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Le BIMSa mise en œuvre à l’heure du chantier numérique

L’année 2014, qui restera comme « l’an 0 » du BIM en France, a marqué le début d’une véritable révolution de l’acte de bâtir. Aujourd’hui en 2020, et ce partout dans le monde, il est rare de rencontrer un professionnel du bâtiment qui n’en ai jamais entendu parler. Le défi qui se pose désormais réside avant tout dans la concrétisation de ces « belles » théories, sur le terrain et en toute situation opérationnelle. C’est l’objectif principal de ce livre. En effet, si de plus en plus de professionnels connaissent l’idée générale du BIM, sa concrétisation sur le terrain nécessite des informations précises quelles que soient les problématiques rencontrées dans leur quotidien.

Le sujet du BIM est multithématique et généraliste par nature. En effet collaborer efficacement, ce qui est l’essence d’un processus BIM, impose souvent de bien connaître les métiers des personnes avec lesquelles on col-labore. Ce livre contient ainsi une présentation synthétique mais exhaustive des nombreux tenants et aboutissants qui touchent le sujet du BIM, aussi bien directement qu’indirectement. Tous les sujets sont couverts, de ceux liés à la révolution numérique dans laquelle le BIM s’inscrit indéniable-ment, jusqu’aux répercussions sociales et sociétales à prendre en compte pour garantir le succès de tout projet BIM. C’est en naviguant rapidement d’un sujet à l’autre grâce aux nombreuses références inscrites dans le texte que vous pourrez réaliser une collaboration BIM digne de « l’ingénierie concourante ».

Ce livre sera votre compagnon de route pour éclairer toutes les facettes de ce grand sujet qu’est le BIM.

Guillaume VILAIN Ingénieur indépendant pour le BIM, Guillaume VILAIN est littéralement passionné par la révo-lution du BIM et les nombreuses opportunités qu’elle apporte. Il trouve captivant de décou-vrir comment cette révolution, loin de se limiter à une simple digitalisation des processus de tra-vail dans le secteur du bâtiment, génère avant tout un nouveau paradigme numérique défini autour d’idéaux comme l’égalité et la liberté de choix. C’est dans cet esprit qu’il accompagne de nombreuses entreprises, pour que la révolution du BIM soit une chance plutôt qu’une crainte ou une contrainte. Son statut de travailleur free-lance lui permet de garantir l’indépendance de son avis, ce qui est fondamental pour tenir compte des éventuels défauts techniques et des ressentis négatifs.

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35 €

Guillaume VILAIN

Le BIMSa mise en œuvre à l’heure du chantier numérique

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1Table des matières

Chapitre 1Avant-propos

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2. Le BIM en un paragraphe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3. Un ouvrage guidé par le constat de la situation du BIM en 2020 . . . 13

4. Pourquoi le livre se veut généraliste plutôt que spécialiste ? . . . . . . . 14

5. Affronter la complexité du BIM par une discipline rigoureuse . . . . . 15

6. N’ouvrez pas ce livre à la première page ! . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

7. Le pari de l’auteur : pour que l’innovation soit une chance. . . . . . . . 19

Chapitre 2Guide de lecture

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

2. Interviews d'acteurs de la révolution du BIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 222.1 L’interview d’un architecte-gérant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2 L’interview d’une ingénieure travaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 242.3 L’interview d’une architecte (à l’oral) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 252.4 L’interview d’un métreur dessinateur
et courtier en travaux pour les particuliers (à l’oral) . . . . . . . . . 272.5 L’interview de stagiaires en France dans le cadre

d’un échange international et intercontinental . . . . . . . . . . . . . 30

3. Foire aux questions (questions d’ordre général) . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.1 Est-ce que le BIM est vraiment utile ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 313.2 En quoi le BIM peut-il m’être utile ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 323.3 Pourquoi ai-je l’impression d’être pris pour un ignorant ?. . . . . 333.4 Comment changer quand on croule déjà sous les choses

