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Généralités
un project
l'entreprise
Plusieurs usages BIM sont décrits ci-dessous. A l’heure actuelle, certains de ces usages sont souvent appliqués dans le cadre de projets réalisés en BIM, d’autres le sont moins fréquemment (mais le seront probablement de plus en plus dans le futur).
Les usages repris ici sont :
- Capture de la situation réelle
- Définition du programme
- Réalisation d’analyses sur le projet et/ou sur son impact sur le voisinage (avant la construction)
- Contrôle de conformité à des exigences ou à des contraintes (avant la construction)
- Visualisation du projet
- Planification (BIM 4D)
- Détection et gestion des conflits
- Production de livrables
- Estimation et gestion des coûts (BIM 5D)
- Extraction de quantités et d’informations
- Préfabrication
- Vérification de la conformité des travaux exécutés
- Support à la logistique sur chantier (commandes, approvisionnement/livraison, stocks, etc.)
- Gestion des équipements/actifs de l’ouvrage construit (BIM 6D)
- Gestion des espaces et de leur occupation
- Réalisation d’analyses sur l’ouvrage construit
- Communication/collaboration
Capture de la situation réelle
A l’aide notamment de :
- scan to BIM : scanner la totalité ou une partie d’un ouvrage de construction pour capturer sa géométrie sous forme de nuage de points pouvant être convertis en maquette numérique
- photogrammétrie : capturer des images qui serviront à créer des nuages de points ou des modèles photoréalistes. Il est, par exemple, possible de capturer l’environnement du futur bâtiment et de situer le modèle dans cet environnement (afin de présenter le projet dans son environnement, p. ex.).
Définition du programme
Des règles automatisées peuvent notamment permettre de vérifier si le modèle proposé respecte les exigences spatiales du maître d’ouvrage (surfaces demandées pour chaque pièce, p. ex.). Le BIM peut également aider le maître d’ouvrage à définir le programme et l’organisation spatiale (quelles pièces doivent être à proximité les unes des autres, …) qui répondent le mieux à ses besoins.
Réalisation d'analyses sur le projet et/ou sur son impact sur le voisinage (avant la construction)
Les informations figurant dans les modèles (matériaux, dimensions et propriétés) peuvent également être utilisées afin d’effectuer des simulations selon divers scénarios (analyse de la lumière du jour, analyse acoustique, consommation énergétique).
Exemples d’analyses :
- analyse structurelle
- analyse de la performance énergétique
- analyse acoustique du projet
- analyse de l’éclairage artificiel
- analyse de la luminosité naturelle
- analyse du vent
- analyse des flux de circulation
- analyse d’accessibilité
- analyse de l’impact du chantier sur le voisinage
- quantification des déchets pouvant être générés
- identification des déchets pouvant être réutilisés.
Contrôle de conformité à des exigences ou à des contraintes (avant la construction)
Les modèles permettent non seulement de détecter les erreurs, mais également de contrôler la qualité. Ainsi, certains logiciels de contrôle (model checker) permettent de déterminer, sur la base de règles établies (accessibilité, sécurité incendie, …), si l’ouvrage modélisé répond aux spécifications, si les surfaces nécessaires sont reprises dans le projet et si les dispositions constructives sont respectées.
Exemples de contrôles :
- distances sorties de secours conformes à la réglementation incendie
- adéquation entre projet proposé et programme du maître d’ouvrage (en termes de surfaces, p. ex.) – voir aussi ‘Définition du programme’
- accessibilité personnes à mobilité réduite
- conformité aux règles de sécurité des installations de chantier prévues.
Visualisation du projet
Visualisation du projet à l’aide par exemple du logiciel de modélisation ou de viewers.
