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BIM

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Le BIM (Building Information Modelling) est un processus de travail collaboratif lié à la création et au partage de bases de données, constituant une maquette numérique 3D de la construction. Ce processus est activé à tous les stades du cycle de vie du bâtiment (conception, chantier, exploitation, fin de vie) et avec toutes les parties prenantes du projet (architecte, bureaux d'études, entrepreneur, gestionnaire du bâtiment...).

Quelle définition derrière le BIM ?

Le champ d'application du BIM est large. On l'emploie dès la phase de conception d'un projet et son utilisation se poursuit durant le chantier, l'exploitation et la déconstruction du bâtiment. En fonction des logiciels qu'il intègre, différentes dimensions peuvent être associées aux aspects volumétriques (3D) de la construction :

  • BIM 4D : modèle combinant construction et planification ;
  • BIM 5D  : modèle combinant construction, planification et coûts de construction ;
  • BIM 6D  : modèle combinant construction, planification, coûts de construction et d'exploitation.

En réalité, toutes les informations liées aux composants du bâtiment, ne pouvant pas être représentées sous forme d'objet 3D (propriété des matériaux, procédure de mise en œuvre, système d'éclairage, câblage, finitions...), peuvent aussi être renseignée dans le modèle BIM.

Quelles sont les fonctions du BIM ?

Schéma représentant l'évolution du modèle en fonction des intervenants du projet et de la phase de vie du bâtiment

Schéma représentant l’évolution du modèle en fonction des intervenants du projet et de la phase de vie du bâtiment

© François Denis

Le BIM peut être utilisé pour :

  • Collecter les données  :

    • collecte de données structurées, actualisées et fiables, par et pour toutes les parties prenantes (architecture, structure, fluides, thermique, courant faibles et forts...), et ce à toutes les phases d'un projet ;
    • centralisation en un endroit unique mais à usage multiple (bibliothèque commune dynamique) ;
    • doublons d'informations évités ;
  • Générer les données  :

    • génération d'informations sur le projet de manière aisée, sur différents supports (schémas, rapports, tableaux, planning, plans...) et avec des données à jour ;
    • représentation du projet de façon détaillée ou schématisée pour les membres du projet ou pour des membres extérieurs (futurs utilisateurs, riverains...) ;
  • Analyser et contrôler les données  :

    • détection d'incohérences entre les modèles produits par les différents intervenants (incohérence physique, planning...) ;
    • aide au processus décisionnel en favorisant l'anticipation (programmation, gestion des actifs, maintenance, choix techniques, finances...) ;
    • validation de l'atteinte des besoins et exigences à toutes les étapes du projet ;
  • Communiquer les données  :

    • partage des données et des commentaires, entre tous les acteurs du BIM ;
    • mise à jour du modèle dynamique, en temps réel ;

Utilisation du BIM suivant les différentes phases de vie d'un projet

Le tableau suivant regroupe des exemples d'utilisations du BIM à chaque phase de vie d'un projet de construction :

ConceptionConstructionMaintenance
Collecter les donnéesDonnées d'entrée de conception, programmation, cartographie, quantités pour calculs de coûts...Bordereaux de prix unitaires, avancement en temps réel de la construction...État et géométrie d'une installation existante avant rénovation, calendrier et quantités de maintenance, données issues d'un système de gestion technique centralisée...
Générer les donnéesProgramme, plans, schémas à destination de l'équipe de conception, maître d'ouvrage, riverains, ou autorités...Bordereaux de commande à destination d'un fournisseur externe, planning de chantier...Données de consommations à destination du gestionnaire de site et des fournisseurs d'énergie, guide d'utilisation à destination des usagers...
Analyser et contrôler les donnéesDétection des conflits spatiaux, simulations et calculs de performance, conformité avec les dispositions légales et les codes de bonne pratique...Optimisation du phasage de chantier, coordination de la fabrication et mise en œuvre, flux de trafic...Coordination d'opérations de maintenance, détection des dérives de consommation...
Communiquer les donnéesEvolution du modèle en temps réel en fonction des remarques et échanges de tous les acteurs du BIM...Modification au planning de chantier, changement de quantités avant commande...Informer en temps réel de défauts aux installations, d'un nouveau protocole...

