Vers une construction plus intelligente : comment le BIM transforme le secteur du bâtiment

Dans un secteur aussi complexe que celui de la construction, disposer de processus plus intelligents et plus intégrés s'impose plus que jamais comme une nécessité. Le BIM, ou bâti immobilier modélisé, transforme la façon dont les bâtiments sont conçus, construits et gérés, en apportant plus de précision à chacune des phases d'un projet. Plus qu'une simple modélisation 3D, le BIM constitue une véritable révolution numérique dans le secteur de la construction, car il permet aux équipes de travailler à partir d'une source unique d'informations et de prendre des décisions fondées sur des données dans une optique de réduction des risques et des coûts. Les sections suivantes présentent comment ce puissant logiciel de construction permet d'améliorer l'efficacité, la coordination et la collaboration.

Définition du BIM

Le BIM, ou bâti immobilier modélisé, est un processus numérique utilisé en architecture, en ingénierie et en construction pour créer et gérer des modèles 3D détaillés de bâtiments et d'infrastructures. Contrairement aux plans traditionnels, le BIM intègre non seulement la géométrie en 2D, mais aussi les relations en 3D, les matériaux et d'autres données essentielles. Il permet un meilleur niveau de visualisation, de coordination et d'analyse tout au long du cycle de vie d'un bâtiment, depuis sa conception et sa construction jusqu'à sa maintenance et son exploitation.

Le BIM est comparable à un jeu de LEGO numérique pour les bâtiments. Au lieu de plans plats, vous travaillez avec un modèle 3D dans lequel chaque brique (ou composant) connaît sa nature, sa composition et la manière dont elle s'intègre au reste. Tout comme les pièces de LEGO s'emboîtent de manière structurée, le BIM permet aux architectes, ingénieurs et constructeurs de voir comment tout s'articule, de repérer d'éventuels problèmes avant le début de la construction et d'assurer la bonne exécution du projet du début à la fin.

L'importance du BIM

Comme les logiciels de suivi de chantier, le BIM s'attaque aux principaux problèmes du secteur du bâtiment, à savoir l'inefficacité, la fragmentation et les erreurs coûteuses. Et si les architectes et les ingénieurs sont les principaux utilisateurs des logiciels BIM, leurs avantages s'étendent à l'ensemble de l'équipe du projet, des bureaux jusqu'au terrain. De plus, lorsqu'il est associé à une application de suivi de chantier, le BIM améliore la communication et réduit les erreurs à chaque étape des projets.

Contributions du BIM dans la transformation du secteur de la construction

• Modélisation numérique complète (conception et construction virtuelles, VDC) : le BIM transforme les plans statiques en modèles 3D interactifs et améliore ainsi la visualisation et l'intégration des éléments constitutifs d'un bâtiment.

• Détection des conflits (détection de collisions) : le BIM identifie les conflits de conception à un stade précoce et réduit ainsi au minimum les reprises, les retards et les coûts de construction.

• Collaboration renforcée : l'utilisation d'une plateforme numérique partagée telle que Fieldwire optimise la collaboration en réduisant les erreurs de communication et en améliorant la coordination.

• Réduction des coûts et gestion du cycle de vie : il fournit des données précises pour la maintenance et les opérations afin de réduire les coûts sur le long terme et d'améliorer la durabilité.

À quoi ressemble le processus BIM ?

Voici une décomposition rapide de l'intégralité du processus BIM, du début à la fin, pour de grands projets types :

1. Conception et planification

• Création de modèles numériques 3D détaillés

• Identification de conflits de conception potentiels

• Optimisation des systèmes architecturaux et techniques

• Exécution d'une détection précoce des collisions

2. Phase de construction

• Utilisation du modèle numérique pour guider la mise en œuvre avec précision

• Coordination des flux de travail des différents corps de métier

• Mise en œuvre d'un positionnement spatial précis

• Réduction de la confusion et des erreurs sur le chantier

3. Gestion de projets

• Suivi en temps réel de l'avancement du projet

• Contrôle du budget et du calendrier

• Production d'analyses de performance complètes

• Instauration d'une communication transparente

4. Exploitation et maintenance des installations

• Transformation du modèle numérique en outil de gestion des actifs

• Planification de la maintenance préventive

• Suivi des performances des systèmes du bâtiment

• Assistance à la gestion à long terme des installations

Retour sur investissement (ROI) du BIM

Le BIM est un processus manuel coûteux qui fait intervenir des professionnels hautement qualifiés. Dans une modélisation BIM complète, vous construisez l'ensemble du bâtiment numériquement à un niveau de détail extrêmement poussé. Le coût de construction d'un modèle BIM peut atteindre jusqu'à 0,90 $ par pied carré, soit autour de 8,30 € du mètre carré. Pour un immeuble de 15 étages de 25 000 pi² par étage, ce coût s'élève à environ 337 500 $ (environ 290 000 €), ce qui représente un investissement considérable. Cependant, les gains de temps et d'argent réalisés pendant la construction peuvent largement rentabiliser cet investissement.

