Comment BIM, maquette numérique et logiciels transforment le Bâtiment

Comment BIM, maquette numérique et logiciels transforment le Bâtiment

La valeur ajoutée du BIM pour le secteur du Bâtiment se traduit par de nombreux avantages à chaque étape du cycle de vie du projet : phase de conception, phase de chantier, phase d’exploitation, et phase de gestion. Une bonne utilisation du Building Information Modeling permet notamment de réduire les coûts, améliorer la qualité du travail en favorisant le travail collaboratif entre entreprises du BTP et autres métiers gravitant autour de la construction, et la minimisation d’erreurs. Sous l’impulsion du PTNB (Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment créé en 2015), l’ensemble des acteurs est invité à adopter la technologie BIM et ses solutions. Prêt à exploiter tout le potentiel de la modélisation des données d’un bâtiment au sein de la maquette numérique, aux moyens de logiciels recommandés ? Bâtissons votre ascension sur des informations et fondations solides.

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Sommaire de notre guide du BIM pour le bâtiment :

Qu’est-ce que le BIM pour le secteur du bâtiment ?

La maquette numérique vue par les acteurs de la construction :

Les meilleurs logiciels conseillés en France :

6 précautions à prendre avant de choisir son logiciel :

Qu’est-ce que le BIM pour le secteur du bâtiment ?

Le BIM, un processus de travail collaboratif pour gérer la vie d’un bâtiment

Le Building Information Modeling traduit en français la volonté de concevoir, de construire et de gérer une construction, grâce à la modélisation des informations :

  • les acteurs s’appuient sur un modèle BIM commun pour travailler ensemble,
  • le processus de travail collaboratif présente de multiples avantages,
  • la maquette numérique commune réunit toutes les informations de la construction,
  • le fichier informatique commun permet d’actualiser les données en temps réel,
  • l’objectif est d’optimiser la gestion de toutes les phases de vie d’une construction,
  • le modèle permet à un BIM manager d’assurer la gestion du projet.

La maquette numérique et sa richesse d’informations

Tout ce dont les professionnels ont besoin est dans la maquette numérique :

  • la représentation à l’identique de la construction et tous les éléments la constituant,
  • la liste des étapes incluant toutes les données et contraintes techniques,
  • les professionnels intervenants sur le projet, le cadre de leur intervention,
  • la possibilité de simuler les points de vue, les coûts, les aspects de coordination, etc.
  • la capacité d’anticiper les incidents et de réagir en conséquence.

Cette maquette numérique représente une base de données numérique qui centralise toutes les informations, et modifications mises à jour en temps réel, dès la conception, pendant toutes les phases de construction, jusqu’à la gestion du bâtiment pendant sa phase d’utilisation ou d’exploitation. 

La modélisation des données intégrée aux objets 3D

La modélisation 3D est un outil de travail interactif qui fait ressortir toute l’intelligence du secteur du bâtiment autour de la représentation visuelle d’objets :

  • chaque élément est modélisé en un objet 3D (porte, mur, ascenseur, poutre, mécanismes, etc.),
  • pour chaque objet, on renseigne toutes ses informations (caractéristiques techniques, matériaux, etc.),
  • l’objet peut être simulé dans son utilisation comme sa consommation d’énergie, sa solidité,
  • l’interaction avec d’autres objets est indiquée pour prévenir les malfaçons,
  • un objet correspond à une classe spécifique, ce qui permet la préfabrication hors chantier.

Le format IFC pour l’interopérabilité entre les logiciels… et les acteurs !

Le format de fichier informatique de la maquette numérique conseillé est le format IFC pour plusieurs raisons :

  • il est normalisé pour permet d’être lu et modifié sur n’importe quel logiciel BIM, on parle alors d’interopérabilité,
  • il permet l’ingénierie simultanée, c’est à dire le travail en temps réel de plusieurs acteurs sur le même fichier,
  • ce standard BIM offre la possibilité d’adopter le point de vue de chaque métier lié à la construction,
  • il représente une économie de temps, de coûts, une meilleure communication entre intervenants,
  • il évite de nombreux problèmes structurels et fonctionnels en apportant une documentation enrichie.

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La maquette numérique vue par les acteurs de la construction

L’enquête du Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment (mars 2017)

Pour rappel, le PTNB, Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment, a pour objectif à long terme l’adoption des outils et bonnes pratiques numériques par les professionnels pour relancer l’activité du secteur construction dans son ensemble. Présenté en 2014 par la ministre du Logement, de l’Égalité des territoires et de la Ruralité, Madame Sylvia Pinel, le PTNB a été créé officiellement le 20 janvier 2015.