à faire ? Comment le BIM peut-il me faire gagner du temps ? . 343.5 Je n’interviens pas sur les chantiers de commandes

publiques, alors le BIM, ce n’est pas pour moi . . . . . . . . . . . . . . 363.6 Est-ce que le BIM favorise les grandes entreprises ? . . . . . . . . . . 37

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Tampon

2
Sa mise en œuvre à l’heure du chantier numérique
Le BIM

3.7 Je participe à un chantier en BIM, à quoi dois-je penser ? . . . . . 383.8 Est-ce que le BIM deviendra obligatoire

pour les appels d’offre en France ?. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4. Guide de lecture en fonction de votre profil et vos besoins. . . . . . . . 404.1 Vous cherchez le BIM bon marché, le BIM facile,

le BIM rapide ou le BIM pour les particuliers . . . . . . . . . . . . . . . 404.2 Vous cherchez le BIM complet ou le BIM technique. . . . . . . . . 43

Chapitre 3Le contexte de la révolution numérique

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

2. La révolution numérique : un contexte particulier et générateur de craintes et d’opportunités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 482.1 Faire de la révolution numérique une chance

en trouvant les outils les plus adaptés. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 502.2 Se lancer dans le BIM en profitant des aides

et incitations pour la transformation numérique. . . . . . . . . . . . 51

3. Optimiser la gestion des réseaux sociaux et s’en servir pour valoriser le travail en BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52

4. Profiter des ressources sous « licence libre » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 534.1 Les différentes licences libres existantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 544.2 Organiser sa recherche

pour trouver efficacement du contenu libre . . . . . . . . . . . . . . . . 57

5. L’interopérabilité entre les logiciels et les systèmes et la pérennité des formats standards . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 575.1 Faut-il défendre le principe d’interopérabilité

plus encore que le principe de licence libre ?. . . . . . . . . . . . . . . . 595.2 La maquette BIM sous format interopérable IFC

choisi par l’« État plateforme » français. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59


6. Les bases de données et les flux de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606.1 De l’algorithme vers le modèle de données,

un changement de paradigme . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 606.2 Le XML (Extensible Markup Langage) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 626.3 Les API ou Application Programming Interface . . . . . . . . . . . . . 636.4 Les outils Open Data et « l’État plateforme » . . . . . . . . . . . . . . 65

7. Les logiciels de design 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65

Chapitre 4Le contexte du chantier numérique

1. Usages existants et opportunités futures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67

2. Les outils numériques sur le terrain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692.1 Des tablettes sur les chantiers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 692.2 La réalité virtuelle et autres variantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 702.3 Les drones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70

3. La modélisation basée sur un nuage de points : le scan 3D et autres techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3.1 Acquérir un nuage de points pour réaliser une géométrie 3D . . 713.2 Le scanner tridimensionnel 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 753.3 La photogrammétrie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
4. Les outils logiciels pour le BTP antérieurs au BIM . . . . . . . . . . . . . . . 804.1 Terrassement et Modèle Numérique de Terrain . . . . . . . . . . . . 804.2 Outils numériques pour la cartographie :

Systèmes d’Information Géographique (SIG) et Système de coordonnées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 814.2.1 Capter un flux de données avec un SIG . . . . . . . . . . . . . . 824.2.2 Le GML (Geography Markup Language) . . . . . . . . . . . . . 83

5. Les outils de la Gestion Exploitation Maintenance (GEM) . . . . . . . . 835.1 Les systèmes de Gestion Technique de Bâtiment. . . . . . . . . . . . 845.2 Le DOE Numérique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 865.3 Le carnet numérique d’entretien et de suivi du logement . . . . . 86

4
Le BIM

6. Les organismes du BTP impliqués dans la transition numérique . . . 876.1 Le CSTB. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 886.2 L'Agence Qualité Construction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 896.3 Constructys, Opérateur de Compétences de la construction . . 89

Chapitre 5Histoire du BIM : enjeux et chronologie

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91

2. L’exemple des méthodes collaboratives dans l’industrie . . . . . . . . . . 922.1 La nécessité d’améliorer le processus de construction . . . . . . . . 922.2 Des solutions trop spécifiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 932.3 Des solutions trop complexes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 942.4 L’exemple de l’industrie automobile et aéronautique . . . . . . . . 962.5 L’ingénierie concourante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

