1. Définition du BIM Une technologieUne philosophieUn savoir-faire2. CAD 2D versus BIM 3DDigitalisation Focus sur la 3DFocus sur l’information (maquette intelligente)Extraction des données3. Le partage des donnéesMise en place d’une gestion des flux (workflow)Réflexion, conception, gestionLa conception intégréeLa détection des clashLa gestion du temps 4DLa gestion des coûts 5DL’analyse du cycle de vieL’impact environnemental4. Gérer le BIMGestion & maintenance des bâtiments (BIM Facility Management)Gestion du patrimoineGestion tout au long du cycle de vie

Déjà courant aux Etats-Unis et en Angleterre, le BIM - Building Information Modeling (Modelisation des Données d’un Bâtiment) est un processus intelligent permettant d’appréhender les projets de conception et de gestion de bâtiments de manière plus rapide, plus économique et moins intrusive pour l’environnement.

Lors de sa conception, un bâtiment passe par différentes étapes. Sur un processus traditionnel, une quantité d'information importante est perdue entre chaque étape car en général les acteurs ne sont pas les mêmes et n'utilisent pas les mêmes outils. Mais ce qui est encore plus coûteux c'est que ces informations sont en général saisies plusieurs fois par différents corps de métiers : l’Architecte, le Bureau d’Etudes, les entreprises saisissent tous les mêmes données géométriques du même bâtiment. On estime que les informations relatives à un bâtiment sont saisies en moyenne sept fois. Ces saisies multiples sont sources d'incohérences, de retards de livraisons et d'augmentation du coût de l'ouvrage bâti. Ces incohérences peuvent dégénérer en procès. On estime à largement plus de 10Md d'€ le coût annuel des incohérences dans le bâtiment en France.

Avec le BIM les informations sont capitalisées à chaque étape du processus. Ainsi, l'ensemble du processus est fédéré dans le BIM, qui englobe la géométrie de la construction, les relations spatiales, les informations géographiques, les quantités ainsi que les propriétés des éléments de construction. Le BIM ainsi créé pourra être utilisé lors de son exploitation mais aussi lors de sa démolition (aspects structurels, empreinte écologique des matériaux, réutilisation…).

Conception de la formation

GEPA

29 boulevard Raspail

75007 PARIS

Tel : 01 53 63 24 00

Responsable pédagogique

Ahmed Ryad SBARTAÏArchitecte/BIM manager/ERE

Intervenants

Ahmed Ryad SBARTAÏArchitecte/BIM manager/ERE

Partenariats

Modalités pédagogiques

Exposé ; échanges avec et entre les stagiaires, classeur pédagogique remis à chaque participant. –

LE BIM QU'EST-CE QUE C'EST ?

Le logo officiel du BIM et du format IFC

MEDIA CONSTRUCT / BUILDING SMART

VISUALISEZ LE DETAIL DE LA NORME IFC 2x3

UN CONSTAT

Avant le BIM et la maquette numérique IFC, les applications avaient besoin d'une interface spécifique pour communiquer

Aujourd'hui la maquette numérique IFC permet à chaque application dessin d'échanger en toute simplicité sans perte de données et en un temps record

Pour éviter que l’utilisateur du logiciel B soit obligé de saisir à nouveau les données du projet qui a été traité par A, il faut que le logiciel A soit capable d’utiliser un logiciel de traduction des données, encore appelé interface.

Et inversement, si l’utilisateur de A veut prendre en compte les modifications du projet effectuées par l’utilisateur de B. Rendre cet interface « standard », utilisable quelque soient les logiciels A et B est le problème technique difficile à résoudre dans la profession du Bâtiment, car il suppose s’entendre au préalable sur une norme de communication internationale. La difficulté d’échanger les données du projet entre logiciels techniques explique bien les limites de l’utilisation de l’informatique dans les métiers de la construction. Autoriser les échanges techniques revient donc pour la majorité des éditeurs de logiciels à renouveler leurs produits, tandis que les utilisateurs doivent s’attendre à remplacer une fois de plus leurs outils professionnels.

Quelle somme d’investissements !

Il faut croire que la prise de conscience de l’enjeu a été générale et simultanée à travers le monde, car c’est justement par une association d’utilisateurs et d’éditeurs de logiciels en AEC qu’une initiative internationale a vu le jour, et qui p

orte ses premiers fruits : celle de l’IAI (International Alliance for Interoperability).

