Construire grâce à la maquette numérique

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L’arrivée du processus BIM dans la construction a permis de révolutionner le secteur. Des intervenants jusqu’aux clients, des avantages intéressants en découlent.

 

Comprendre le concept de la maquette numérique

Pour pouvoir le construire, il est d’abord nécessaire de comprendre ce qu’est une « maquette numérique ». Pour faire simple, il s’agit d’un objet qui n’existe que virtuellement, d’un fichier informatique. Son format (ou extension) varie selon le logiciel utilisé. Par ailleurs, il existe un format normalisé, nommé IFC, qui est un format commun qui permet l’interopérabilité entre les différents logiciels de maquette numérique. En effet, le but est de conserver l’intégrité des informations, même lors des échanges entre divers intervenants.

Pour qu’une maquette numérique soit qualifiée de « maquette BIM », il faut que ses objets soient porteurs de données, d’une « intelligence ». Les informations véhiculées par une maquette BIM sont de plusieurs ordres :

1. La composition : nature des matériaux présents sur l’objet dessiné ;
2. Les propriétés comme les performances thermiques, acoustiques ou mécaniques ;
3. La localisation, dont le nom de chaque pièce, les coordonnées de l’objet …
4. Les sémantiques comme les fiches techniques, les liens vers le site du fournisseur, les descriptions de chaque objet ;
5. Les données quantitatives telles que les volumes, les longueurs, les surfaces ainsi que toutes les autres quantités qui peuvent être associées aux composants de l’objet ;
6. Les données comportementales, qui concernent le comportement des objets entre eux. Par exemple, un mur pignon qui est attaché au toit. En bougeant le toit, le mur bouge aussi.
7. Les données mécaniques.

BIM et maquette numérique ne sont pas synonymes

N’est pas le BIM tous les logiciels qui permettent de dessiner très rapidement en 3D. Les objets dessinés ne sont que volumes, dépourvus d’intelligence. Une maquette 3D ne peut figurer dans le processus BIM qu’une fois porteuse de données associée à chaque objet.

La modélisation de l’objet

Ce point est également important dans une maquette numérique. Dans une représentation du bâtiment sur AutoCAD, on retrouve toutes sortes de formes géométriques (points, textes, courbes…). Certaines aides au dessin peuvent être assimilées à une forme d’intelligence, mais souvent il n’en est rien ! En effet, dans une maquette numérique BIM, on dessine des objets plutôt que des formes géométriques. 

 

Maquette numérique BIM, « construire avant de construire »

Une maquette numérique BIM brille par ses nombreux avantages, de la conception jusqu’à l’exécution, voire l’évolution du bâtiment.

Visualisation du bâtiment avant sa conception grâce à la réalité virtuelle et immersive

L’un des avantages les plus intéressants du recours à la maquette numérique est la possibilité de plonger le propriétaire dans un monde 3D virtuel. Notons toutefois que cette capacité n’est pas exclusive au processus BIM. En effet, même les maquettes « mortes » peuvent proposer cette option. Par ailleurs, elles sont dépourvues de liaisons entre les objets, d’intelligence, mais aussi des caractéristiques techniques liées au projet.

Grâce au BIM, il est plus facile d’obtenir les bons modèles 3D, tout en s’affranchissant de la phase de ressaisie d’informations à la création de l’environnement virtuel dans lequel l’utilisateur sera immergé.

Grâce à cette expérience immersive, l’architecte peut d’ores et déjà projeter le bâtiment à ses clients. Cela conduit ainsi à une appropriation plus rapide et ne fera que renforcer la collaboration entre les deux parties. Notons en effet que la qualité d’échanges entre les entités concernées est très importante. En outre, cette conception réaliste permet d’obtenir un coût précis en amont du projet.

Cette visualisation est également intéressante pour le concepteur lui-même. En effet, il a la possibilité d’interagir directement avec son modèle 3D, tout en appréhendant efficacement la notion de « confort d’utilisation ». Il faut savoir que cette notion est essentielle pour l’utilisateur, mais difficile à atteindre pour le concepteur.

 

Meilleure maîtrise de la construction de l’ouvrage

Avec le processus BIM, même la phase de construction est simplifiée. En effet, l’organisation sur le chantier est optimisée. Tous les acteurs du projet peuvent interagir en temps réel, ce qui permet d’anticiper les éventuelles difficultés techniques sur le chantier. De cette situation découle un gain de temps considérable ainsi qu’une garantie de qualité.

Quant au budget, il est facilement maîtrisable et peut même être réduit, en répartissant mieux les poutres pour réduire les épaisseurs de dalle, en plaçant correctement les voiles de contreventement…

 

Au-delà de la construction, la rénovation

Les acteurs dans la rénovation jouissent également des avantages découlant du processus BIM. Il s’agit en effet de scanner l’existant en 3 dimensions pour obtenir un nuage de points. Chaque point est représenté par ses coordonnées XYZ ainsi que la couleur dominante que le scanner détecre sur ce point. Les points récoltés sont ensuite retranscrits manuellement ou semi automatiquement sous forme d’objets 3D dans la maquette.

Moyennant un travail assez fastidieux, il est alors possible de convertir un bâtiment existant en maquette numérique. Une fois ce résultat obtenu, il est alors possible de modifier certains ouvrages ou ajouter certaines extensions afin de simuler les travaux d’aménagement. Grâce au BIM, on peut suivre aisément l’évolution d’une bâtisse, mais aussi de gérer son patrimoine.

 

Optimisation du partage d’informations grâce à la plateforme collaborative

Le processus BIM est intéressant dans la mesure où il épargne aux acteurs dans la construction la ressaisie des données lors du partage. Concrètement, les clients, les sous-traitants, l’équipe travaux, l’architecte, les exploitants et les fournisseurs travaillent sur une même copie du BIM.

En outre, le modèle 3D intègre deux notions : celle des éléments porteurs et non-porteurs. Elles permettent de transférer une maquette vers des logiciels de calcul de structure. Cela permet de calculer plusieurs éléments : les déformées, les descentes de charge, les accélérations sismiques ou encore la stabilité du bâtiment face aux vents.

Bien que ces logiciels de simulation ne soient pas nouveaux, le fait de pouvoir importer une maquette 3D sans le ressaisir est un gain de temps important pour les bureaux d’études.

 

Respect du programme architectural

Pour relier la maquette à un programme architectural, il existe désormais plusieurs logiciels. Généralement, il incombe au maitre d’ouvrage de définir ce programme dans le cadre d’une réalisation ou une conception. Ce professionnel détermine également les équipements qui composeront chaque pièce, les surfaces et le positionnement des locaux, les points lumineux…

Ce programme permet de vérifier en amont toutes les non-conformités liées à la future conception. En effet, il est possible de voir si tous les critères du programme sont respectés, s’il doit y avoir des modifications fastidieuses à faire …

Publié le : 13 Avr 2021

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