Décryptage logiciel

Logiciel BIM (Building Information Modeling)

Grâce à sa capacité à coordonner intelligemment les acteurs — aujourd’hui nombreux — des projets de construction, le BIM (Building Information Modeling) s’affirme de plus en plus comme un outil indispensable des architectes, ingénieurs et maîtres d’œuvre. Depuis leur création, les logiciels de BIM se sont enrichis de nombreuses fonctionnalités apportant des réponses à une diversité toujours plus grande d’acteurs, bien au-delà de la simple modélisation. L’utilisation de ces logiciels est cruciale pour une industrie qui accuse retards et surcoûts constants, et contribue pour 40% aux déchets produits dans le monde. L’interconnexion des informations autour d’une maquette en temps réel, la possibilité de consulter l’avancée du projet dans le temps et l’élimination d’une majorité d’erreurs sont autant d’atouts pour mieux exploiter les ressources et synchroniser parfaitement les interventions. En optimisant au maximum l’existant grâce à des simulations poussées, les outils de BIM permettent de produire, en fin de compte, des bâtiments agréables à vivre et, pour certains, plus connectés que jamais.

Historique du Building Information Modeling

Le BIM ou gestion des informations du bâtiment, est aujourd’hui massivement utilisé. Il est apparu avec les prémisses de l’informatique : c’est en 1962 que le concept a été évoqué pour la première fois. Durant le demi-siècle qui a suivi, la réflexion et les progrès technologiques ont fait évoluer la simple idée d’une maquette globale vers un outil de pointe doté d’incroyables capacités.

L’essor des outils de CAO, dès les années 1960, permet d’envisager des plans plus interactifs. Tout d’abord limitée par les modestes capacités des ordinateurs de l’époque, la modélisation des bâtiments en 2D progresse et l’idée d’une maquette 3D émerge. En 1986, la CAO sert pour la première fois de support à la préconception d’un bâtiment.

Le BIM naît progressivement du croisement de plusieurs outils de modélisation paramétrique. L’intégration d’éléments 3D, de bases de données multiples et de fonctions de simulation finit par mener, dans les années 2000, à de premiers outils logiciels réellement performants. Se basant sur les fonctionnalités de la CAO, les outils de BIM proposent peu à peu de véritables maquettes interactives et font évoluer les méthodes de travail. Les projets deviennent collaboratifs et le BIM intègre ensuite des paramètres tels que le temps, les coûts ou les dépenses énergétiques, répondant ainsi aux problématiques les plus actuelles du secteur du bâtiment. Bien au-delà de la modélisation, le BIM apporte maintenant une dimension collaborative et une vraie intelligence aux projets de construction !

Quels sont les enjeux de l’utilisation d’un logiciel BIM ?

Les grands projets de construction peuvent rapidement devenir des gouffres financiers. L’internationalisation et la multiplication des partenaires de travail entraîne autant d’incompréhensions et d’erreur que de gaspillage de ressources. Le BIM a donc un rôle crucial puisqu’il doit relever de nombreux défis majeurs pour le BTP.

Coordonner un grand nombre de collaborateurs

Traditionnellement, l’organisation d’un chantier implique une intervention de chaque prestataire durant une période de temps fixe et génère donc une certaine rigidité. L’objectif, pour les maîtres d’ouvrage, est désormais de faire mieux collaborer ces prestataires entre eux. Les outils collaboratifs tels que le BIM assurent un enchaînement plus fluide des actions et un dialogue constant autour de la maquette du bâtiment. L’outil mutualise les informations et permet à chaque corps de métier de s’impliquer à parts égales grâce à un format de données unique. Les différents prestataires parlent ainsi le même langage et avancent ensemble vers un objectif commun.

Réduire les dépenses et les retards

Premier utilisateur du BIM, le secteur du bâtiment exploite une quantité de ressources gigantesque. Avec le nombre d’intervenants sur les chantiers, les contributions se multiplient et en conséquence, la désorganisation menace bien souvent les projets. A la mauvaise coordination de certains prestataires s’ajoutent les erreurs de commande ou d’estimation, les défauts de qualité ou encore les lacunes dans le respect de certaines normes. L’utilisation du BIM est un enjeu majeur pour mieux cerner le chantier dans son ensemble, prendre conscience des pôles de dépense et contrôler davantage l’action de chaque prestataire. Les retards de chantier interminables peuvent ainsi être réduits et la rentabilité du chantier s’améliore très nettement.