Il est vrai que les perspectives offertes par une banalisation des échanges entre logiciels techniques du secteur de l’AEC sont considérables :

LE BIM ET LA MAQUETTE NUMERIQUE IFC EN VIDEO

LE BIM ET LA MAQUETTE NUMERIQUE IFC EN IMAGES

La maquette numérique Plusieurs manières d'afficher l'arborescence....................(spatiale par niveaux) .............................................(par catégories d'objets:familles)

Plusieurs possibilités d'affichage de la maquette numérique

Encore d'autres possibilités d'affichage de la maquette numérique

Possibilité de vue par niveau choisi..................................possibilité de coupe dynamique 3D pour détecter des conflits

Sélection d'objets dans la maquette et affichage automatique dans l'arborescence......maquette blanche

LE BIM Building Information Modeling

Explications- Généralités-Historique

L’IAI (International Alliance for Interoperability) est née en 1995 aux Etats Unis sous l’impulsion de 12 sociétés fondatrices.

STEP, département de l’ISO, avait en projet le développement d’un modèle d’échange de données dédié au secteur de l’AEC et basé sur les technolo

gies objets. Constatant la lenteur de ce développement, l’IAI décidait d’accélerer cette action dans un cadre professionnel privé, en exploitant certaines ressources de STEP, pour proposer un modèle d’échange sous le nom des IFC (Industry Foundation Classes).

Bien vite, l’initiative des fondateurs a donné naissance à des extensions de l’IAI dans le monde. Neuf chapitres, dont le chapitre français, au sein de Médiaconstruct, à PARIS, regroupent quatre ans seulement après la fondation de l’IAI plus de 600 sociétés réparties dans tous les métiers du secteur de l’AEC : utilisateurs, éditeurs de logiciels, organismes institutionnels, établissements d’enseignement, fabricants de composants du bâtiment … Les travaux de l’IAI sont financés par les cotisations des adhérents.

Plusieurs révisions des IFC ont vu le jour, tout d’abord expérimentales, présentées à différents salons d’informatique et d’AEC. La première révision commerciale paraît en 1999

Les premiers éditeurs de logiciels à proposer des interfaces d’échange IFC sont aussi les plus importants sur le marché de l’AEC : Autodesk, avec un nouveau logiciel structuré en objets, spécialisé pour les applications en architecture (Autocad Architectural Desktop), et Nemetchek, avec All Plan.

Dans chaque pays, plusieurs autres éditeurs annoncen

t ou présentent simultanément des interfaces IFC, tandis que certaines sociétés ou laboratoires de recherche se spécialisent dans des outils d’environnement du standard d’échange. Par exemple le CSTB développe un logiciel autonome, muni d’une interface IFC paramétrable, capable de matérialiser un fichier d’échange sous la forme d’une base de données (un SDAI).

Les domaines d’activité servis par les IFC s’étendront aussi, depuis l’Architecture, à la gestion de patrimoine, en passant par des corps de métiers techn

iques, comme la climatisation. Ce n’est plus qu’une question de temps.

Plus vite les utilisateurs participeront à ce mouvement, plus vite ils deviendront opérationnels, et pourront tirer les meilleurs bénéfices des échanges. L’IAI, mouvement fondateur des IFC.

Le rôle de Médiaconstruct en France

Une mission générale

Médiaconstruct est l’organisation officielle interprofessionnelle chargée de promouvoir le développement des NTIC dans la construction en France. Elle a pour objet d'aider les acteurs du secteur à tirer le meilleur parti des Nouvelles Technologi

es de l'Information et de la Communication pour obtenir des gains de productivité et de qualité.

Médiaconstruct représente en France l'IAI, et participe aux travaux internationaux Construction de l'Edifact Board.

Association relevant de la loi 1901, Médiaconstruct regroupe et accueille les professionnels de la construction et leurs partenaires institutionnels, l'offre informatique ou télématique, les responsables de projets innovants en matière de NTIC, les formateurs professionnels, les enseignants et chercheurs. Elle a pour adhérents à la fois tous les types d'acteurs de la construction, des chercheurs, des syndicats professionnels et organisations, des communautés

de type Ciprog (association des éditeurs de logiciels de la construction) ou Edibatec (association de fabricants fédérés autour de la réalisation de catalogues électroniques cohérents et exploitables dans les logiciels de chacun), des établissements d’enseignement universitaire.

