Les Cas d'usages BIM
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Un usage BIM est une mise en application d’un processus intégrant des pratiques BIM.
Dans le cadre de l’élaboration de la convention BIM, il convient d’établir la liste définitive des usages BIM retenu pour satisfaire les objectifs BIM. Une liste a adapté au projet est fourni par le guide de convention BIM de BS France.
Processus durant lequel un programme de construction peut être défini, analysé, et utilisé en lien avec la (les) maquette(s) numérique(s) pour évaluer les performances du projet en cours ou réalisé. (Analyse des exigences spatiales, contrôle de l’adéquation entre projet conçu et programme ...).
Un processus dans lequel les outils BIM / SIG sont utilisés pour évaluer les propriétés d’une zone donnée, ceci en vue de déterminer l'emplacement du site la plus optimale pour un projet futur. Ce processus de recueil et d’analyse de données peut avoir comme objectif de sélectionner le site et/ou de positionner le bâtiment dans son environnement.
Ce processus concerne l’acquisition, la collecte et le traitement de données sous forme de maquette numérique décrivant l’environnement existant d’un projet. L’environnement existant peut être constitué d’un site (contexte du projet), d’une installation existante, sur sa totalité ou sur une zone spécifique ou encore d’un projet futur à long terme (ZAC…).
En fonction du cahier des charges défini, trois types de données de sortie sont possibles :
Modèle 3D : information géométrique réalisée à partir de relevés ;
Maquette Numérique : modèle 3D contenant des informations structurées sur l’existant ;
Base de données alphanumériques : base de données d’informations de l’existant sans données géométriques.
Suivant les intervenants et en fonction de la demande, ces données pourront être utilisées pour :
Base pour la conception d’une nouvelle construction ;
Base pour la conception d’un projet de restructuration ;
En gestion de patrimoine (fourniture de la documentation de l'environnement pour des utilisations futures par exemple) ;
En avancement de chantier (contrôle qualité) ;
Pour anticiper la déconstruction, …
Un processus durant lequel la maquette numérique est utilisée pour s’immerger virtuellement dans le projet. Ce processus BIM permet, même à des non experts de la lecture de certains documents techniques (maître d’ouvrages, riverains, futurs usagers, pompiers…) de s’approprier le projet (en termes d’espace, d’ergonomie, de confort d’utilisation, etc.).
Il peut permettre de faciliter la prise de décisions dès les premières phases de conception et tout au long du projet, de tester virtuellement des variantes, des choix de matériaux, des procédures, …
Un processus dans lequel les parties intéressées s’appuient sur des maquettes numériques pour évaluer (en vue de valider) plusieurs aspects du projet. Ces aspects du projet sont évalués en fonction des métiers impliqués dans le processus.
Le processus de revue de projet, et en particulier les rôles des contributeurs, doit être défini en prenant en compte les types de contrats et les phases de développement. Les rôles des contributeurs peuvent donc évoluer en fonction des phases.
Un processus dans lequel une maquette numérique est utilisée pour créer des livrables (dessins, jeux de dessins, fichiers d’l’impression 3D, etc) tout au long du cycle de vie de l’ouvrage. Ces livrables sont donc cohérents entre eux et avec la maquette numérique dont ils sont issus. La saisie d’informations complémentaires sur ces livrables peut être nécessaire si elles ne sont pas contenues dans la maquette numérique : détails de construction, épaisseur de modèle STL (impression 3D), etc.
La traçabilité des livrables ainsi que le statut contractuel des données (visa, etc.) devront être précisés pour chaque projet.
Processus par lequel la maquette numérique est utilisée comme donnée d’entrée de simulations ou d’analyses thermiques, énergétiques, structurelles, environnementales, sismiques, etc.
Ce processus peut impliquer d’enrichir la maquette numérique avec des informations analytiques.
Processus par lequel une maquette numérique est associée à un planning. La dimension temps est utilisée pour planifier la phase d’exécution d’un projet de déconstruction, de rénovation ou de construction.
La planification 4D est un outil de visualisation et de communication qui peut fournir à une équipe de projet, y compris le propriétaire, une meilleure compréhension des étapes du projet global, d’une zone particulière, voire même de l’aménagement d’un quartier.
