Un logiciel BIM c’est quoi ?
Tout d’abord, il faut bien comprendre de quoi nous parlons. Quelle est la différence entre un logiciel de dessin 3D et un logiciel BIM ? Avez-vous quelques idées d’après ce que nous avons vu dans les chapitres précédents ? o_O
Dans un logiciel de dessin 3D, nous dessinons un ensemble de traits qui nous donne des volumes ou directement des volumes extrudés. Cependant, il n'y a pas d'informations sur ce que l'on a dessiné. Dans un logiciel BIM, nous assemblons des « objets » qui ont un ensemble de paramètres que nous pourrons utiliser pour différents usages.
Prenons un exemple. Dans un logiciel 3D, lorsque l’on dessine un mur, il ne s'agit en fait que d'un parallélépipède qui « ressemble » à un mur. Dans un logiciel BIM, le premier paramètre du mur est sa qualification, « mur ». Ensuite, nous avons tout un ensemble d’informations attaché à ce mur : ses matériaux, ses couches de construction, ses dimensions, ses caractéristiques thermiques ou phoniques, etc. C’est grâce à l’ensemble des informations sur les objets que les différents contributeurs d'un projet vont pouvoir échanger pour avoir une meilleure analyse, compréhension et optimisation du projet.
Un environnement riche et très varié
Il existe un très grand nombre d’outils numériques dans l’écosystème du BIM. Nous parlons de plusieurs centaines de logiciels. Cela s’explique par le grand nombre d’éditeurs qui existent, mais aussi et surtout parce que l’univers de la construction est très vaste et extrêmement segmenté.
Nous aurons recours à des logiciels différents ou à des logiciels qui pourront être transversaux selon :
les phases du projet ;
les intervenants et leur spécialité ;
les usages que l’on fera des maquettes ;
les besoins des contributeurs lors du projet ;
etc.
Certains logiciels auront une utilisation générale et d’autres auront une application très spécifique.
Dans la suite de ce chapitre, nous allons voir les grandes catégories de ces outils numériques.
Les logiciels de modélisation
Ces outils sont en général utilisés au début de la chaîne de conception. Ils servent à dessiner le projet, mais pas seulement…
Cette catégorie de logiciels est transverse à toutes les phases du projet et à tous les contributeurs. En effet, s’ils sont surtout utilisés par les architectes pour concevoir le bâtiment, d’autres corps d’état utilisent ces outils pour dessiner les objets qui seront utilisés. Par exemple, lors de la phase de construction, les entreprises modéliseront les objets fabriqués dans la maquette numérique.
Il existe différents types d’outils de modélisation par corps d’état, qui n’auront pas les mêmes objets ni les mêmes paramétrages d’objets. Les principales catégories que l’on rencontre dans les outils de modélisation sont :
l’architecture ;
la structure ;
les fluides (CVC : chauffage, ventilation, climatisation) ;
l’électricité.
Ces outils de modélisation peuvent être complétés par des plug-ins pour faciliter la modélisation paramétrique, l’analyse du modèle, etc.
Les logiciels de calcul
Ces outils sont en général utilisés par les bureaux d’étude pour réaliser les différents calculs liés à la conception du bâtiment ou lors de la construction de celui-ci.
Il existe un grand nombre d’outils de calcul, là encore dû à l’écosystème très vaste des différents contributeurs.
Voici quelques exemples de types de calculs liés à la conception du bâtiment :
En structure : calcul de la section des poteaux et des poutres, dimension des fondations, épaisseur des murs porteurs, etc.
En CVC : dimensionnement des gaines, des groupes de chauffage ou de la climatisation, type de diffuseur (radiateur, climatiseur), etc.
En thermique : calcul de la Réglementation Thermique 2012.
En électricité : calcul de la section des câbles, calcul du Facteur de Lumière du Jour et des nombre et type de luminaires qui en découlent, etc.
Il existe un grand nombre d’utilisations possibles de ces outils de calculs, qui peuvent parfois être très ciblés et spécifiques.
Les logiciels métiers
Les logiciels métiers, tout comme les logiciels de calculs, sont des outils plus spécifiques qui correspondent à une fonction donnée pour un corps de métiers défini.
Ces outils sont eux aussi très variés, compte tenu du nombre important de métiers dans le monde de la construction.
Par exemple, nous aurons des outils numériques pour :
l’économie de la construction permettant de réaliser des descriptifs et des quantitatifs ;
l’OPC (Ordonnancement Planification Coordination) et la planification (BIM 4D) ;
le chef de chantier, avec des outils numériques sur tablette permettant de faire des contrôles sur chantier ;
le facility manager, qui permet d’organiser l’exploitation du bâtiment ;
etc.
La liste d’usages des outils métiers est très longue !
Les outils de contrôle des maquettes
Tout comme les logiciels métiers qui sont spécifiques à un corps de métiers, les outils de contrôle de la maquette sont dédiés au BIM Manager.
Ils permettent de vérifier, suivant des règles définies au préalable dans la Convention BIM, les paramètres des objets de la maquette en fonction des Usages BIM retenus. Ils servent également à analyser la structuration de la maquette et à vérifier qu'il n’y a pas de collision entre les éléments des différentes maquettes métiers, une fois que celles-ci ont été concaténées.
