Guide complet sur le processus BIM : principes, applications et avantages dans un projet de construction

Tous les projets de construction comprennent de nombreuses contraintes techniques et opérationnelles. Les révisions budgétaires et les retards sont courants et généralement causés par un manque de collaboration entre les parties prenantes du projet de construction.

Le BIM est une approche nouvelle qui permet de solutionner cette problématique tout au long du cycle de vie du bâtiment, de sa conception à son exploitation.

Découvrez tout ce qu’il faut savoir sur le BIM afin de garantir une planification, une conception et une exécution des travaux efficaces et collaboratives.

Qu’est-ce que le BIM ?

Le BIM, acronyme de “Building Information Modeling”, est un processus de création et de gestion des informations relatives à un projet de construction et ses composants. Son objectif principal est d’optimiser la collaboration entre tous les intervenants du projet, tout au long de son cycle de vie.

Le BIM utilise une représentation numérique 3D de l’ouvrage comme support principal d’échange des informations. Ainsi, toutes les parties prenantes du projet peuvent centraliser les informations en temps réel et assurer la compatibilité de tous les éléments entre eux.

L’utilisation du BIM entraîne des améliorations considérables en matière de coûts, de délais et d’efficacité, de la phase de conception jusqu’à la phase d’exploitation de l’ouvrage.

Les différents niveaux de la construction BIM

Le BIM se décline en plusieurs niveaux de maturité. Ces derniers permettent de mesurer le degré de collaboration entre les parties prenantes d’un projet de construction selon des critères prédéfinis.

BIM niveau 0 : faible collaboration

De nos jours, le niveau 0 est considéré comme obsolète et rarement utilisé par les professionnels du secteur de la construction.

Ce niveau de maturité BIM signifie une absence de collaboration entre les différents intervenants du projet et l’utilisation de dessins CAO 2D.

Les informations sont produites et distribuées par le biais d’impressions papier et électroniques.

BIM niveau 1 : collaboration partielle

Le niveau 1 de maturité BIM comprend généralement l’utilisation de la CAO 3D et du dessin 2D. Tandis que la 2D est utilisée pour le dessin des plans, la 3D est utilisée pour la conception de maquettes numériques.

Le partage des données entre les parties prenantes au projet s’effectue par voie électronique via un environnement de données commun. Il s’agit d’une application permettant le stockage, l’accès et le partage des données.

La collaboration est existante, mais partielle. Chaque intervenant crée et gère ses propres données de manière indépendante.

BIM niveau 2 : collaboration totale

C’est à partir du niveau 2 de maturité BIM que le véritable travail collaboratif commence.

Chaque partie prenante travaille sur son propre modèle 3D, mais veille à ce que les informations soient échangées via un format de fichier commun (COBie, IFC, etc.).

L’objectif de ce système est de permettre de combiner les différents modèles afin de ne former qu’un seul et unique modèle BIM.

Cela permet notamment de détecter de manière simple et rapide les incompatibilités et les conflits entre chaque modèle.

En outre, des informations relatives à la gestion du temps et des coûts peuvent être ajoutées au niveau 2 de maturité BIM.

BIM niveau 3 : intégration complète

Le niveau 3 de maturité BIM est atteint lorsque la collaboration et le partage d’information sont complètement intégrés au projet de construction.

Afin d’atteindre ce niveau, plusieurs critères prédéfinis doivent être remplis :

• Un modèle commun doit être partagé dans un environnement cloud,
• Tous les intervenants doivent avoir accès au modèle et pouvoir y ajouter des informations en fonction de leur rôle dans le projet,
• Toute modification du modèle unique doit être visible par tous.

Des informations relatives à la consommation énergétique, à la durabilité et à la gestion des installations peuvent être ajoutées au niveau 3 de maturité BIM.

Les dimensions BIM : utilité et avantages

Le BIM n’est pas un simple un outil de modélisation en 3D. De nombreux paramètres, tels que les délais de construction, le budget ou les quantités de matériaux peuvent être inclus dans un modèle BIM.