Avantages et inconvénients

Le BIM, au-delà de l'outil, est une méthode de travail intelligente autour de données partagées, permettant la prise de décision tout au long du cycle de vie. Les avantages de cette méthode sont :

  • Une meilleure efficacité grâce à une coordination optimisée, au partage des données à la gestion des modifications ;
  • Une conception de meilleure qualité grâce à une anticipation des problèmes, une meilleure communication entre intervenants, à la simulation des performances environnementales et énergétiques de la construction ;
  • Des délais de production réduits et un planning mieux maitrisé grâce aux mises à jour dynamiques ;
  • Une meilleure transparence avec les clients et les parties prenantes du projet ;
  • Une phase d'exploitation mieux gérée grâce à la disponibilité des données d'hypothèses, de construction et de maintenance ;

Schéma illustrant un processus de construction traditionnel (à gauche) et une approche BIM (à droite)

Schéma illustrant un processus de construction traditionnel (à gauche) et une approche BIM (à droite)

Source : Contact 2017/1 – Edition spéciale – Le numérique pour tous !, Edition CSTC

Néanmoins cet outil connait quelques freins :

  • Un niveau de détails relativement important dès le début du projet, à cause de la paramétrisation de tous les éléments ;
  • Une implication de toutes les parties prenantes du projet en vue de l'élaboration d'un modèle BIM complet ;
  • L' achat du logiciel permettant la mise en place de la méthode et la formation des utilisateurs. Pour le moment le BIM reste un surcoût pour le projet ;
  • La nécessité d'un coordinateur BIM à tous les niveaux du projet (nouveau métier).

Différents niveaux d'utilisation du BIM

Le BIM peut être utilisé de manière plus ou moins poussée suivant le projet, ses objectifs et les compétences des différentes disciplines en terme de BIM. Le tableau suivant décrit plusieurs niveaux d'utilisation allant de la conception traditionnelle sans BIM (niveau 0) à une conception BIM intégrée (niveau 3). Les projets du secteur public sont ceux les plus à même à développer le BIM à son maximum (niveau 3).

Niveau 0

Conception traditionnelle

BIM de niveau 1

Modèle orienté objets

BIM de niveau 2

BIM fédéré

BIM de niveau 3

BIM intégré

Acteurs impliqués dans le BIMAucunArchitectes, bureaux d'études Architectes, bureaux d'études et maître d'ouvrageArchitectes, bureaux d'études, maître d'ouvrage et acteurs externes
Méthode de travail entre les différents acteursPas de modèle BIM utilisé mais différents logiciels CAO/word/excel sans interaction entre eux, et ce au sein d'une même disciplineChaque discipline (architecte, stabilité, techniques spéciales,...) travaille sur son propre modèle BIM, mais les modèles ne sont pas uniformisés au sein de l'équipe de conceptionModèle unique rassemblant les modèles de chaque discipline (architecte, stabilité, techniques spéciales,...)  et impliquant le maître d'ouvrageModèle unique intégrant également les parties externes en plus de l'équipe de conception et du maître d'ouvrage  (fournisseurs, fabricants, sous-traitants, clients, utilisateurs...)
Construction du modèleDessin traditionnel (lignes reliant des points)Conception paramétrique reposant sur le concept de modèle orienté objet, i.e. représentation géométrique d'une entité réelle (mur, poutre, fenêtre...) à laquelle on associe d'autres propriétés (nom, coût, type de matériau, disponibilité...)
Travail coordonnéCoordination classiqueTravail de manière conjointe sur des modèles BIM différentsTravail de manière conjointe sur un modèle uniqueTravail de manière conjointe sur un modèle unique
Echange de l'informationEchanges d'informations dans des formats conventionnels limitant l'analyse des donnéesEchange de documents générés par le BIM mais non uniformisés entre les acteursTransfert informatisé entre acteurs via le modèle unique, mais nécessitant encore l'intervention humaineTransfert entièrement géré par le modèle BIM intégré, sans perte ou modification d'informations
AvantagesPas d'investissement de départ important dans la mise en place d'un modèlemeilleur gestion du projet au sein d'une même discipline : planning, budget, modifications, limitation des erreurs de conception meilleur gestion du projet entre disciplines : planning, budget, modifications, limitation des erreurs de conception meilleur gestion du projet entre disciplines et économies en temps et en coût durant l'exploitation

A qui faire appel pour mettre en place le BIM

Le BIM nécessite un travail important de paramétrisation des données, de coordination et de mise à jour continue du modèle. Pour cela, il est indispensable de recourir à un responsable BIM qui chapeaute l'entièreté du processus. Pour les projets d'envergure, viennent s'ajouter des coordinateurs BIM au sein de chaque partie prenante.

Quels sont les documents garantissant la réussite du BIM ?