Ce processus consiste en un rapprochement numérique d’un modèle de données BIM et d’un planning pour un projet déterminé ; le modèle de données BIM pouvant contenir les matériels et les ouvrages provisoires liés à l’exécution du chantier.
Les niveaux de détails et la décomposition en objets de la maquette numérique correspondent au niveau de détail du planning qui est associé à cette maquette numérique. (Par exemple, pour un planning jour par jour, un plancher béton est découpé en autant d’objets que de jours de coulage, ce qui ne sera pas nécessaire pour un planning 4D mois par mois)
Les données BIM sont structurées pour être facilement associées aux données plannings, via par exemple une codification (comme WBS - Work Breakdown Structure). Ces associations peuvent être dans ce cas automatisables.
La planification 4D peut être réalisée avantageusement en lien avec l’analyse 5D.
Dans cette hypothèse, les objets du modèle 3D sont enrichis ou liés à des ressources associées enregistrées directement dans la maquette numérique ou dans une base de données liées. Ces ressources sont « statiques » (nature des matériaux, produits manufacturés, …), « dynamiques » (volumes, surfaces,) ou bien « calculées » (main d’œuvre, coûts, …).
Processus par lequel une maquette numérique est exploitée pour l’estimation du coût.
Ce processus consiste en un rapprochement numérique d’un modèle de données BIM et d’une analyse structurée du coût d’un projet.
Les niveaux de détails et la décomposition en objets de la maquette numérique correspondent au niveau de détail de la structuration du coût qui est associé à cette maquette numérique.
Les données BIM sont structurées pour être facilement associées aux données coût, via par exemple une codification (comme CBS - Cost Breakdown Structure). Ces associations peuvent être dans ce cas automatisables.
L’analyse 5D peut être réalisée avantageusement en lien avec la planification 4D.
Dans cette hypothèse, les objets du modèle 3D sont enrichis ou liés à des ressources associées enregistrées directement dans la maquette numérique ou dans une base de données liées. Ces ressources sont « statiques » (nature des matériaux, produits manufacturés, …), « dynamiques » (volumes, surfaces,) ou bien « calculées » (main d’œuvre, coûts, …).
Processus par lequel des quantités sont extraites des éléments de la maquette numérique. Ces extractions prennent la forme de bases de données organisées en nomenclatures, structurées par catégories d’objets (lots…) et par valeurs significatives. Ces extractions peuvent s’appuyer sur des jeux de propriétés (PSET), des attributs, une composition, une référence à un type et des quantités de base.
Les valeurs significatives sont les données permettant de caractériser le projet (ces valeurs sont spécifiques à chaque contributeur), on retrouve notamment :
Toutes les types de surfaces : Surface de plancher (PC), surface hors œuvre totale (SHOT), surface utile (SU), surface habitables (SHAB), Surface dans Œuvre (SDO), Emprise au sol du bâtiment (EAS), surface du terrain ;
Hauteur d’étage de dalle à dalle (hors plancher technique), hauteur totale ;
SDO par entité de programme (définition commune à proposer) ;
Surfaces développées façades y compris acrotères : plein, châssis, mur rideau, double façades, etc… ;
Surfaces développées façades enterrées ;
Surfaces de couverture et toiture ;
Nombre d’entité spécifique au programme (de logements, de lits et places, de salles d’opération – nb logements- Nb de place de parking extérieures, enterrées et aériens.
La documentation des propriétés des éléments via des nomenclatures adaptées permet de structurer la base de données.
Cette base donnée est visible sur un tableur, ou peut être importée dans des logiciels métiers spécifiques de métré, tout au long du cycle de vie de la maquette pour l’étude, la réalisation, la planification, la programmation, la gestion du patrimoine etc.
Processus par lequel sont vérifiées la coordination et la cohérence spatiale, réglementaire, technique et temporelle de plusieurs éléments d’une même discipline et de plusieurs disciplines entre elles, au moyen des maquettes numériques. Le processus doit permettre de déterminer les conflits en confrontant les modèles 3D, les données programmatiques, les propriétés système, les méthodes de construction, les contraintes de maintenance et d’exploitation…
Ce processus sera élaboré sous le pilotage du BIM Management et exécuté par les contributeurs pendant les phases de conception dans le cadre de la présynthèse.
Ce processus sera élaboré avec la cellule de synthèse et exécuté par la cellule de synthèse pendant les études d’exécution.