Lors de l’ajout d’un de ces paramètres, une dimension BIM supplémentaire est incorporée au modèle.

Notez que l’ajout d’une dimension BIM dans le modèle d’un projet de construction dépend de sa complexité et des exigences spécifiques établies. Chaque dimension BIM a un rôle prédéfini et permet d’apporter un complément d’informations au modèle.

Tableau récapitulatif des dimensions BIM

Découvrez dans le tableau ci-dessous un récapitulatif des différentes dimensions BIM :

La dimension BIM 3D

Le BIM 3D est la première et la plus populaire des dimensions BIM utilisées par les professionnels de la construction.

La modélisation 3D, également appelée modélisation tridimensionnelle, permet d’obtenir une visualisation numérique du bâtiment en trois dimensions.

Cette représentation en 3D a lieu pendant la phase de conception du projet et permet de détecter les éventuels problèmes structurels de manière simple et rapide.

La dimension BIM 3D comprend de nombreux avantages pour les parties prenantes au projet de construction :

• Visualisation complète et détaillée de l’ensemble du projet en 3D,
• Diminution des révisions et des éventuelles erreurs grâce à une transparence totale dès le début du projet et une mise à jour centralisée du modèle BIM,
• Optimisation de la communication et de la collaboration entre l’ensemble des intervenants,
• Réduction des coûts et optimisation des délais.

La dimension BIM 4D

Le BIM 4D permet d’ajouter des données temporelles qui aident à modéliser les séquences de construction tout au long du cycle de vie du projet. Autrement dit, la dimension 4D est liée à la planification du chantier et définit le temps nécessaire pour l’achèvement de chaque étape du projet.

Grâce à la mise à jour centralisée des informations sur le modèle BIM, chaque intervenant peut visualiser facilement l’avancement des travaux de construction.

Le BIM 4D confère de nombreux avantages :

• Meilleure communication entre les architectes, les entreprises de construction et les équipes sur chantier,
• Optimisation de la planification du chantier,
• Réduction des retards grâce à un meilleur partage des informations liées aux délais de construction,
• L’état d’avancement du projet est connu et partagé par tous.

La dimension BIM 5D

Le BIM 5D permet d’estimer et d’analyser les coûts, tout au long du cycle de vie du projet de construction.

Cette dimension permet de prévoir le budget initial, mais également de le réajuster rapidement au fur et à mesure que le chantier progresse.

En cas d’imprévus ou de modifications pendant le chantier, le BIM 5D permet d’apporter des changements rapides et précis afin d’assurer la faisabilité du projet.

Le BIM 5D offre les avantages suivants :

• Estimation précise des coûts par poste (matériaux, main-d’œuvre, équipement de chantier, etc.),
• Analyse des coûts simplifiée,
• Visualisation de l’avancement du chantier et des coûts correspondants en temps réel,
• Diminution des risques liés au financement du projet.

La dimension BIM 6D

Le BIM 6D permet d’améliorer l’efficacité énergétique et la durabilité du bâtiment. Autrement dit, la dimension 6D permet d’assurer la durabilité de l’ouvrage à long terme d’un point de vue économique, énergétique et environnemental.

Dès la conception, l’analyse et l’estimation de la consommation énergétique permettent aux intervenants de sélectionner les solutions techniques les plus adaptées. L’objectif est de choisir des solutions durables qui combinent une faible consommation d’énergie, confort et qualité.

Le BIM 6D permet de bénéficier des avantages suivants :

• Optimisation des performances énergétiques du bâtiment tout au long de son cycle de vie,
• Analyse précise et rapide des différentes solutions techniques envisageables,
• Estimation détaillée des impacts environnementaux et économiques des solutions tout au long du cycle de vie du bâtiment,
• Planification simplifiée de la maintenance.

La dimension BIM 7D

Le BIM 7D permet d’optimiser la gestion et la maintenance des installations du bâtiment tout au long du cycle de vie. La dimension 7D contient toutes les informations importantes relatives aux installations, des spécifications techniques aux manuels d’utilisation.