Le ROI du BIM dans le cadre de projets de construction peut varier en fonction de la qualité de l'exécution, de la complexité du projet, de sa taille, etc. Voici une ventilation approximative du ROI associé à la mise en œuvre du BIM :

Estimations types de ROI

De manière générale, la fourchette la plus couramment citée en matière de ROI pour le BIM se situe entre 10 et 25 %, notamment parmi les entreprises dont l'engagement en faveur du BIM est modéré ou élevé.

Bien qu'il n'existe pas de mesure standard pour mesurer le ROI du BIM, certains indicateurs financiers, comme la réduction des coûts, la rentabilité accrue et l'augmentation de la productivité, font généralement consensus à cet égard. Viennent ensuite les indicateurs liés à l'exécution des projets, tels que la réduction des FQR, la baisse des modifications non planifiées, l'augmentation de la satisfaction des clients et la diminution des perturbations dans l'exécution des projets.

Étude de cas : Mortenson Construction

L'entreprise Mortenson, bien qu'utilisatrice de longue date du BIM, ne disposait d'aucun système lui permettant de mesurer l'impact du BIM sur l'ensemble de ses projets. Lorsqu'un projet baptisé R2 situé dans le Colorado a été planifié à côté d'un bâtiment similaire appelé Research 1 (R1), l'entreprise s'est associée à l'université du Colorado pour mener une étude indépendante visant à comparer les deux projets.

Principaux résultats

Réduction des coûts :

• 780 FQR en moins pour le projet R2 par rapport au projet R1, soit des économies de 585 000 $ rien que pour les frais administratifs.

• 74 % de FQR en moins pendant les travaux de fondations et 47 % de FQR en moins lors des travaux d'assemblage des structures métalliques.

Gains d'efficacité :

• Achèvement plus rapide de 6 mois pour le projet R2 par rapport au projet R1

Principaux fournisseurs de logiciels BIM

Le BIM est un processus complexe qui nécessite souvent d'utiliser plusieurs logiciels distincts selon les différents corps de métier ou les différentes étapes du processus logiciel. Par exemple, vous pouvez utiliser Revit pour créer votre modèle BIM à proprement parler, Navisworks pour la détection des collisions et un outil tel que Fieldwire pour référencer le modèle BIM sur le terrain.

Vous trouverez ci-dessous une liste des plateformes BIM les plus utilisées en Amérique du Nord.

Autodesk

Revit : modélisation BIM pour les flux de travail en architecture, ingénierie et construction.

Civil 3D : conception d'infrastructures, planification de sites et études de génie civil.

BIM Collaborate Pro : logiciel de conception collaborative basé sur le cloud dans Revit, Civil 3D et Plant 3D pour une collaboration en temps réel.

Navisworks : détection des collisions, simulation 4D/5D et coordination multidisciplinaire.

Trimble

Tekla Structures : modélisation avancée des structures en acier/béton avec intégration de fabrication avancée.

Trimble Connect : partage centralisé des données, suivi de l'état d'avancement basé sur un modèle et collaboration entre les différentes phases.

Nemetschek Group

Allplan Architecture : conception et documentation de projets architecturaux axés sur le BIM.

Vectorworks : flux de travail BIM intégrés pour l'architecture, l'aménagement paysager et la conception de spectacles.

Utilisation du BIM sur le terrain

Si les équipes des bureaux bénéficient déjà depuis quelques années des logiciels BIM, la possibilité d'accéder aux modèles 3D directement depuis le terrain s'avère tout aussi précieuse. Une application de suivi de chantier comme Fieldwire permet aux équipes d'accéder aux modèles 3D depuis le terrain, sur leur téléphone ou leur tablette, pour en contrôler les détails et mieux comprendre les conditions du site.

La visionneuse 3D de Fieldwire comble le fossé entre les équipes de terrain et de conception en permettant de mesurer avec précision la distance entre les conduits, les tuyaux, les plafonds et bien plus encore. Voici plusieurs façons d'utiliser le BIM sur le terrain pour améliorer la productivité :

• Résolution plus rapide des problèmes : la possibilité de visualiser le modèle sur place permet aux équipes d'identifier et de résoudre rapidement les problèmes, tels que les collisions ou les ambiguïtés de conception.

• Vérification sur le terrain : grâce à une visionneuse 3D, les équipes peuvent vérifier les emplacements, les dimensions et l'ordonnancement des installations, ce qui permet d'éviter les reprises et de s'assurer que la construction est conforme à ce qui était prévu.

• Accès en temps réel à des informations précises : les équipes sur le terrain peuvent accéder à des modèles 3D, des plans et des clauses techniques à jour directement sur tablettes ou appareils mobiles.

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Optimisation de l'utilisation du BIM

Depuis la coordination des matériaux et la réduction des déchets jusqu'à la résolution des litiges, le BIM est source de gains de productivité qui vont bien au-delà de l'optimisation de la conception. À mesure que le secteur de la construction continue d'évoluer, le BIM apparaît comme la clé de voûte d'une industrie plus efficace et mieux connectée que jamais.