Adapter rapidement les ressources au besoin

Dans un cadre réglementaire strict et face à un niveau d’exigence élevée par rapport à la qualité des bâtiments, les entreprises du secteur doivent mener une réflexion approfondie lors de la conception de leur bâtiment. L’emploi d’une maquette interactive et modifiable en temps réel est un atout pour anticiper l’aspect d’un bâtiment et ses lacunes. Les simulations proposées par le BIM permettent d’adapter les ressources et la structure du bâtiment en fonction des nombreuses évolutions du contexte. La qualité, sur le plan fonctionnel comme environnemental, est mieux garantie et limite les risques de litige par la suite. L’agilité procurée par un tel outil est cruciale pour les entreprises du secteur.

Respecter des besoins de qualité

Le respect des prérequis de qualité est particulièrement important dans le secteur de la construction, où les normes imposent une parfaite coordination des opérations. Normes d’essai, d’exécution ou de conception assurent l’unification de la documentation technique et un traitement très rigoureux des informations. Le respect des réglementations est non seulement essentiel à la création de bâtiments conformes, sûrs et sans défaut, mais permettent également de limiter les litiges en fin de chantier, lesquels sont aujourd’hui plus nombreux que jamais.

Il est à noter qu’une autre norme, l’ISO 19650, régit d’ailleurs la collaboration de type BIM entre les diverses parties, imposant des conteneurs d’information et un environnement de données commun.

Améliorer le bilan énergétique

Le bâtiment est une industrie particulièrement polluante. Ses déchets représentent 75% du volume national et en 2018, le secteur comptait pour 45% dans la consommation énergétique française. Le besoin est donc pressant de réduire le gaspillage de manière drastique. L’utilisation du BIM répond à cet enjeu fort : l’élimination des erreurs, des latences sur les chantiers ou des équipements superflus génère un gain d’énergie considérable. La capacité de ces outils à anticiper les déchets ou la consommation énergétique d’un bâtiment est elle aussi un atout : outre la construction elle-même, c’est toute l’exploitation des bâtiments qui est placée sous le signe de l’économie d’énergie.

Avoir en main toute l’information durant la vie du projet

L’utilisation du BIM ne se limite pas à la phase de construction d’un bâtiment. Le BIM dit de Gestion Exploitation Maintenance (GEM) contribue lui aussi à la qualité du projet. L’outil permet de suivre avec précision l’usure des équipements et de faciliter les interventions techniques tout au long de la vie du bâtiment. Sa capacité à structurer l’information concernant les interventions techniques garantit non seulement une maintenance cohérente, mais également des économies de coût importante. Le rôle de ce type de BIM est essentiel puisque l’on parle alors de plusieurs décennie d’exploitations.

Qui sont les utilisateurs des logiciels BIM ?

Maîtres d’ouvrage

Le BIM fournit aux maîtres d’ouvrage une excellente vue d’ensemble des coûts, de la qualité et des délais à prévoir. Sur la base du modèle 3D, il est plus simple de coordonner les actions et de favoriser la communication entre les intervenants. Les estimations en temps réel apportent une grande réactivité dans la mise en œuvre de modifications.

Bureaux d’études et architectes

La grande précision paramétrique du BIM est d’une aide précieuse pour les architectes et bureaux d’études. Elle limite le risque d’erreurs, favorise la collaboration et assure le respect des normes. La génération de plans en 2D permet aux intervenants de travailler sur des points très ciblés du projet.

Ingénieurs structure

Le travail ciblé des ingénieurs est soutenu par une documentation précise et facile à consulter. La qualité structurelle est garantie sans erreur par l’utilisation de l’outil, qui favorise également la collaboration. Il est ainsi plus simple de passer d’une vue 2D ou 3D aux spécifications techniques, et inversement.

Fabricants

En recoupant les informations issues des différents corps de métier, il est plus simple pour les entrepreneurs d’éliminer les erreurs de mesure et d’échelonner leur production des ressources nécessaires. L’exploitation de la variable « temps » du BIM permet une fabrication en continu, sans interruption causée par de mauvais calculs.