L’objectif principal du BIM 7D est de rassembler en un seul endroit toutes les informations pertinentes pour assurer le bon fonctionnement des installations sur le long terme.

Grâce au BIM 7D, le propriétaire ou la personne en charge de la gestion des installations bénéficie des avantages suivants :

• Gestion et maintenance simplifiées des composants et des installations tout au long du cycle de vie du bâtiment,
• Les audits liés à l’efficacité énergétique, à la sécurité et au respect des normes en vigueur dans le secteur de la construction sont simplifiés,
• Prévision des dépenses d’entretien et de maintenance optimisée,
• Meilleure gestion des ressources financières, humaines et énergétiques.

Les nouvelles dimensions 8D, 9D et 10D

En plus des sept dimensions détaillées ci-dessus, trois nouvelles dimensions BIM non-réglementées peuvent également être utilisées :

• La dimension 8D permet d’assurer la sécurité des objets et des personnes sur chantier pendant les phases de conception et de construction de l’ouvrage,
• La dimension 9D correspond au concept de construction allégée (lean construction) qui permet de réduire au maximum le gaspillage en assurant une gestion efficace des ressources,
• La dimension 10D concerne l’industrialisation de la construction.

Quels sont les intervenants qui utilisent le BIM ?

Le BIM est principalement utilisé par les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les propriétaires.

L’utilité du BIM pour les architectes

Les architectes utilisent des logiciels BIM pour créer des modèles tridimensionnels. Ils sont plus efficaces dans leurs activités de conception, car ils disposent des contraintes techniques transmises en temps réel par les autres intervenants.

Les erreurs et les omissions dans les documents sont réduites, ce qui permet de diminuer drastiquement le temps de conception.

Le BIM est également utile afin d’évaluer les options de conception et de générer automatiquement des dessins 2D précis à partir du modèle 3D. Cette automatisation permet aux architectes de se concentrer davantage sur la conception du projet.

Enfin, la centralisation de toutes les informations sur un seul modèle permet de vérifier la conformité du projet avec les normes en vigueur et d’estimer les coûts dès le début de la phase de conception.

L’utilité du BIM pour les ingénieurs

Le BIM permet aux ingénieurs de déterminer de manière rapide et précise les exigences techniques de la conception afin d’assurer l’intégrité structurelle de l’ouvrage.

Grâce aux données fournies par les autres parties prenantes, les ingénieurs sont capables de déterminer les meilleures solutions techniques à mettre en place.

En outre, les outils BIM permettent aux ingénieurs d’évaluer la performance de chaque élément du bâtiment et de réduire les risques d’erreur.

Les bureaux de contrôle bénéficient également d’avantages considérables en utilisant le BIM et sa maquette numérique centralisée. Ils peuvent, en effet, avoir une vue d’ensemble claire et précise du projet et vérifier rapidement la conformité avec les normes en vigueur.

En cas de manquement constaté, ils peuvent aisément communiquer avec les parties prenantes concernées en insérant leurs commentaires dans le modèle BIM unique.

L’utilité du BIM pour les entrepreneurs

Les entrepreneurs utilisent le BIM afin de détecter d’éventuelles erreurs de conception avant de débuter les travaux de construction. En cas de problème, ils peuvent immédiatement communiquer avec les intervenants responsables afin de trouver une solution.

Cette analyse permet de réduire fortement les coûts en détectant les erreurs de conception avant le début du chantier.

Les entrepreneurs peuvent également calculer de manière précise et rapide les quantités de matériaux nécessaires, les coûts et les délais. De plus, le BIM optimise la gestion des matériaux, des équipements et des équipes sur chantier.

Enfin, le modèle BIM permet de communiquer l’avancement du chantier et de vérifier la conformité des travaux avec les documents de construction.

L’utilité du BIM pour les propriétaires

Les propriétaires peuvent utiliser des logiciels BIM pour centraliser toutes les informations utiles concernant les installations du bâtiment. Cela leur permet de planifier les interventions de maintenance et d’assurer le bon fonctionnement des installations.