2.5.1 Impliquer tous les acteurs d’un projet le plus tôt possible . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97

2.5.2 Travailler autour d’une base de données unique . . . . . . . 99
2.6 Les défis pour appliquer l’ingénierie concourante
dans le secteur du bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100

3. La mise en place du processus BIM : un virage international . . . . . 1013.1 La décision de créer des standards ouverts

pour l’interopérabilité. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1033.2 Le choix d’une architecture « orientée objet » . . . . . . . . . . . . . . 1033.3 La création du standard IFC :

une concertation internationale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104

4. Historique des dernières mises à jour concernant le BIM . . . . . . . . 1054.1 Le travail de veille des organismes du BTP . . . . . . . . . . . . . . . . 1054.2 Les dates importantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106


5. Les problématiques en question à la date de rédaction du manuel (2019) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1135.1 Situation du BIM au niveau international et local en 2019. . . 1135.2 La théorie du BIM face aux réalités . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114

5.2.1 Les freins à l’application réelle du BIM . . . . . . . . . . . . . . 1145.2.2 Entre Open BIM et BIM propriétaire,

les choses ne sont pas tranchées . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1155.3 Les évolutions réglementaires à prévoir

dans le secteur du bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116

Chapitre 6Analyse et construction de la maquette BIM

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117

2. « M » pour « Modeling » : la modélisation orientée objet et paramétrique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1182.1 Du plan au système 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1182.2 Une maquette « orientée objet » et « paramétrique » . . . . . . . . 119
2.3 Les objets BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.3.1 La standardisation des objets BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . 1222.4 Des choix techniques simplifiant le travail de modélisation . . 123

3. « I » pour « Information » : les informations de la base de données . 1243.1 Le « I » pour Information au centre de l’acronyme BIM . . . . . 1243.2 L’agglomération de la base de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1253.3 Exporter des quantitatifs très rapidement . . . . . . . . . . . . . . . . 126

4. Les standards et formats de fichier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1274.1 La clé de voute du BIM : le format IFC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1274.2 Les autres formats liés à la maquette BIM . . . . . . . . . . . . . . . . 131

4.2.1 Les outils pour transformer un fichier d’un format à un autre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131

4.2.2 Suivre l’avancée du travail BIM avec le format BCF . . . 1324.2.3 Exporter des données vers le système GMAO

avec le format CoBIE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132

6
Le BIM

5. Spécifier la maquette BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1335.1 Se fier aux documents du BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1335.2 Spécifier le niveau de détail en fonction des besoins . . . . . . . . 133

5.2.1 Une maquette en perpétuelle évolution : Level of Detail, Level of Development, Level of Information Need. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135

5.2.2 Les phases charnières (PRO-DCE et DOE) . . . . . . . . . . . 1375.2.3 Désambiguïsation LOD/ LoI/ LoD/ LoIN. . . . . . . . . . . . 1385.2.4 Autres paramètres pouvant influencer

le niveau de détail requis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1395.3 Maquettes séparées par lots. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 140

6. Techniques de modélisation en BIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1416.1 Démarrer une modélisation d’un bon pied . . . . . . . . . . . . . . . . 141

6.1.1 La possibilité de réaliser un « témoin virtuel » . . . . . . . . 1416.1.2 Choisir un modèle ou gabarit adapté . . . . . . . . . . . . . . . 1426.1.3 Créer la grille de construction et

ensuite la structure du bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1426.1.4 Prendre le temps de réaliser une géométrie

de base précise. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1426.2 Conseils généraux de modélisation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143

6.2.1 Prendre garde à « l’accrochage magnétique ». . . . . . . . . . 1436.2.2 Les fenêtres et les murs-rideaux, les portes . . . . . . . . . . . 1436.2.3 Toits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1446.2.4 Surfaces particulières . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144

6.3 Les bibliothèques d’objets BIM : se constituer un catalogue efficace . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1446.3.1 L’univers des plateformes d’objets . . . . . . . . . . . . . . . . . 1466.3.2 Solliciter les fournisseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1466.3.3 Modéliser ses propres objets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146

