Le déploiement progressif de la modélisation numérique des bâtiments va révolutionner la construction d’ici à la fin de la décennie

Avec le BIM (building information modeling, littéralement "modélisation des données du bâtiment"), le secteur de la construction entre enfin dans l'ère du numérique. "C'est bien plus qu'une modélisation, prévient Karine Leverger, déléguée générale de Syntec Ingénierie. C'est une méthode collaborative de travail qui, autour de la maquette, définit un langage commun pour tous les acteurs d'un projet." Les architectes, les bureaux d'étude et les groupes d'ingénierie sont les moteurs de cette évolution. Et ils vont devoir répandre la bonne parole, notamment auprès des PME, qui ne sont pas encore habituées à ces nouvelles façons de travailler.

Suivant la taille et la spécialité des entreprises, la mise en place et le maniement de l'outil ne se feront pas au même rythme. Parmi les groupes d'ingénierie, les cabinets d'architecture et les majors du BTP, les grosses structures sont équipées en logiciels depuis des années. Qu'ils soient spécialisés dans la construction ou venus de la CAO industrielle (Abvent, Nemetschek, Autodesk, Dassault Systèmes…) les softs ne manquent pas. Et grâce au format de données IFC (information for construction), normalisé ISO et ouvert, l'interopérabilité entre les différents éditeurs devrait être assurée. Pour autant, afin d'atteindre un niveau de précision optimal, "toutes les fournitures des différents fabricants devront être modélisées en 3 D et disponibles sous forme de bibliothèques numériques", souligne Christophe Castaing, le directeur du projet BIM by Egis. Cela représente de gros efforts en perspective, notamment pour les PME.

L'AVÈNEMENT DU BIM MANAGER

L'accent devra également être mis sur les formations, tant en interne que dans les écoles d'ingénieurs, où elles ne datent que de quelques années. L'ESTP Paris s'est doté, cet automne, d'une salle dédiée, disposant de 93 écrans et de 80 postes de travail en réseau, renfermant une trentaine de logiciels indispensables à la conception et à la manipulation d'une maquette numérique.

Chez les ingénieristes, les fonctions de BIM manager émergent depuis quelques années. Et des plans internes de développement des compétences ont été mis en place, comme dans le groupe Egis. Autre aspect non négligeable, alors que de nombreux acteurs seront impliqués dans l'enrichissement de la maquette, des normes strictes d'approbation et de validation devront être respectées afin d'encadrer le régime de responsabilité et les problèmes de propriété intellectuelle. À cet égard, la maîtrise des enjeux contractuels sera aussi importante que celle des enjeux techniques.

UNE MISSION "NUMÉRIQUE ET BÂTIMENT"

La généralisation de la méthode BIM est depuis quelques mois fortement encouragée par les pouvoirs publics. Dans le cadre du plan de relance de la construction, lancé en 2014 par Sylvia Pinel, ministre de l'Égalité des territoires, du Logement et de la Ruralité, une mission "Numérique et bâtiment" a été conduite par Bertrand Delcambre, ancien président du CSTB. À l'issue de cette mission, Sylvia Pinel lui a confié, en Janvier 2015, la présidence du comité de pilotage du plan transition numérique dans le bâtiment, doté de 20 millions d'euros et d'un portail dédié.

Ce plan doit accélérer l'appropriation de ces outils par les PME. Une approche numérique appelée à se généraliser pour les marchés publics d'ici à 2017, selon une recommandation émanant d'une directive de la Commission européenne.

D'autres acteurs, privés cette fois, incitent à s'emparer de cet outil collaboratif. Dans de nombreux pays, "le BIM est de plus en plus souvent imposé par les maîtres d'ouvrage", note Laurent Vigneau, le directeur de l'innovation d'Artelia. "C'est le cas pour tous les projets importants au Moyen-Orient", confirme Christophe Castaing, chez Egis. Obligation ou recommandation, "on ne peut gagner en productivité qu'en se lançant dans la modélisation, y compris pour de petits projets", assure-t-il.