DEFINITION DU BIM

Le BIM «Building Information Model», appelé plus communément « maquette numérique », incarne une façon révolutionnaire de décrire le projet de bâtiment en concentrant l’ensemble de l’information technique de l’ouvrage. « La maquette numérique est la représentation graphique la plus intelligente qui existe actuellement pour décrire des objets en 3D sur lesquels sont attachées des informations. Elle permet d’identifier clairement la composition d’un bâtiment, de le « désosser » virtuellement ».

Certes ce partage des informations au travers d’une maquette numérique implique des contraintes supplémentaires pour chaque acteur de la maîtrise d’oeuvre. Il leur faut revoir leur organisation pour structurer l’ensemble des données du projet de manière transversale en utilisant une même méthodologie et en travaillant sur des données communes : éléments topographiques, plans de

l’architecte, descriptifs des matériaux, détails budgétaires, éléments de structure du bureau d’étude, éléments d’aménagement du site, etc. La maquette numérique du projet se construit au fur et à mesure, permettant de constater visuellement l’avancement ou les modifications du projet.

La maquette numérique permet non seulement d'échanger mais aussi d'éffectuer des analyses: de structures, analyses thermiques,plomberie, électriques...

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POURQUOI LA MODELISATION DE DONNEES DE BATIMENT EST-ELLE SI IMPORTANTE

BIM englobe la géométrie, les rapports spatiaux, l©information géographique, les quantités et les propriétés des composantes de construction. BIM peut être utilisé pour soutenir le cycle de vie entier d’un projet de construction, incluant les processus de construction et d’opération des installations. Les quantités et les propriétés communes des matériaux peuvent en être facilement extraites. Les objets 3D étant des données exploitables, les conflits spatiaux éventuellement présents dans une maquette numérique peuvent être vérifiés automatiquement, réduisant ainsi les erreurs et changements à cause d’erreurs internes, tant lors de la conception que du dessin d’atelier. La technologie BIM est bien supérieure aux dessins. L’avantage des données de bâtiment n’est cependant pas juste au niveau de la cohérence des dessins et de la détection d’interférences entre les composantes. Les données extraites de la maquette numérique peuvent également servir à produire des listes de pièces, elles-mêmes utilisées par la suite pour l©évaluation du coût des matériaux, l’évaluation des coûts énergétiques d’opération tant pour l’éclairage que pour le chauffage et la climatisation, l’analyse acoustique ou autres. Les informations extraites de la maquette numérique procurent des rétroactions immédiates lors de la conception, informant

instantanément le concepteur des effets des changements sur l’ensemble du projet. L’approche BIM est révolutionnaire parce quelle fournit l’occasion de migrer de pratiques centrées sur l’intervention humaine à des pratiques assistées par des technologies ultra-performantes qui permettent une plus grande efficacité avec un effort moindre.

LES AVANTAGES DU BIM

• Disponibilité très tôt dans le projet des données de bâtiment quant aux coûts et à l’efficacité énergétique;

• Meilleure performance organisationnelle;

• Visualisation 3D par tous les membres de l’équipe de projet.

Plus rapidement

• Capacité d’utiliser les données de bâtiment pendant les

phases de conception et de fabrication;

• Capacité d’utilisation accrue des données de bâtiment pour la fabrication de composantes hors-site.

À moindre coût

• Meilleure coordination de l’équipe de projet utilisant la maquette numérique tout au long du processus décisionnel et de planification;

• Moins de changements demandés par le client à cause d’une meilleure compréhension du projet et comment celui-ci répondra aux besoins des futurs utilisateurs;

• Des erreurs en moins;

• Des omissions et réclamations en moins;

• Utilisation de la maquette numérique comme modèle réel « tel que construit » à des fins de gestion des installations.

Les bénéfices du BIM

Les bénéfices de l’implantation d’une solution BIM sont tels qu’ils devraient convaincre toute entreprise hésitant encore à faire le saut : vitesse de livraison accrue, meilleure coordination, dépenses diminuées, plus grande productivité et qualité de travail accrue.