Propriétaires

Les gestionnaires de patrimoine et propriétaires du bâtiment bénéficient également d’une information structurée sous forme d’un DOE numérique — Dossier des Ouvrages Exécutés. Listant l’ensemble des travaux ayant eu lieu sur le bâtiment, ce document numérique garantit la transparence de l’information et facilite la maintenance. Le BIM est aussi utilisé en phase d’exploitation pour avoir une vision exhaustive et toujours à jour des infrastructures. Il facilite le pilotage des projets d’évolutions et les travaux de maintenance qui ne manquent pas d’arriver durant l’exploitation du bâtiment !

Quelles sont les grandes fonctionnalités des logiciels de Building Information Modeling​ ?

Conception et maquette 3D

Les outils des logiciels BIM permettent de réaliser toutes les opérations de conception d’un bâtiment : plans, coupes, gestion de la topographie, plans de coffrage font partie des opérations de base. La maquette 3D conçue via l’outil contient tous les éléments intérieurs et extérieurs souhaités. La visualisation sous tous les angles permet d’étudier tous les aspects de la conception, des systèmes intérieurs à l’exposition lumineuse.

Travail collaboratif

Les outils de BIM comportent un environnement de travail partagé, dans lequel projet et sous-projets peuvent être créés et gérés simultanément par plusieurs équipes. Le partage d’un modèle central permet à chacune d’elles d’apporter et de consulter les modifications en temps réel. De nombreuses fonctionnalités permettent d’adapter ce modèle aux méthodes de travail et à la situation géographique des équipes pour une disponibilité idéale de l’information.

Génération de nomenclatures

Les outils BIM ont de puissantes fonctions de génération de nomenclature. Celles-ci permettent de recenser avec précision les matériaux prévus sur un chantier et leurs propriétés. Le format de nomenclature s’adapte au pays de l’utilisateur — les normes variant souvent d’un pays à l’autre — et aux besoins de présentation de l’information. Les nomenclatures sont entièrement paramétrables afin de s’adapter aux codes de chaque entreprise, et peuvent aussi être créées automatiquement sur la base de la maquette 3D modélisée via l’outil.

Séquençage de la construction

Grâce au BIM, la construction de tout bâtiment peut être décomposée en étapes individuelles, permettant ainsi d’étudier les besoins en matériaux et en collaborateurs à chacune de ces étapes. Le séquençage offre une vision plus détaillée à chaque stade de la construction et facilite l’articulation entre les différentes phases de construction.

Conception générative

La conception générative est une fonctionnalité précieuse qui, à partir des paramètres et contraintes propres au projet, génère des suggestions de conception. Cette fonction permet d’étudier toutes les options existantes et de choisir une solution optimale au regard de tous les impératifs du projet. Agencement du bâtiment, organisation du chantier, coûts de construction : l’outil envisage en quelques secondes des milliers de possibilités et permet aux intervenants humains de prendre une décision éclairée, voire de faire émerger des idées nouvelles.

Gestion de variables supplémentaires avec le BIM 4D, 5D, 6D et 7D

Conçus pour répondre à des besoins métiers différents, les outils de BIM de 4D, 5D, 6D et 7D ajoutent de précieuses variables à la maquette de départ. Les versions 4D enrichissent la maquette d’une composante temporelle, permettant ainsi de visualiser le déroulement du projet et d’effectuer des simulations. La version 5D ajoute à cela une variable de coûts, particulièrement utile pour maîtriser l’investissement à chaque étape du projet. Le BIM 6D effectue quant à lui une analyse énergétique de chaque opération menée sur le chantier. Enfin, le modèle 7D fait le lien entre les étapes de construction et la vie courante du bâtiment terminé. Il permet de mieux comprendre l’impact de chaque action sur le futur produit.

Reporting et tableaux de bord

Les outils d’analyse des logiciels BIM produisent des rapports détaillés et pratiques qui favorisent l’avancée du projet. Sur la base de tableaux de bord personnalisés, les équipes peuvent consulter la performance du projet, hiérarchiser les tâches quotidiennes et engager une démarche d’amélioration continue. L’outil fait état des questions de qualité, de sécurité ou encore des demandes d’information pour qu’aucun contretemps ne puisse survenir. Les fonctions de partage des rapports assurent une diffusion globale de l’information.