7. Analyser, vérifier ou faire vérifier une maquette . . . . . . . . . . . . . . . 1487.1 Se poser les bonnes questions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149


Chapitre 7Le processus collaboratif BIM : un enjeu sociétal

1. Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151

2. « M » pour « Management » . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152

3. La démarche collaborative BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1523.1 Organiser et spécifier le processus collaboratif BIM. . . . . . . . . 152

3.1.1 Saisir l’opportunité d’un processus de conception le plus en amont possible. . . . . . . . . . . . . 153

3.2 De la charte BIM à la convention, l’articulation des documents du BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.2.1 La charte BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1543.2.2 Le cahier des charges BIM (ou CCTP BIM) . . . . . . . . . . 1553.2.3 La convention (ou protocole) BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . 1553.2.4 Le plan de mise en œuvre BIM du projet . . . . . . . . . . . . 157

3.3 Les nouveaux métiers du BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1573.3.1 L’AMO BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1573.3.2 Manager BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1583.3.3 Coordinateur BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
3.3.4 Modeleur BIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
3.4 Les niveaux de maturité du processus BIM . . . . . . . . . . . . . . . 1623.4.1 Niveau de maturité 0 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1623.4.2 Niveau de maturité 1 : le BIM isolé . . . . . . . . . . . . . . . . . 1633.4.3 Niveau de maturité 2 : le BIM fédéré . . . . . . . . . . . . . . . 1633.4.4 Niveau de maturité 3 : le BIM intégré. . . . . . . . . . . . . . . 164

3.5 Les dimensions du processus BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1643.5.1 Le BIM en 2D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1653.5.2 La 3D . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1653.5.3 Ajouter facilement des dimensions à la maquette 3D . . 1663.5.4 L’optimisation du suivi temporel (4D)

et financier (5D) du chantier grâce au BIM . . . . . . . . . . 1663.5.5 La dimension énergétique et environnementale (6D)

naturellement associée à la dimension du cycle de vie du bâtiment (7D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 167

8
Le BIM

4. Le BIM, un outil collaboratif dans le BTP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1684.1 Le BIM, un processus inclusif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1694.2 Une visualisation intuitive pour un système

de communication autonome . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1694.3 Des logiciels pour mettre le pied

dans le processus collaboratif BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1704.3.1 Les visionneuses BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1704.3.2 Les plateformes collaboratives . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1714.3.3 Les plug-ins . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171

5. Le chantier BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1725.1 Le BIM pour la sécurité : une option gagnant-gagnant . . . . . . 172

6. Synergies conceptuelles autour du BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1736.1 Des chantiers LEAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1736.2 Le jumeau numérique. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176

7. Synergies spatiales autour d’un bâtiment BIM . . . . . . . . . . . . . . . . 1767.1 Synergies internationales : le BIM en pleine effervescence . . . 177

7.1.1 Le danger de voir le BIM comme une simple compétition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 178

7.2 Considérations culturelles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1797.2.1 Les différences dans l’application du BIM

entre les pays . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1797.2.2 L’exemple du LEAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181

7.3 Synergies nationales françaises . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1817.3.1 Le Plan de Transition Numérique

pour le Bâtiment (PTNB) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1827.3.2 Le Plan BIM 2022 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1837.3.3 L’action des organismes professionnels du BTP . . . . . . . 184

7.4 Baser la mise en œuvre du BIM sur l’environnement réglementaire français . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1847.4.1 Le cadre réglementaire de la commande publique . . . . . 185

7.5 Synergies territoriales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185


7.6 Synergies urbaines : la Smart City et concepts associés . . . . . 1867.6.1 Présentation de la Smart City . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1877.6.2 Créer un cercle vertueux avec le BIM et la Smart City . 1897.6.3 L’agrégation de données pour la Smart City. . . . . . . . . . 191

8. Répercussions sociétales liées au BIM et considérations culturelles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1918.1 Les questions et transformations du secteur

du BTP induites par le BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1938.1.1 L’industrialisation et le risque de concentration