Pour obtenir des résultats significatifs sur les avantages du BIM et de la maquette numérique, 385 067 professionnels qualifiés du BTP ont été interrogés pour réaliser l’enquête PTNB, menée avec l’aide de batiactu groupe « Le BIM dans le secteur du BTP, baromètre de mars 2017 » :

  • 203 110 professionnels travaillant au sein d’entreprises de BTP,
  • 61 601 Maîtres d’œuvre,
  • 78 013 Maîtres d’Ouvrage,
  • 37 748 professionnels travaillant chez des industriels,
  • 4 595 personnes issues des activités gestionnaires de patrimoine.

Les avantages perçus par les métiers du bâtiment et du BTP

Voici en quelques chiffres révélateurs (arrondis « à la virgule inférieure ou supérieure » pour simplifier la lecture) un résumé cette enquête :

 

Tableau des avantages du BIM et de la maquette numérique pour les acteurs du Bâtiment
Type d’avantage perçu Nombre de personnes en pourcentage
Les acteurs du bâtiment travaillent mieux ensemble (travail collaboratif)

60%

Les erreurs de conception diminuent

60%

La qualité s’améliore nettement

40%

Les travaux sont anticipés

30%

Les délais d’études sont plus courts

15%

Les coûts d’exploitation sont réduits

15%

L’éco-conception est facilitée 10%
Les coûts diminuent 10%
Les délais de construction sont réduits 10%

 

Les deux grandes forces du BIM sautent aux yeux :

  • le travail collaboratif entre les différents acteurs,
  • les erreurs de conception en chute libre.

S’en suit en toute logique l’amélioration de la qualité. Les autres avantages émergent plus lentement dans le secteur : preuve en est qu’il y a encore du chemin à parcourir pour une meilleure appréhension du BIM et de son utilisation.

Vous pouvez visualisez en images ci-dessous :

  • les principaux avantages de la maquette numérique selon la MOA (publique versus privée),
  • les principaux avantages de la maquette numérique selon les entreprises de BTP de différentes tailles.

Légende :

  • en bleu foncé : derniers chiffres,
  • en bleu clair : chiffres de l’année antérieure.

 

Les avantages du BIM pour la MOA - enquête PTNB 2017
Source : enquête PTNB, « Le BIM dans le secteur du BTP, baromètre de mars 2017 »

 

Les avantages du BIM pour le BTP - enquête PTNB 2017
Source : enquête PTNB, « Le BIM dans le secteur du BTP, baromètre de mars 2017 »

Les besoins ressentis en technologie BIM

L’enquête révèle également les attentes des professionnels du bâtiment et du BTP.

Ils expriment notamment le besoin de disposer d‘informations sous formats numériques comme :

  • les caractéristiques des produits perçues comme des informations précieuses et attendues,
  • la modélisation de produits en 3D (objets 3D) reconnue d’utilité incontournable.

La réglementation technique comme les normes reste aussi dans le top 3 des attentes depuis 2 ans, malgré une baisse, alors que les données utiles à l’exploitation et à la maintenance se traduit par une hausse de 10% chez les Maîtres d’œuvres.

 

Tableau des besoins des acteurs du Bâtiment en technologie BIM
Nature des informations Industriels Maîtres d'œuvre Maîtres d'ouvrage Entreprises
Caractéristiques des produits
(dimensions, matériaux, paramètres techniques, etc.)

80%

74%

65%

63%
Modélisation de produits en 2D

26%

25%

20%

23%
Modélisation de produits en 3D

71%

69%

64%

55%
Réglementation technique, normes,
DTU, règles de l'art, avis techniques…

59%

61%

54%

71%
Caractéristiques environnementales
(performance énergétique, cycle de vie, etc…)

56%

55%

54%

43%
Prix des produits (objets 3D)

20%

41%

41%

46%
Données utiles à l'exploitation et à la maintenance 41% 40% 62% 29%

 

Les meilleurs logiciels conseillés en France

Les logiciels de modélisation 3D pour architectes, bureaux d’étude et entreprises de construction

Les logiciels utilisés et les plus appréciés en France, dont la majorité est recommandée par Le Cercle Promodul, offrent un encodage des données au format IFC.

Les architectes, mais aussi les constructeurs utilisent ces logiciels de modélisation 3D car ils permettent de travailler sur plusieurs phases :

  • la conception architecturale et plus largement le domaine de l’architecture,
  • la structure comme par exemple la gestion de l’armature et la maîtrise de la gravité,
  • le MEP, Mécanique, Electricité et Plomberie.