Quels points d’attention lors du choix de son logiciel BIM ?

Une parfaite interopérabilité avec d’autres applications

La raison d’être des outils de BIM est l’agrégation d’informations depuis d’autres sources et applications. Leur interopérabilité doit donc être optimale. L’échange de données peut survenir en interne dans l’entreprise utilisatrice, ou se faire avec des entreprises tierces.

Les divers formats exploités dans le bâtiment, tels que l’IFC, le BCF ou les formats issus de la CAO que sont le DXF et DWG, doivent tous être supportés et la compatibilité avec les outils Word, Excel ou Crystal Reports garantie.

Un travail collaboratif en temps réel

Pour favoriser l’efficacité des projets et minimiser les erreurs, la mise à jour des indicateurs et mesures en temps réel est souvent une priorité. Dans ce cas, la maquette du projet est accessible simultanément par tous les intervenants, chacun pouvant observer immédiatement ou être notifié d’éventuelles modifications. En fonction de l’infrastructure et des besoins, les informations peuvent être stockées en local ou sur serveur. La configuration dépendra entièrement des équipes et des processus de chaque entreprise.

Des fonctionnalités adaptées au métier

Tous les outils BIM ne proposent pas les mêmes fonctions ou modules. Du rôle le plus basique à l’outil complet, plusieurs options et fonctionnalités avancées permettent de mieux planifier la construction, sa consommation en ressources et en énergie, ainsi que les potentiels conflits entre les travaux ou spécifications. D’autre part, en fonction des métiers amenés à utiliser l’outil, les fonctions à exploiter peuvent être très différentes. Alors que les cabinets d’architectes ont un fort besoin de modélisation et de visualisation 3D agile, les ingénieurs se concentrent sur le ferraillage et les plans de conception. Ces disparités génèrent des outils très différents : il est donc essentiel d’orienter l’outil vers le besoin de chaque société utilisatrice.

L’ergonomie pour des utilisateurs d’horizons divers

Complexe, le logiciel BIM nécessite le plus souvent 3 à 5 jours de formation. Les plus sophistiqués peuvent demander un délai supplémentaire. Dans tous les cas, l’outil doit être bien compris et utilisable sans difficulté par tous les intervenants une fois la formation complétée. Chaque information intégrée à l’outil ayant une répercussion directe sur les actions menées, le risque de mauvaise manipulation doit être limité. Par ailleurs, la convivialité de l’outil favorisera la collaboration et l’utilisation de toutes les fonctionnalités proposées.

Un outil connu de tous

La notoriété de l’outil choisi implique que la plupart des utilisateurs seront à même de l’utiliser. Les logiciels BIM les plus reconnus du marché offrent bien souvent une excellente compatibilité avec les applications de tous les intervenants. Par ailleurs, des utilisateurs qui connaissent déjà l’outil sont des utilisateurs qui le prendront plus rapidement en main et en connaîtront les fonctionnalités avancées.

En conclusion

Le BIM est un concept en permanente évolution. Les incroyables avancées technologiques de ces dernières années ont transformé la maquette peu interactive des débuts en un projet vivant, mettant non seulement en relation des intervenants mieux informés et coordonnés, mais aussi en donnant vie à des bâtiments plus innovants. Outre le respect des normes de qualité, le BIM permet d’engager la réflexion sur les matériaux employés, la durabilité du projet et l’introduction de la biodiversité au cœur des projets de construction. Egalement mis au service des infrastructures routières, tunnels et chemins de fer, le BIM fait émerger des projets de villes mieux agencées et moins polluantes. On parle également de ville connectée, à laquelle le BIM pourrait grandement contribuer. Son rôle de mutualisation de l’information en fait le candidat idéal pour créer des quartiers entièrement documentés, dont la construction comme l’entretien seraient parfaitement cohérents. Avec les problématiques croissantes de préservation de l’environnement et d’amélioration des modes de vie, les logiciels de Building Information Modeling investissent tous les projets de construction, ouvrant des perspectives inédites pour le secteur du bâtiment.

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