économique autour des grandes structures. . . . . . . . . . . 1938.1.2 L’exemple du Lean Management. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1958.1.3 Les questions soulevées par le principe

d’interopérabilité et de la licence libre. . . . . . . . . . . . . . . 1958.2 Les questions et transformations

impactant la Ville et le Territoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1968.2.1 Intérêt du BIM et de la Smart City

pour la transition écologique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 196

Chapitre 8Les applications infinies du BIM

1. Les opportunités d’ordre général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2011.1 Découvrir le monde de la construction

et changer avec le BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2011.2 Diffuser avec le BIM : de nouvelles pratiques commerciales . . 2031.3 Le BIM pour attirer de nouveaux talents ou se faire recruter . 204

2. Nouvelles perspectives de collaboration sur la base d’une maquette BIM (ou 3D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 205

3. Le chantier BIM à petite et moyenne échelle . . . . . . . . . . . . . . . . . . 206

4. Le BIM pour le bâti existant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 209

5. La Gestion Exploitation Maintenance (GEM) avec le BIM . . . . . . . 2105.1 Le DOE numérique basé sur une maquette BIM . . . . . . . . . . . 2135.2 Le carnet numérique d’entretien du logement . . . . . . . . . . . . . 213

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Le BIM

6. Le BIM pour la gestion énergétique du bâtiment . . . . . . . . . . . . . . . 2146.1 Le BIM pour la réglementation thermique . . . . . . . . . . . . . . . . 215

7. Le BIM : déchets et déconstruction. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 216

Chapitre 9Mini-catalogue de ressources

1. Méthodologie et validité du mini-catalogue . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 217

2. Se documenter et se former . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2182.1 Tirer profit de tous les contenus Internet :

guide de recherche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2182.2 Les MOOC (Massive Open Online Course)

et plateformes de formation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2202.3 Les serious games sur le Lean et le BIM :

une piste pertinente . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2232.4 Programmes de certification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 224

3. Les réseaux sociaux et outils associés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 225

4. Les contenus multimédias libres de droits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 226

5. Flux de données . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2285.1 Données du territoire et logiciels SIG . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 228

6. Les grands logiciels de modélisation et leurs éditeurs . . . . . . . . . . . 2306.1 Logiciels de traitement de nuages de points . . . . . . . . . . . . . . . 2326.2 Compatibilité entre logiciels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 232

7. Objets et modèles 3D et/ou BIM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2337.1 Modèles 3D non limités aux modèles BIM. . . . . . . . . . . . . . . . 2337.2 Objets BIM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 234

Index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237

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Chapitre 4Le contexte du chantier numérique

Le contexte du chantier numérique1. Usages existants et opportunités futuresCe chapitre diffère du précédent, il traite de la révolution numérique en se fo-calisant sur les technologies et outils qui sont et peuvent être utilisés pour lesuccès du « chantier numérique », compris dans son sens large, c’est-à-dire lesecteur du bâtiment dans son ensemble. Le graphique placé dans la section La
nécessité d’améliorer le processus de construction, est encore une fois rappelétant il montre bien la nécessité pour le secteur du BTP de considérer sincère-ment les opportunités pouvant être apportées par la révolution numérique.
Leur connaissance permet de s’apercevoir de l’existence de nombreuses passe-relles permettant de ne pas partir de zéro dans la mise en œuvre du BIM. Dansla plupart des cas, les éditeurs de logiciels pour le secteur du bâtiment ontanticipé l’arrivée du BIM depuis plusieurs années voire plusieurs dizainesd’années. Des fonctionnalités spécifiques ont été prévues dans les logiciels afinde donner la possibilité d’éditer les fichiers dans des formats compatibles avecles projets BIM.

À l’inverse, la méconnaissance de ces usages numériques antérieurs au BIMpeut amener à réaliser des travaux superflus et à donner une impression de« réinventer la poudre », ce qui peut être très contre-productif pour la promo-tion du BIM.

