plus agir séparément à leur guise, qu’ils devaient au contraire dialoguer, car leurs différents domaines, auparavant séparés de manière étanche, car les performances demandées n’étaient guère exigeantes, influent désormais les uns sur les autres. L’acoustique influe sur la thermique, tout comme la protection solaire influe sur thermique et éclairage, etc. En ce qui concerne l’exploitation, il est encore un peu tôt pour que la même prise de conscience s’impose à tous. Mais n’en doutons pas, le fait qu’un exploitant, lorsqu’il reçoit un bâtiment commence par en réaliser avec ses propres outils une description exhaustive, puis entreprend immédiatement les travaux nécessaires à son exploitation, mais oubliés des concepteurs - qui ignore encore que les réseaux de ventilation sont toujours conçus et installés sans trappes de visite et que l’exploitant entreprend aussitôt de les percer ? - paraîtra bientôt souverainement absurde et inutilement coûteux à tout le monde. Le nouveau label HQE Exploitation va aider la profession à ouvrir les yeux.
La non-concertation et la non-communication de données techniques, notamment issues de l’absence d’interopérabilité entre les applications ont un coût. En 2007, une étude du NIST (National Institute of Standards and Technology), intitulée Cost Analysis of Inadequate Interoperability in the U.S. Capital Facilities Industry (analyse du coût de l’interopérabilité insuffisante sur le marché de l’exploitation des bâtiments aux USA) a démontré plusieurs idées intéressantes. Premièrement, la non-interopérabilité, c’est-à-dire l’obligation de ressaisie des données, voire la perte de données techniques en raison d’une absence de possibilité de transmission, a un coût à chaque étape d’une opération immobilière : au moment de la conception, lors de la construction, lors des commandes à des industriels, puis durant l’exploitation du bâtiment. Deuxièmement, chaque acteur en supporte une partie : la maîtrise d’œuvre, les entreprises, les fabricants, les exploitants. Troisièmement, si tout le monde travaillait en maquette numérique interopérable, les économies seraient réparties de la manière suivante : 7 % pour la maîtrise d’œuvre, 11 % pour les entreprises, 14 % pour les industriels et 67 % pour les exploitants.

Quels outils disponibles ?

Il existe dans le monde des milliers d’applications utilisant le format .IFC. Mais en France, on recense 25 éditeurs, proposant 33 logiciels francophones, capables d’enregistrer et d’ouvrir des fichiers au format .IFC (3). On trouve de tout : des applications de génie climatique, comme MagiCAD, Clima-Win, Cypebat, des outils de CAO, comme MIAO, AutoCAD Architecture (ex-ADT), Revit Architecture, Cadwork (structures bois), Digital Project de Gehry Technologies, Allplan, Vectorworks, Nova, EliteCAD, des logiciels de calcul de structures, dont BOCAD 3D, CypeCAD, Advance Effel, Arche, Scia Engineer, CBS Pro (Robobat)), des logiciels de gestion de patrimoine, des visualisateurs de fichiers .IFC, des applications de métré, de chiffrage, etc. Les .IFC constituent aujourd’hui le seul format d’échange qui permette à des équipes participant à un même projet, de travailler sur leurs logiciels habituels, sans exiger qu’elles adoptent le même outil informatique. Ce qui évite des coûts - l’achat et l’apprentissage d’un nouveau soft -des délais pour maîtriser le nouvel outil et modifier habitudes de travail et de conception. Dans la mesure où la RT 2012 et les réhabilitations performantes imposent une étroite concertation entre les équipes de conception, l’emploi du BIM en phase de conception favorise la coopération. Si tous les outils utilisés sont compatibles IFC, les tâches de ressaisie disparaissent. Ce qui rend possibles toutes sortes de simulations et d’aller-retour entre les concepteurs qui seraient rendus complexes et aléatoires s’il fallait à chaque étape ressaisir les données entre les applications. À la fin des travaux, le maître d’ouvrage obtient la maquette numérique du bâtiment, tel qu’il est construit, au format .IFC. Ce fichier peut être importé directement, sans ressaisie, dans son application de gestion de patrimoine compatible et lui donne alors accès à l’arborescence spatiale de l’opération, la définition de chaque local, la localisation des divers équipements techniques, etc. Cela en toute indépendance des éditeurs de logiciels.
Si demain, le gestionnaire opte pour une nouvelle application de gestion de patrimoine, il suffit qu’elle soit compatible IFC pour qu’il ne perde aucune information et ne consacre aucun budget au transfert des informations vers la nouvelle application.

N°320

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