En phase de conception

• Amélioration de la communication 3D avec tous les partenaires;

• Permet une réponse plus rapide à des questions et décisions de conception;

• Ramène les discussions lors de la conception et non plus lors des dessins d’exécution;

• Associativité bidirectionnelle entre les dessins;

• Modifications uniformes chez tous les partenaires et effet

de changement en cascade;

• Objets paramétriques permettant un changement instantané sur l’ensemble du projet;

• Vérification des interférences entre les composantes. En phase de construction

• Moins de changements lors de la construction;

• Moins de délais;

• Meilleur ordonnancement des travaux et matériaux;

• Communication améliorée tout au long du processus;

• Meilleure documentation en vue d’une accréditation LEED.

Avec les IFC, vos responsabilités professionnelles ne sont pas allégées. Elles sont déplacées, mieux précisées, codifiées, normalisées. Ces contraintes d’utilisation vont sans doute vous obliger à approfondir vos méthodes de travail, à regarder votre projet d’un oeil différent, presque à vous mettre à la place du partenaire inconnu que vous servez. Passer de l’ère du dessin à celui, plus abstrait, de l’objet, remet beaucoup d’habitudes en cause !

Un acteur limité à son rôle n’est concerné que par une petite partie des informations du modèle IFC.

Aucun logiciel, aussi intelligent soit-il, n’inventera l’information à votre place. Les IFC mettent à votre disposition des cases vides. Celui qui les remplit reste responsable.

C’est pourquoi nous avons voulu, en montrant l’arch

itecture du modèle IFC, vous faire prendre conscience que maîtriser l’information manipulée dans les échanges de données informatisés (EDI) peut être complexe.

Que sa saisie peut représenter un travail conséquent et minutieux. Et qu’avant de saisir une information, il faut l’avoir prévue dans sa tête, organisée dans sa méthodologie, structurée dans son projet.

ADOPTION DU BIM

En 2010, un peu plus du tiers (36 %) des participants à cette étude provenant d’Europe occidentale indiquaient avoir adopté le BIM. Ce chiffre peut être comparé au taux de 49 % d’adoption en Amérique du Nord (2009). Les architectes en sont les principaux adoptants (47 %), suivis des ingénieurs (38 %) et des entrepreneurs (24 %). Toutefois cela n’est que le début de l’histoire. Parmi les utilisateurs en Europe Occidentale, 45 % se définissent comme experts ou utilisateurs avancés, ce qui est plus élevé que le résultat obtenu pour l’étude portant sur l’Amérique du Nord en 2009, qui était de 42 %. Cependant, en termes de temps d’utilisation du BIM, les marchés sont différents. De

manière significative, plus du tiers des utilisateurs européens du BIM (34 %) - possèdent plus de 5 ans d’expérience d’utilisation du BIM contre 18 % en Amérique du Nord. Une autre différence frappante concernant le taux d’adoption parmi les entrepreneurs apparaît : Contrairement à l’Amérique du Nord, où l’adoption -du BIM s’est accrue de 50 % parmi les entrepreneurs, seuls 24 % des entrepreneurs en Europe occidentale ont adopté le BIM.

Différences entre utilisateurs en Europe occidentale

Les architectes détiennent le meilleur niveau d’adoption du BIM et de compétence en la matière. Presque la moitié des architectes (46 %) ont adopté le BIM, et 42 % des architectes créent des modèles BIM tandis que 19 % les analysent également. 48 % des architectes qui utilisent le BIM aujourd’hui se considèrent comme des experts ou des utilisateurs avancés. Près de 4 ingénieurs sur 10 (37 %) utilisent le BIM. Ils sont devancés par les architectes mais devancent les entrepreneurs dans l’adoption du BIM, avec une avance considérable. Il est intéressant de souligner que ce niveau d’adoption parmi les ingénieurs en Europe

occidentale est presque aussi élevé que celui des ingénieurs en Amérique du Nord (42 %), qui dans l’étude de 2009 semblaient résister à l’idée de complètement adopter la technologie BIM. Les entrepreneurs sont le groupe de professionnels ayant le niveau le moins élevé d’adoption et de compétence en matière de BIM, avec seulement 23 % d’entres eux indiquant qu’ils utilisent le BIM et seulement un quart (26 %) indiquant qu’ils se considèrent comme des experts ou des utilisateurs avancés. L’adoption du BIM par les entrepreneurs est également la plus récente : 68 % n’ayant commencé à utiliser le BIM qu’au cours des 3 dernières années.