Le BIM permet également aux propriétaires d’obtenir un ouvrage de meilleure qualité avec des performances énergétiques optimales. Les coûts liés à l’entretien et à la consommation énergétique sont réduits tout au long du cycle de vie du bâtiment.

Enfin, le BIM augmente l’engagement des propriétaires dans le projet en leur fournissant des visualisations plus claires et plus précises de la conception. Les visualisations 3D sont, en effet, beaucoup plus simples à comprendre que les dessins 2D.

Les avantages de l’utilisation du BIM

La transition vers le BIM pour la réalisation d’un projet de construction comprend de nombreux avantages pour l’ensemble des acteurs impliqués.

1. Meilleure communication entre les parties prenantes du projet de construction

La communication est un élément essentiel de la réussite d’un projet de construction. Le BIM permet d’optimiser la collaboration entre les parties prenantes en permettant la création et le partage d’informations essentielles en temps réel.

Par exemple, il est possible de coordonner efficacement les matériaux disponibles et les équipes sur chantier par le biais d’applications numériques et d’appareils mobiles.

En outre, l’utilisation d’un modèle BIM unique, accessible et à jour, permet d’éviter la perte de données et de prévenir d’éventuelles erreurs en cours de chantier.

2. Réduction des coûts pendant la phase de construction

Grâce au partage d’un modèle 3D commun entre les différents intervenants, tous les conflits susceptibles de survenir pendant la phase de construction sont déjà résolus. Il est, en effet, possible de concevoir des prototypes et de les tester via des logiciels BIM avant le début du chantier.

La modification ou la réparation d’un élément sur chantier peut rapidement faire exploser les coûts et le budget initial. Avec le BIM, il est facile d’analyser, de tester et de modifier le modèle unique afin d’obtenir la meilleure solution pour débuter les travaux.

Enfin, l’amélioration des étapes de planification et construction permet aux professionnels de mieux gérer les matériaux et de réduire le gaspillage.

3. Optimisation de la gestion et de la maintenance des installations

Les propriétaires et les gestionnaires d’immeubles peuvent aisément planifier les cycles de maintenance de l’ensemble des installations grâce au BIM.

En plus de réduire le risque de panne, cela leur permet de prévoir avec précision les ressources nécessaires pour maintenir les installations en parfait état de fonctionnement.

Qu’est-ce que le BIM management ?

Le BIM management est un métier de la construction à part entière. Un BIM manager a pour mission d’élaborer et de gérer les processus BIM utiles pour la modélisation du modèle 3D unique.

Le BIM manager doit réaliser de nombreuses tâches pour y parvenir, comme par exemple :

• Assurer la communication et la collaboration entre les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs et les clients,
• Former les intervenants aux processus BIM et à l’utilisation de certains logiciels spécifiques,
• Vérifier que les travailleurs disposent des outils nécessaires pour la mise en oeuvre des processus BIM,
• Contrôler la production des modèles 3D selon les délais prévus,
• Analyser l’efficacité du BIM et proposer des pistes d’amélioration,
• Encourager l’utilisation de la technologie numérique,
• Etc.

En bref, le rôle du BIM manager est de mettre en œuvre toutes les procédures BIM pendant la conception, la construction et la remise d’un projet de construction.

La norme ISO 19650 structure les standards de collaboration BIM

Bien qu’il n’existe actuellement aucune réglementation spécifique concernant le BIM en France, la norme ISO 19650 structure le travail en BIM à l’échelle internationale.

Cette norme, constituée de cinq parties, a été largement inspirée par la norme britannique BS 1192 et la spécification PAS 1192-2.

Objectif de la nouvelle norme ISO 19650

L’objectif premier de la norme ISO 19650 est de standardiser les concepts et les principes à respecter pour la modélisation des données et la gestion des informations dans un projet de construction.

Grâce à cette standardisation des processus BIM, de plus en plus de professionnels de la construction auront recours à cette méthode de travail. Les projets de construction seront plus efficaces, plus durables et moins coûteux.

Les cinq parties de la norme ISO 19650

Voici un tableau récapitulatif reprenant les cinq parties qui constituent actuellement la norme internationale ISO 19650 :