SORTIR DE L'ARTISANAT

Car l'enjeu est bien là. À l'instar de ce qui se fait depuis longtemps dans l'automobile ou l'aéronautique, il s'agit "de sortir de l'artisanat et d'aller vers l'industrialisation dans de nombreux corps de métiers", estime David Thomas, directeur technique chez Setec. Le parallèle s'arrête là car, comme le remarque Christophe Castaing, "il n'y a pas ici de donneur d'ordres structurant toute une filière et, contrairement à la maquette d'un moteur d'avion, celle d'un bâtiment sera le plus souvent vouée à rester un prototype unique".

Enfin, avantage non négligeable, le BIM permet d'étendre l'usage de la modélisation dans le temps, comme dans l'espace. "La maquette pourra ensuite être utilisée par le client en gestion de patrimoine", précise David Thomas. Par ailleurs, l'outil peut s'appréhender au niveau de l'aménagement du territoire. "Il se transforme alors en maquette territoriale, simulateur d'écoquartier, voire d'écocité", explique Laurent Vigneau. En dehors des projets très complexes techniquement, où il s'avère indispensable pour mener à bien les projets, le BIM doit offrir la possibilité d'explorer des scénarios plus nombreux et plus riches, mais aussi et surtout offrir "des garanties sur les aléas, délais, malfaçons et coûts", insiste David Thomas.

DES AVATARS NUMÉRIQUES DES OUVRAGES

Cette nouvelle méthode de conception, de réalisation et de suivi des projets permet ainsi à la maîtrise d'œuvre et aux multiples intervenants en aval de valider des choix dans un environnement virtuel complet et d'anticiper d'éventuels conflits d'exécution. Grâce à l'avatar numérique d'un ouvrage, enrichi à tous les niveaux par les différents acteurs, il sera possible d'en gérer tout le cycle de vie : sa conception, sa réalisation, sa maintenance et jusqu'à sa déconstruction. Encouragé par les politiques et les organisations professionnelles, le BIM représente un enjeu énorme pour le secteur du BTP. Encore faudra-t-il, en cette période de disette budgétaire, que la commande publique ne devienne pas, elle aussi, virtuelle !

La Fondation Louis Vuitton, un exemple de complexité

Le musée de la Fondation Louis Vuitton pour la Création est un exemple récent du recours massif à la modélisation numérique. Il a été conçu par l'architecte américain Frank Gehry, auteur notamment du fameux musée Guggenheim de Bilbao, en Espagne. Le bâtiment, exceptionnel par sa complexité géométrique, développe une surface hors œuvre nette de 13 500 m2, dont 3 500 m2 de galeries d'exposition. Les façades pleines font écho aux formes des icebergs et les enveloppes vitrées rappellent grandes verrières du XIXe siècle ou les voiles d'un navire.

"Tout l'enjeu des développements de l'ingénierie pour cette architecture-sculpture a consisté à traduire, par des maquettes virtuelles, les concepts techniques répondant aux formes architecturales et aux fonctionnalités de l'ouvrage", explique Claude Maisonnier, le directeur général adjoint de Setec Bâtiment. L'entreprise d'ingénierie, mandataire du groupement de maîtrise d'œuvre, a coordonné les études, dirigé le chantier et s'est chargée de l'ingénierie de la structure. Située dans le bois de Boulogne, la fondation a été développée directement en 3 D, comme un processus industriel, sous Digital Project, un logiciel CAO édité par Gehry Technologies et basé sur le logiciel Catia de Dassault Systèmes. Les solutions techniques déployées et les phénomènes physiques mis en jeu se caractérisent par leur caractère hors norme.

Article paru sur l'usine Nouvelle http://www.usine-digitale.fr/article/quand-le-btp-fait-bim.N367661