En effet, l’un des principaux avantages du BIM est de pouvoir anticiper les problèmes de conception entre les différents corps d’état avant de passer à la phase de réalisation. C’est un peu l’équivalent du prototype : on construit en numérique avant de construire physiquement.
Par exemple, nous pouvons voir qu’une gaine (maquette CVC) percute une poutre (maquette structure) et donc prendre des décisions en amont :
Est-ce que l’on fait une réservation (c’est-à-dire un trou) dans la poutre ?
La poutre est-elle assez résistante pour accepter cette réservation ?
Doit-on dévoyer la gaine ?
Doit-on remonter la poutre ?
Etc.
Chaque « collision » amène son lot de questions, auquel il faut répondre afin de remodéliser correctement les éléments.
Aujourd’hui, sans le BIM, nous adaptons ces éléments directement sur chantier, ce qui explique que nous continuons à faire de la conception en exécution. Cela peut potentiellement allonger les délais ou augmenter les coûts.
Les visualiseurs IFC de maquette
L’une des caractéristiques principales des logiciels BIM est d’échanger dans un format commun : l’IFC (Industry Foundation Classes), créé par buildingSmart International (bSI). On parle alors d’open BIM (en opposition au closed BIM qui est le fait d’échanger des fichiers en format natif d’un seul outil numérique).
Les visualiseurs (ou viewers) BIM permettent d’ouvrir des fichiers IFC échangés sur un projet et de récupérer des informations sans avoir d’outils de modélisation. Ils sont, pour la grande majorité, gratuits et ne demandent pas une configuration informatique trop puissante, comparés aux autres outils vus précédemment.
Ces outils peuvent, eux aussi, être utilisés par différents contributeurs pour différents usages. Ils permettent notamment à certaines TPE et PME qui interviennent dans un projet de pouvoir lire des informations issues des maquettes sans avoir à investir dans des logiciels, des ordinateurs et des formations.
Les plateformes collaboratives
Le processus BIM nécessite de mettre en place des procédures de partage des données. En effet, à cause de la fréquence des échanges qui interviennent dans un processus BIM collaboratif et de la quantité des données à échanger, l’utilisation des e-mails ne suffit pas, que ce soit en termes de capacité ou de traçabilité. C’est pour cela qu’il est nécessaire de mettre en place des solutions spécifiques de management de l’information de type “plateforme”, dites Environnement Commun de Données (CDE). Ces CDE centralisent les données communes du projet et permettent à chacun des acteurs d’y accéder. La mise en place d’un CDE est une étape obligatoire pour la mise en œuvre du BIM sur un projet.
La Convention BIM définit l’Environnement Commun de Données utilisé pour les besoins du projet en cohérence avec les pratiques des acteurs.
La mise en place d’un CDE nécessite de définir un certain nombre de règles. L’équipe de BIM Management, en collaboration avec la direction de projet, définit à travers la Convention BIM :
les droits d’accès, les rôles et les organisations suivant le profil du contributeur et l’information ou le fichier concerné ;
les contrôles de la qualité des données, documents et fichiers déposés, et particulièrement le respect des règles de dénomination ;
les procédures d’administration de la ou des plateformes (ajout ou suppression d’utilisateurs, modification des droits) ;
les procédures d’accès et d’échange (fréquence, caractère obligatoire ou non, etc.) et plus particulièrement les routes de validation et de diffusion.
L’ensemble de ces règles sont à décrire dans la Convention BIM ou des documents spécifiques annexés à celle-ci. Elles sont essentielles au bon fonctionnement d’un CDE. La Convention BIM, ou ses annexes, devront donc, a minima :
identifier l’environnement des solutions de management de l’information au sein du projet ;
définir l’environnement de management de l’information retenu pour le projet ;
définir l’environnement de management du projet retenu (s’il est différent de l’environnement de management de l’information) ;
définir les administrateurs et les règles d’administration de l’environnement ;
définir les profils des acteurs et les droits d’accès associés au niveau de granulométrie (répertoire, modèle, document, fichier, objet, propriété) nécessaire ;
définir les procédures d’accès et de collaboration ;
définir les protocoles de contrôle, de validation et de diffusion des données, modèles, fichiers et documents.
La Convention BIM établira les précautions à prendre pour l’éventuelle transition d’un CDE à un autre lors d’un changement de phase du projet. La Convention BIM décrira les mesures mises en place pour répondre à ce besoin et surtout à la pérennité de la donnée.
Résumé
Il existe un grand nombre de logiciels dans l'environnement du BIM. Suivant la phase du projet, les contributeurs et leur rôle sur le projet, chacun utilisera des outils numériques différents.
Cet environnement très varié permet aussi d'avoir accès à des outils "simples" et peu onéreux pour commencer à explorer les projets en BIM. Il peut par exemple s'agir de visionneuses IFC qui sont la plupart du temps gratuites ou d'outils d'une grande complexité dédiés aux grands projets.
