La construction se numérise et devient durable

La numérisation de la société change durablement les comportements de consommation, mais aussi les procédés de fabrication. Le secteur de la construction n’échappe pas à la règle. La maquette numérique, ou BIM, gagne du terrain et permet de construire mieux, mais aussi plus durable et responsable. Alors, comment tirer parti du BIM pour simplifier les chantiers ? A quels enjeux le BIM répond-il ? On vous dit tout !
  • Visualiser l'ouvrage sous toutes ses coutures

165 mètres de hauteur, 49 000 m2, 44 niveaux et 1 100 m2 de balcons et terrasses… Vaisseau amiral du Groupe, la nouvelle Tour Saint-Gobain a tout d’une cathédrale de cristal, implantée au cœur du quartier d’affaires de La Défense, près de Paris. Porté par Generali, Vinci Construction et l’agence d’architecture Valode & Pistre, ce projet titanesque est l’une des premières tours en France à avoir intégré le BIM. Le BIM ? Cet acronyme anglo-saxon couvre trois significations : Building Information Management qui correspond à une organisation ; Building Information Modelling qui renvoie à un processus ; Building Information Model qui est un modèle de données du projet.

« Cette méthode de travail innovante est fondée sur la mobilisation de l’ensemble des acteurs de la construction autour d’une maquette numérique en 3D, qui reproduit de façon virtuelle l’ensemble de l’ouvrage », explique Stéphane Patrix, Directeur Technique des Marchés Habitat France chez Saint-Gobain. Avec le BIM, il est possible de retracer précisément chaque étape du cycle de vie d’un projet, de sa conception à sa fin de vie. » Largement répandue aux Etats-Unis, obligatoire en Norvège, Danemark et Grande-Bretagne, la dynamique BIM gagne progressivement du terrain ailleurs en Europe, et notamment en France avec le plan BIM 2022, l’organisation buildingSMART France et la mobilisation de l’ensemble des acteurs de la construction.

Un outil protéiforme et complet

Conception, gros œuvre, choix des matériaux, logistique, mais aussi calcul de l’empreinte environnementale… Le BIM est une démarche protéiforme, qui permet d’analyser, de simuler et de visualiser l’ouvrage sous toutes ses coutures : structurelles, énergétiques ou budgétaires…

Prenons l’exemple de la Tour Saint-Gobain. Et plus précisément, de sa façade en verre. Toute sa majesté repose sur le choix d’un vitrage spécifique, qui varie selon la luminosité. Sur un projet « classique », l’architecte ou le maître d’ouvrage fait son choix sur échantillon ou à l’aide de prototypes. Une solution souvent peu fidèle à la réalité. Avec le BIM, les équipes de Saint-Gobain Vitrage Bâtiment avec l’appui des équipes R&D de Saint-Gobain ont établi l’ensemble des performances du vitrage afin de modéliser une façade extrêmement réaliste. Résultat : l’architecte a sélectionné son vitrage en visualisant l’effet recherché, grâce à l’outil GlassPro Live. De telles simulations sont désormais monnaie courantes, et les acteurs de la construction se tournent vers le BIM pour choisir leurs matériaux et « faire leurs emplettes ».

Une bibliothèque pour faire ses achats

Mais alors que peut-on trouver dans une « bibliothèque BIM » ? Eh bien par exemple, dans celle de Saint-Gobain on accède à 130 produits du Groupe, paramétrables et représentés en 3D. A chaque objet (cloisons, plafond, vitrage…) sont associées des informations techniques (taille, modèle, données énergétiques, etc.), partageables entre les différents acteurs du projet.

Comme dans un jeu vidéo, l’architecte, le bureau d’études ou l’entreprise n’a alors plus qu’à piocher pour choisir ses matériaux et concevoir son ouvrage. Mieux, les logiciels de modélisation (comme ceux proposés par Isover et / Placo®) peuvent s’intégrer à la maquette numérique. Ces configurateurs tiennent compte de la géométrie du lieu et garantissent un calepinage fidèle (c’est un plan détaillé reproduisant sous forme virtuelle l’assemblage de différents éléments). Avec en prime, la liste des matériaux à commander, un planning de livraison, des plans de pose précis… A la clé, moins de marge d’erreurs, moins de dépassement budgétaire et une durée des chantiers écourtées.