La réussite d'un projet BIM est en grande partie conditionnée par la collaboration entre les différents partenaires. Afin de garantir cette réussite, il est essentiel de décrire la méthode de travail BIM au moyen des documents suivants :

  • Le protocole BIM est un document contractuel majeur décrivant les conventions de modélisations, les attentes en matière de BIM, ainsi que les éventuelles modifications contractuelles nécessaires pour permettre l'usage du BIM. Ce protocole fait l'objet d'un document à part entière ou est intégré dans le programme d'exigences du projet.  

    Au lien suivant, se trouve un modèle de protocole de référence : Protocole BIM belge - Protocole de référence national pour les bâtiments

  • Le plan d'exécution BIM , décrit l'application des conventions dans la pratique, il établit les accords entre les différents partenaires sur la façon de travailler. Il constitue en cela un complément au protocole BIM. Ce document se veut évolutif, il est mis à jour régulièrement au cours du projet (au moins à chaque grande étape), en fonction des besoins et des idées des partenaires de projet, et de la maturité croissante de la collaboration BIM en général.

Le protocole et le plan d'exécution BIM pourront se baser sur des normes définissant le BIM.

Quels sont les normes définissant le BIM ?

  • Norme relative à la paramétrisation des objets :

    EN ISO 12006-3:2016 : Building construction - Organization of information about construction works - Part 3: Framework for object-oriented information (ISO 12006-3:2007)

  • Norme relative aux formats de fichiers ouverts :

    EN ISO 16739:2016 : Industry Foundation Classes (IFC) for data sharing in the construction and facility management industries (ISO 16739:2013)

  • Normes relatives aux modèles BIM :

    EN ISO 29481-1:2017  : Building information models - Information delivery manual - Part 1: Methodology and format (ISO 29481-1:2016)

    EN ISO 29481-2:2016 : Building information models - Information delivery manual - Part 2: Interaction framework (ISO 29481-2:2012)

Il est à noter que certains documents sont en court d'élaboration à l'échelle nationale belge, notamment en ce qui concerne les conventions de modélisation  et le niveau de paramétrisation des données.

Comment choisir son logiciel BIM ?

Logiciels architecturaux synthétisés en fonctions de leur fonctionnalité

Logiciels architecturaux synthétisés en fonctions de leur fonctionnalité

© Archsmarter

Le projet peut opter pour des formats de fichiers dits « propriétaires » i.e issus de logiciels privés ou opter pour des formats de fichiers ouverts , i.e permettant l'interopérabilité du modèle 3D et ce, entre différents logiciels, parfois concurrents. Les fichiers ouverts sont la meilleure solution pour éviter une dépendance à un système privé mais il faut néanmoins s'assurer de la réelle compatibilité des fichiers entre les différents logiciels utilisés par les intervenants du projet (pas de pertes d'informations).

On retrouve les formats de fichiers ouverts suivants : IFC (Industry Foundation Classes), IFD, COBie, CityGML, PAS1192.2, bSDD, CB-NL...

base de données de logiciels utilisant le BIM (architecture, stabilité, planning, coûts...)

Le schéma ci-dessous présente de manière synthétique différents logiciels architecturaux  en fonction de leurs fonctionnalités.

Quelle est la dynamique BIM dans les pays européens ?

Certains pays, ont déjà imposé l'utilisation du BIM à leurs marchés publics dans le domaine du bâtiment :

  • depuis 2007, Finlande : COBIM ;
  • depuis 2007, Norvège : le manuel BIM Statsbygg (entreprise gouvernementale responsable de la quasi-totalité des projets publics de grande envergure) est utilisé pour la totalité du cycle de vie des projets publics ; l'initiative commence à être suivie par le secteur privé ;
  • depuis 2007, Danemark : BIM obligatoire pour tous les projets gouvernementaux ;
  • depuis 2011, Pays-Bas : BIM rendu obligatoire sur des grands projets publics pour la conception ainsi que la gestion/maintenance des bâtiments et infrastructures ;
  • depuis 2016, Royaume-Uni : le PAS 1192:2 rend obligatoire le BIM de niveau 2 pour tous les bâtiments publics ;
  • depuis 2016, France : orientation BIM pour les marchés publics.

Existe-t-il des formations en lien avec le BIM ?

Une formation est proposée en Belgique par l'UCL (Université Catholique de Louvain) : BIM, conception et gestion intégrées ;

L'organisme de certification Breeam propose aussi une formation sur le sujet : BIM Certification for Individuals ;

Voir aussi sur le site de Bruxelles Environnement l'agenda des séminaires.

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Autres publications de Bruxelles Environnement

Sites Internet

Bibliographie

mis à jour le 28/05/2018

N° de Code : G_MAN01 - Thématiques : Gestion du projet, chantier, bâtiment - Thématiques secondaires : Chantier | Partage