Dans ces logiciels, les possibilités offertes par la création de maquette numérique sont notamment :

  • intégrer toutes les informations concernant la maquette,
  • bénéficier d’une base de données commune incluant les objets 3D,
  • encoder les objets selon leurs caractéristiques physiques et fonctionnelles,
  • échanger toutes les données sans déperdition grâce au format IFC.
  •  
[SONDAGE EN COURS]

appvizer, avec le soutien média de la plateforme communautaire indépendante du BIM HEXABIM, propose de recueillir des avis d’utilisateurs professionnels sur 3 des logiciels les plus utilisés dans une démarche BIM : Archicad, Revit ou Allplan.
Les résultats de ce sondage seront restitués en ligne dans un article dédié sur appvizer magazine et permettra à d’autres professionnels de s’orienter en fonction des usages et préférences constatées.  Vous pouvez répondre à ce sondage jusqu'au 1er décembre 2017 à 16h00
 

 

Tableau comparatif de 3 logiciels de modélisation 3D utilisés par les acteurs du Bâtiment
Logiciel Catia Allplan Revit
Phases d’utilisation

Conception

Conception

Exécution

Programme

Conception

Construction

Utilisateurs

Architectes

Ingénierie

Industries aéronautiques et automobiles

Architectes

Multi-acteurs

Usages

Logiciel de modélisation 3D orienté Industrie
et conception de produit Logique mêlant R&D,
industrie (fabrication) et la simulation

Logiciel CAO orienté structure et architecture

Réalisation de projets BIM

Export sous les formats IFC

Logiciel dédié à la modélisation des données du bâtiment

Adapté pour des projets complexes

Format natif RVT avec export au format IFC et IFC4

Outil le plus utilisé

Points forts

Permet d’effectuer des simulations concernant
les matériaux, comme la performance de résistance

Intègre les améliorations et nouveautés
des catalogues produits

Offre des automatismes de fonctionnement avec Autocad

Vues instantanément mises à jour en cas de modification
dans le modèle BIM

Autodesk, étude personnalisée

 

Les logiciels de numérisation pour géomètres, bureaux d’étude et auditeurs de bâtiments existants

Comment reconstituer une construction existante en un fichier exploitable pour la maquette numérique ? Les logiciels de numérisation agissent comme un scanner 3D. Ils scannent la réalité grâce à un procédé de nuage de points : le fichier final restitue les volumes et l’espace avec fidélité.

Une fois importé dans un logiciel BIM tel que Revit par exemple, les points scannés permettent d’appréhender l’espace réel et de mesurer les dimensions de la construction afin de créer une maquette numérique de l’ouvrage existant. Ce procédé est fort utile dans une approche de rénovation ou de réhabilitation.
 

Tableau comparatif de 3 logiciels de numérisation utilisés par les acteurs de la construction
Logiciel Miao Recap MyCaptR
Phases d’utilisation

Toutes les étapes

Toutes les étapes

Conception

Exécution

Utilisateurs

Bureaux d’études

Bureaux d’études

Architectes

Entreprise généraliste

Bureaux d’études

Architecte

Entreprise générale

Description

Produit l’ensemble des documents graphiques, métré et descriptif d’un projet de construction

Saisie unique des données

Cohérence de la base de données

Modification appliquée automatiquement sur le métré et les plans

Interprétation précise des nuages de points

Puissance de traitement sur des millions de données

Création de modèles 3D virtuels d'une grande précision

Modélisation d’un chantier en 3D et mesures faciles à générer

Application de Scan 3D pour tablette numérique

Numérisation en temps réel

Génération automatique du modèle 3D et du plan 2D associé

Points forts

Bibliothèque de 14 000 articles, personnalisable, multi régions, et multi construction

 Moteur intelligent pour nettoyer les imperfections de manière performante

Solution légère, avec une facilité de prise en main

 

Les logiciels de visualisation pour tous les professionnels de la construction

Tous les professionnels peuvent utiliser un logiciel de visualisation : il s’agit d’un viewer destiné à lire les informations d’une maquette numérique, en sélectionnant les critères à la demande. Ceci est rendu possible grâce au format d’échange normalisé IFC, et très pratique lorsqu’on utilise un logiciel différent de celui d’origine qui a servi à créer le fichier. L’autre intérêt est de pouvoir détecter des anomalies dans la maquette, comme des interactions dangereuses ou le respect des standards géométriques.
 

Tableau comparatif de 3 logiciels de visualisation utilisés par les acteurs du bâtiment
Logiciel Tekla BIMsight IVisit360 Twinmotion
Phases d’utilisation

Programme

Conception

Exécution

Exploitation

Programme

Conception

Exécution

Exploitation

Programme

Utilisateurs

Multi-acteurs

Multi-acteurs

Architecte

 Usages

Visualiser la maquette numérique uniquement au format IFC

Créer une immersion 3D du projet

Créer un dossier HTML

Créer un fichier PNO pour les tablettes et smartphones

Rendu visuel en temps réel Immersion 3D

Réaliser des rendus images et vidéos

Points forts

Logiciel gratuit

Favorise le travail collaboratif

Adapté pour les assemblages en structures métalliques

Extrapolation d’une maquette 3D possible

Ajouts de textures et d’accessoires

Génération de rendus photos et vidéos réalistes.