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68Sa mise en œuvre à l’heure du chantier numérique

Le BIM

Comme pour les secteurs d’activité autres que celui du BTP, un professionnelpeut très vite se ressentir un peu perdu face à une véritable galaxie de possibi-lités. C’est pour répondre à cette problématique que cet ouvrage a été écrit,avec l’idée qu’un référencement ordonné de ces outils dans un « manuel » per-mettra de retrouver rapidement des informations lorsqu’un problème survient.

D’une manière plus large, le processus BIM invite tous les acteurs de laconstruction à mieux considérer les sujets transversaux à chaque métier diffé-rent, et en particulier les outils numériques qu’ils utilisent. Réalisé préalable-ment à la mise en œuvre d’un processus BIM, s’informer à propos des outils

Pour avoir plus de détail sur comment lire ce livre, rendez-vous au chapitreAvant-propos, à la section Affronter la complexité du BIM par une disci-pline rigoureuse, p. 15.

La question de la révolution numérique dans son ensemble, c'est-à-dire nonlimitée au chantier numérique, est décrite au chapitre précédent. Pour plusd'informations, rendez-vous à la section La révolution numérique : uncontexte particulier et générateur de craintes et d’opportunités, p. 48.

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utilisés par ses partenaires ne sera ainsi jamais superflu.

Les outils numériques et concepts organisationnels qui facilitent l’exécutiond’un chantier numérique dans le cadre de l’avènement du BIM sont détaillésdans les chapitres qui suivent ce chapitre de contexte. Par contre, le para-graphe sur le scan 3D, qui permet d’acquérir un nuage de points courammentutilisé pour réaliser la modélisation d’un bâtiment existant, est présent dansce chapitre car il est fréquemment associé au BIM, sans en être une partieintégrante.

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6Le contexte du chantier numériqueChapitre 4
2. Les outils numériques sur le terrain

2.1 Des tablettes sur les chantiers

C’est une image bien connue et souvent diffusée, d’un professionnel du BTPcollaborant avec son casque et sa tablette. La tablette est en effet un supportprivilégié pour amener l’efficacité du numérique sur le terrain. Comme pourd’autres outils du chantier numérique, la tablette n’a pas attendu le BIM pourarriver sur les chantiers.

La tablette est presque devenue le signe extérieur de modernité par excellenceet, dans cette situation, il faut veiller à ce que l’image marketing ne deviennepas une fin en soi. La définition des besoins auxquels la tablette répond parexemple, fiabilité et praticité, doit rester l’objectif central. Sinon, le personnelpourrait percevoir cette évolution comme une évolution gadget plus utile à lacommunication externe que pour améliorer la qualité du travail. Il est souhai-table, par exemple, de connaître précisément à l’avance les problèmes quiseront résolus par l’introduction de la tablette sur les chantiers ainsi que d’envérifier, à l’avance également, l’efficacité réelle dans des conditions de chan-tier.

En particulier la tablette ou le smartphone sont les outils qui cristallisent leplus l’extraordinaire démocratisation des objets numériques. Cette démocra-tisation est tellement rapide qu’il est très difficile de résumer la galaxie de pos-sibilités qu’offrent ces outils. En tant que tels, ils concentrent ainsi les aspectsexpliqués dans le chapitre précédent sur la révolution numérique, à la sectionLa révolution numérique : un contexte particulier et générateur de craintes etd’opportunités.


Le BIM

2.2 La réalité virtuelle et autres variantes

Les autres outils souvent présentés dans le cadre du chantier numérique sontles outils qui exploitent la visualisation virtuelle. Il convient de premier abordde différencier :

– les visites virtuelles (réalité virtuelle) dans lesquelles une personne est plon-gée en immersion dans un monde 3D,

– la réalité augmentée pour laquelle un affichage se superpose à la vision réellele plus souvent au moyen de lunettes semi-transparentes qui font égale-ment office d'écran numérique..

Conformément au mouvement de la révolution numérique, ces technologiespoursuivent leur démocratisation avec des équipements professionnels quigagnent en permanence de nouvelles fonctionnalités et, dans le même temps,des équipements rendus disponibles aux particuliers.

Ces usages pourront grandement profiter au BIM dans le sens où la révolutionproduit et va produire une très grande quantité de modélisations 3D.