Du BIM au RIM

Si le BIM s’avère précieux dans le choix des matériaux, il s’impose de plus en plus comme un atout pour construire dans une démarche plus vertueuse sur les plans énergétiques et environnementaux.

Chauffage, climatisation, orientation du bâtiment, nombre d’ouvertures… Tout peut être modélisé sur BIM ! Quand on connaît la complexité des réglementations thermiques, on en mesure la portée majeure. « Le BIM permet aux acteurs de revoir leur façon de concevoir et de construire un ouvrage, mais aussi d’inscrire la continuité d’information dans celui-ci, explique Stéphane Patrix. Par exemple, il est non seulement possible d’utiliser la maquette pour évaluer les performances thermique, environnementale, confort et esthétique d’un bâtiment à l’aide de logiciels de simulation, mais aussi pour y intégrer les éléments d’exploitation de tout son cycle de vie. » En effet, les informations sont clefs dans cette démarche et permettent de nombreuses déclinaisons. Par exemple le RIM (ressource information modeling), fondé sur les informations du projet, il dresse un diagnostic des matériaux utilisés et calcule leur impact carbone - de l’approvisionnement en matériaux aux déchets générés, jusqu’à la déconstruction. Grâce à cette ultra-modélisation, il devient possible d’établir une traçabilité de chaque matériau. D‘anticiper les coûts d’une déconstruction. D’entrevoir les possibilités de recyclage ou de réemploi. Ainsi, l’exploitation des informations du projet (du BIM au RIM) offre des possibilités multiples et propulse le bâtiment durable sur le devant de la scène.

L’esprit chantier

L’autre grande force du BIM tient dans son incroyable possibilité à fédérer tous les acteurs autour d’un même projet. Contrairement à la stratégie en silo qui contraint chacun à travailler dans son coin, le BIM offre une vision à 360° de l’ouvrage en cours de construction. Grâce à un format de fichier unique (Industry Foundation Classes), les échanges sont grandement facilités « Le BIM reproduit l’esprit chantier (acte de construire ensemble) et permet aux différents acteurs de la construction de travailler de façon collaborative et de partager leur savoir-faire autour d’une représentation virtuelle de l’ouvrage, confie Stéphane Patrix. La coordination continue entre les différents acteurs via une maquette accessible à tous améliore les prises de décision et réduit les pertes de données et les conflits. » Cette co-construction permet également d’associer les clients finaux au projet.

Revenons à la Tour Saint-Gobain. Alors que l’ouvrage était encore en construction, les salariés ont ainsi pu visiter virtuellement leurs futurs bureaux grâce à la réalité virtuelle.

Accompagner les PME dans le BIM

L’atout majeur du BIM, c’est donc de pouvoir associer tout le monde au projet. Tout le monde, vraiment ?

Si les grands acteurs du secteur ont intégré cette innovation à leurs pratiques, les PME y viennent tout doucement. Une prise en main du BIM qui devrait cependant s’accélérer car elles ont tout à y gagner « La sensibilisation et la formation au BIM sont devenues des objectifs prioritaires pour Saint-Gobain. Cette démarche doit être accessible à tous, et en particulier aux petites entreprises. C’est pourquoi nous développons des outils qui permettent de les former et facilitent leur intégration dans le processus BIM », témoigne Stéphane Patrix.

Cet enjeu posé par l’appropriation du BIM soulève effectivement la question de la formation. En Allemagne, le plan national « Stufenplan Digital Planen und Bauen » (Plan par étapes Planification et construction numériques) a encouragé l’usage du BIM par une approche multisectorielle, qui associait groupes de travail locaux et associations. En France, le Plan BIM 2022 prévoit d’accompagner la profession via une plateforme collaborative : KROQI.

Cette montée en compétence de toute la profession est indispensable pour envisager la ville durable de demain. Car le BIM a déjà trouvé son digne héritier : le CIM (city information modelling). Totalement collaboratif, ce modèle ira encore plus loin, en offrant une vision globale du projet dans la ville : transports, flux des personnes qui fréquentent le bâtiment, etc. Un pas de plus vers une construction 100 % durable et responsable.



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