 

Les logiciels de CAO pour les architectes, voire multi-acteurs

Ces logiciels de CAO s’intègrent parfaitement dans le processus BIM, particulièrement dans la phase de production et la gestion des données concernant la construction essentielle pour la phase de conception.

Intérêts de ces logiciels CAO :

  • lls favorisent l’interopérabilité avec d’autres logiciels,
  • ils fluidifient les échanges de données et d’informations,
  • vous créez ou modifiez une maquette virtuelle 3D paramétrique,
  • les modèles sont dynamiques pour faciliter les analyses et simulations.

 

Tableau comparatif de 3 logiciels de CAO utilisés par les acteurs de la construction
Logiciel Rhinoceros 3DSMAX Autocad
Phases d’utilisation

Conception

Programme

Conception

Conception

Construction

Génie Civil

Utilisateurs

Architecte

Multi-acteurs

Multi-acteurs

Usages

Architecture 2D

Architecture 3D

Modélisation 3D

Animation

Création de texture 3D

Conception et modélisation en 3D

Création de macros

Détection d’objets identiques

Calculs automatisés

Points forts

Aucune limite en termes de complexité, de degré ou de taille

Rendus et modèles incluant des éléments dynamiques et des effets

Création de palettes d'outils personnalisables

Programmation de workflows sur mesure

 

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6 précautions à prendre avant de choisir son logiciel

Précaution n°1 : s’assurer de pouvoir travailler avec les autres

Dans BIM, il y a modèle : tous les intervenants doivent pouvoir communiquer et échanger en temps réel, quelle que soit la taille du projet. Le travail collaboratif est de mise pour la réussite de toutes les étapes, de la conception, en passant par la construction, jusqu’à l’exploitation du bâtiment. Dans BIM, il y a également maquette : tout le monde doit pouvoir travailler sur la même maquette. Choisissez un logiciel qui permet d’actualiser les données et de conserver une base de données à jour.

Précaution n°2 : veiller à pouvoir échanger les données sans les altérer

Tous les intervenants doivent pouvoir échanger et travailler sur les mêmes données au sein de la maquette numérique : votre logiciel doit lire le format IFC, le format standard BIM pour assurer l’interopérabilité entre logiciels différents. Selon vos besoins, il est également conseillé de vérifier les formats que vous avez besoin d’utiliser tels que RVT (logiciel Revit), DXF/DWG and 3D DWG, RVT (logiciel Revit), DXF/DWG and 3D DWG ou PDF par exemple.

Précaution n°3 : examiner les fonctionnalités du logiciel d’un point de vue métier

Vous êtes plutôt orienté ingénierie et fabrication MEP ? Vous avez besoin d’un logiciel capable de gérer toute la base documentaire nécessaire. Les architectes en phase de conception apprécient la visualisation 3D et la conception de modèles en profitant de formes libres. En phase de construction, les possibilités en termes de modélisation et de coordination ne doivent pas présenter de limites contraignantes.

Précaution n°4 : exiger une bibliothèque d’objets BIM bien fournie

Ces objets 3D prêts à l’emploi font tout l’intérêt d’un logiciel : il doit pouvoir se connecter à des catalogues d’objets BIM compatibles avec votre logiciel. Sinon, vous allez perdre un temps fou pour créer vous-même chaque objet… à titre indicatif, ces bibliothèques d’objets BIM fourbissent en globalité le format RVT (format du logiciel Revit qui lit aussi les IFC), le format IFC, et le format 3DS.

Précaution n°5 : évaluer l’équilibre entre ergonomie et avantages sur le long terme

Tout est dans le titre ! Ne vous focalisez pas sur la facilité de prise en main, mais plutôt sur la richesse du logiciel et les avantages concurrentiels qu’il vous procure à l’usage : mieux vaut investir dans du solide et dans du durable plutôt que dans du « jetable » : c’est aussi ça l’esprit du BIM.

Précaution n°6 : mettre la réputation du logiciel à l’épreuve

Les meilleurs éditeurs apportent régulièrement des améliorations et des fonctionnalités à leurs logiciels, pour mieux répondre aux besoins des utilisateurs. Ces mêmes utilisateurs échangent entre eux : une fonctionnalité précise ou un nom de logiciel fiable revient souvent dans les conversations en termes positif. Une bonne réputation est généralement fondée car le logiciel a été éprouvé à l’usage par des professionnels.

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