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2.3 Les drones

D’une manière semblable à la réalité virtuelle, l’utilisation de drones profited’une double démocratisation, à la fois pour les professionnels et pour les par-ticuliers. Les drones permettent d’obtenir très facilement des images.

L’utilisation de drones peut donner des résultats spectaculaires dans le cadrede la photogrammétrie, c’est-à-dire l’acquisition d’un nuage de points fidèle àun site ou bâtiment existant sur la base de la parallaxe de mouvement. Cetteutilisation est particulièrement pertinente dans la mesure où le drone permetde s’affranchir de deux des limitations qui pénalisent la photogrammétrie : ilpermet un très grand recul et une couverture à 360° qui s’affranchit d’éven-tuels obstacles.

Il faut cependant rappeler que leur utilisation est régie par un cadre juridique,ces outils étant susceptibles d’être utilisés d’une manière non compatible avecla sécurité, la propriété privée et la vie privée, en particulier sur les parcelles au-tour de l’environnement du bâtiment.

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7Le contexte du chantier numériqueChapitre 4
3. La modélisation basée sur un nuage de points : le scan 3D et autres techniquesLa maquette numérique en trois dimensions utilisées pour le BIM est modéli-sée par une technique spécifique dite « orientée objet » qui consiste en l’agré-gation d’objets BIM. À l'inverse, de nombreuses modélisations 3D qui sontdiffusées, en particulier sur Internet, sont des modélisations 3D filaires,constituées par des surfaces, arêtes et points.

Par exemple, il est possible de réaliser une modélisation de la façade du bâti-ment en traitant un nuage de points acquis par un scanner laser. Une telle mo-

Pour plus de détails sur la différence entre ces deux types de modélisation3D, rendez-vous au chapitre Le contexte de la révolution numérique -section Les logiciels de design 3D, p. 65.

Pour plus de détails sur le choix de la modélisation orientée objet fait pourle BIM, rendez-vous au chapitre Analyse et construction de la maquetteBIM - section Une maquette « orientée objet » et « paramétrique », p. 119.

délisation sera « vide », car aucune information sur la structure du bâtimentne sera disponible, même pas l’épaisseur des murs de façade.

3.1 Acquérir un nuage de points pour réaliser une géométrie 3D

Pour travailler sur des structures existantes, en particulier pour des chantiersde rénovation, il peut être nécessaire d’obtenir une représentation techniqueprécise de ces structures et de leur environnement.

Pour trouver des exemples de modélisations de façade de bâtiment, rendez-vous au chapitre Mini-catalogue de ressources - section Modèles 3D nonlimités aux modèles BIM, p. 233.


Le BIM

La constitution de cette représentation technique précise implique très sou-vent un géomètre expert qui réalise tout un ensemble de mesures permettantpar la suite de réaliser les plans de l’existant. Cette phase de prise de mesureset leur analyse est fastidieuse et complexe. De plus, elle est caractérisée par unrisque d’erreur important pouvant avoir des causes multiples : confusionentre les mesures, notes sur papier peu lisibles, pointage incorrect...

Une autre technique est fréquemment associée au BIM : la constitution d’unnuage de points, le plus souvent par des techniques de scan de bâtiment. Leprincipe est d’obtenir un ensemble de points de données, localisés dansl’espace par des coordonnées x, y et z, représentant la façade des structures etde tous les objets présents.

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Exemple de nuage de points réalisé sur un bâti ancien - Source de l’image : Image dublog BibLus, blog du savoir faire et du logiciel pour l'architecture, l’ingénierie et laconstruction)

Un des principaux avantages de cette technique est qu'elle permet à tout mo-ment de récupérer n’importe quelle dimension avec les données acquises enune seule visite sur site. À l’inverse, en ne prenant que des mesures isolées, ilest possible que certaines dimensions, demandées après la première visite sursite, rendent nécessaire un déplacement supplémentaire. Cette technique sup-prime certains risques d’erreur liés à la complexité du travail de géomètre (er-reur de lecture de plan, triangulation…).

ingénieur indépendant pour le bim, vilain - sa mise en ...€¦ · générale du bim, sa...

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