Le pourcentage d'adoption du BIM tous les corps de métiers confondus

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Le taux d'adoption du BIM en Europe

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GLOSSAIRE DES TERMES UTILISES

SUC Système Unitaire de Communication. Structure de communication élaborée pour échanger le contenu sémantique de composants du bâtiment dessinés dans un plan. Le SUC utilise le formalisme du DXF. SDAI Standard Data Access Interchange : Interface d’échange dynamique de STEP, basé sur le principe d’une lecture préalable de la structure des données (en langage Express) des occurrences à lire. Utilisé dans le cadre des IFC, l’interface devient ainsi indépendante théoriquement des révisions du modèle IFC.

EXPRESS Langage formel normalisé, pour décrire une structure de bases de données orientées objets. EXPRESS est un outil de STEP, utilisé dans les IFC. EXPRESS-G Formalisme graphique pour décrire une structure de base de données, comme pour NIAM. L’avantage d’EXPRESS-G est qu’il constitue un outil de STEP qui permet automatiquement d’obtenir une traduction des schémas de la base de données en langage EXPRESS.

NTI ou NTIC Nouvelles Technologies de l’Information et de la Communication : regroupent les EDI, les réseaux de communication, Internet et les sites WEB, les réseaux locaux, les protocoles d’échange, le multimédia, les matériels nécessaires, …

LOO Langages Orientés Objets : C++, EXPRESS …

IFC Industry Foundation Classes : Classes d’objets fondamentaux dans le domaine de l’AEC, utilisés dans le modèle conceptuel et le modèle physique des données pour les échanges EDI. Proposés par l’IAI.

IAI International Alliance for Interoperability : Association internationale chargée de mettre au point le standard d’échange IFC, et de le promouvoir à travers des chapitres nationaux. Représentée en France

par Médiaconstruct.

Médiaconstruct Organisme chargé en France de promouvoir les EDI et les NTIC dans le secteur de la Construction. Il est le chapitre français de l’IAI. Réunit les professionnels et les acteurs de la Construction sur le thème des NTIC.

Méta-modèle Ensemble des règles qui décrivent la structure du modèle lui-même. Par exemple si un modèle conceptuel décrit la structure des instances de type mur, plancher, menuiseries ..., (propriétés et relations), le méta-modèle décrira comment sont définis les types eux mêmes, en spécifiant leurs caractéristiques générales.

Partage Evoque la possibilité de communiquer à plusieurs intervenants et à tout moment sur une base de données d'échanges commune. Préalable au concept d’ingénierie concourante.

Transfert Partie physique de la communication, concernant l'envoi d'un paquet d'informations entre deux points. Le transfert concerne des fichiers transitant sur un support (disquettes, réseau internet, …).

EDI Echanges de Données Informatisées

RSVA Réseaux et Serveurs à Valeur Ajoutée

DXF "Drawing interchance file format". Structure de communication entre le logiciel AUTOCAD d'AUTODESK, et tout autre logiciel doté d'une interface capable de lire ou écrire ce type de fichier neutre. Ces conventions décrivent la structure « en couche » des entités de dessin définies dans AUTOCAD, dans le format ASCII. Le "format" (appellation impropre) DXF n'est pas une norme, mais un standard de fait. Les logiciels de CAO spécialisés bâtiment utilisent largement ce standard.

IGES Autre structure de communication normalisée, utilisée surtout en mécanique.

ISO "International Organization for standardization". Organisation internationale de normalisation, qui spécifie en particulier les normes de communication en informatique. L'ISO dépend de l'ONU.

STEP "Standard for Exchange of Product Data Model". C'est un projet de norme ISO de spécification et d'échange informatisé de modèles de produits. STEP propose un cadre méthodologique, un

formalisme et des outils EDI. Un département de STEP s'occupe de la Construction : Un accord est intervenu entre l’IAI et STEP en 1999 pour se partager les spécifications des objets IFC.

NIAM "Nijssen Information Analysis Method". Méthode de spécification formelle de données, utilisable dans n'importe quel domaine pour décrire sans ambiguïté une organisation de concepts, d'objets, y compris les relations et attributs associés. Cette méthode est normalisée (STEP et ISO en 1983). Les IFC utilisent une autre méthode, EXPRESS-G.