Voir aussi :
- Immersion 3D
- VR pour visualiser situation projetée
- AR (notamment pour visualiser modèle d’exécution sur chantier avec conditions existantes en arrière-plan)
Planification (BIM 4D)
Le BIM 4D Inclut la dimension « temps » permettant de gérer le planning et l’ordonnancement du projet. Exemples d’application du 4D BIM: visualiser les étapes, le phasage de la construction; aider à une meilleure coordination des corps de métier; gérer les ressources matérielles et humaines; prévoir l’impact des travaux sur la circulation routière ou sur l’accès à un bâtiment voisin; voir l’impact de tout changement sur le délai d’exécution initial …
- Planification de la construction de l’ouvrage
- Planification du mouvement des installations de chantier
- Simulation de la mise en œuvre
- Contrôle de l’état d’avancement
- Planification de la démolition
- Organisation et coordination tous corps d’état pour l’exécution
- Analyse de l’impact du chantier sur le voisinage
Détection et gestion des conflits
La détection des erreurs (clash detection) constitue un autre avantage qu’offre l’utilisation de modèles. La comparaison des maquettes 3D permet de repérer d’éventuels problèmes, tels que des objets qui se chevauchent, s’entrecoupent ou apparaissent en double. Il est dès lors possible de résoudre ces conflits – bien souvent à l’origine de frais supplémentaires ou de ‘coûts de malfaçon’ – avant même d’entamer la phase de construction.
- cohérence spatiale (des espaces)
- cohérence technique (clash géométriques et autres)
- cohérence temporelle (tâche y ne peut pas être accomplie avant tâche x).
Estimation et gestion des coûts (BIM 5D)
Le BIM 5D inclut la dimension ‘coût’ permettant de gérer des informations liées à l’aspect économique du projet.
Exemples d’application du 5D BIM : offre de prix depuis le logiciel, gestion de la répartition des coûts et dépenses tout au long du développement du projet, calcul de l’impact de certaines modifications du projet sur le budget, …
- estimation des coûts
- frais prévus / frais atteints (à tout moment).
Extraction de quantités et d'informations
De nombreuses informations et livrables peuvent être obtenus à partir des modèles : plans, coupes, images en perspective, rendus photoréalistes, listes des pièces constitutives de certains éléments, listes reprenant la surface des différents locaux, tableaux de contrôle, quantités à utiliser pour l’élaboration d’un métré, codifications renvoyant au cahier des charges.
Voir aussi ‘production de livrables’
Préfabrication
Utilisation du modèle en tant que source d’informations pour la production d’éléments préfabriqués + intégration par la suite des objets retravaillés (incluant, par exemple, des paramètres techniques) par l’entreprise manufacturière dans le modèle BIM.
La préfabrication est facilitée grâce à l’intégration de données utiles à la production dans le modèle (c’est déjà le cas dans certaines entreprises bois, aluminium, …).
Vérification de la conformité des travaux exécutés
Comparaison du bâti construit avec le modèle, à l’aide notamment de scanner 3D (Scan to BIM).
Aide à la logistique sur chantier (commandes, approvisionnement/livraison, stocks, ...)
- suivi des commandes, de la fabrication, du transport, de la réception sur chantier et du stockage des matériaux + du matériel nécessaire à leur mise en œuvre
- suivi de l’évacuation des matériels
- suivi du tri et de l’évacuation des déchets de chantier.
Gestion des équipements/actifs de l'ouvrage construit (BIM 6D)
Le BIM facilite la gestion patrimoniale (suivi des entretiens, …).
- approvisionnement en équipements/actifs
- maintenance des équipements/actifs
- localisation des équipements/actifs
- génération de planning prévisionnel de maintenance + prévision budgétaire des entretiens à réaliser.
Gestion des espaces et de leur occupation
- gestion de l’affectation des espaces
- analyse de l’utilisation des espaces en temps réel
- gestion des emménagements et déménagements.
Réalisation d'analyses sur l'ouvrage construit
- surveillance et gestion de consommation énergétiquecomparaison entre performances effectives et performances simulées
- analyse des performances relatives à l’éclairage, mouvements d’air internes et externes, analyse solaire, …
- production de scénarios de déconstruction partielle ou totale en vue d’une réhabilitation.
Voir aussi : la notion de ‘jumeau numérique’ ou ‘digital twin’ (modèle virtuel relié à des capteurs notamment pour le contrôle et la gestion des équipements), ainsi que la notion de ‘Smart Building’.
Communication/collaboration avec les partenaires de projet et autres intervenants
- partage centralisé des informations qui permet de limiter les ressaisies d’informations et de faire bénéficier chacun d’informations à jour (utilisation d’une plateforme collaborative (common data environment))
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Production de livrables
- modèles (d’exécution, as built, d’exploitation, …) : modèles mis fréquemment (chaque semaine) à jour disponibles sur le CDE
- plans
- borderaux de commande
- liste d’éléments présents dans l’ouvrage
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