Processus par lequel sont assurées la synthèse et la coordination des méthodes de construction des différents Corps d’Etat en intégrant leurs maquettes numériques respectives. Ce processus peut impliquer :
Coordonner et organiser entre eux les différents Corps d’Etat, en intégrant les ouvrages provisoires, ainsi que leurs méthodologies de construction (Chaque Corps d’Etat reste responsable de ses propres méthodologies de construction)
Mettre en place des cotations entre les éléments de différents métiers pour faciliter l’industrialisation et l’assemblage des composants et des produits manufacturés fabriqués en usine.
Mettre en place des contrôles qualité par des rapprochements entre la géométrie des ouvrages exécutés et les géométries prévues dans les modèles BIM.
Processus par lequel sont définis les modes constructifs des ouvrages TCE, et par lequel sont identifiés les moyens correspondants à mettre en place. Ce processus pourra définir les modalités de préfabrication des composants.
Processus par lequel sont assurées la synthèse et la coordination de la logistique des différents Corps d’Etat en intégrant leurs maquettes numériques respectives. Ce processus peut impliquer de :
Assurer le suivi logistique des différents Corps d’Etat et des matériels nécessaires à leur mise en œuvre, comprenant la commande, le suivi de la fabrication, du transport, de la réception sur chantier et du stockage (Chaque Corps d’Etat reste responsable de ses propres commandes/fabrication et approvisionnement) ;
Assurer le suivi du tri et de l’évacuation des déchets de chantier ;
Assurer le suivi de l’évacuation des matériels nécessaire au chantier ;
Mettre en place des revues de projet BIM entre les différents métiers sur les aspects logistiques ;
Assurer le suivi des facturations.
La gestion en maquette numérique de la logistique peut impliquer de centraliser dans la base de données des informations de suivi des composants (« en cours de fabrication », « en commande », « livré sur chantier » …).
Un processus qui confronte la performance d'un ouvrage à celle qui était spécifiée. Cela comprend le fonctionnement des systèmes et la consommation d'énergie de l’ouvrage. Cette analyse peut aussi comprendre, sans que ce soit exhaustif, les performances environnementales, les études de façades ventilées, l’analyse de l'éclairage, la simulation des mouvements d’air internes et externes à l’aide de logiciels de Mécanique des Fluides Numériques (MFN) ou CFD (Computational Fluid Dynamics), et l'analyse solaire, etc.
Processus par lequel les OPR (Opérations Préalables à la Réception) sont effectuées en s’appuyant sur les maquettes numériques de l’ouvrage pour formaliser, suivre et lever les réserves en vue de la Réception de l’ouvrage par le MOA.
Processus par lequel le DOE (Dossier des Ouvrages Exécutés) et le DIUO (Dossier d’Interventions Ultérieures sur l’Ouvrage) sont produits (totalement ou partiellement) à partir des maquettes numériques et diffusés à la MOA.
Ce processus s’appuie sur la consolidation des maquettes.
Processus par lequel les ouvrages physiques, systèmes techniques, équipements et éléments de l’environnement sont définis, maintenus, mis à jour en cas de modification, et servent la gestion opérationnelle et maintenance préventive.
Le système de gestion et de maintenance (GMAO) du bâtiment est lié à un modèle BIM « as-built » des ouvrages et équipements, de manière bidirectionnelle. Ces données doivent servir efficacement les besoins du maître de l’ouvrage et des utilisateurs pour optimiser les coûts, le confort d’utilisation tout en maîtrisant les usages et consommations énergétiques.
Ce processus de gestion de données pour l’exploitation et la maintenance assiste les prises de décision financière, la planification de l’exploitation à court et long terme, et la génération de planning opérationnel pour les équipes de maintenance.
Ce processus peut également impliquer la Gestion des Actifs avec les maquettes numériques. Ce processus utilise les données pour alimenter un système de gestion de l'actif, dont l’objectif est de :
Déterminer les incidences financières de la modification ou la mise à niveau des actifs de construction ;
Séparer les coûts des immobilisations à des fins fiscales financiers ;
Et maintenir une base de données complète et à jour qui peut produire la valeur des actifs d'une entreprise.
Un processus dans lequel la maquette numérique est utilisée pour répartir efficacement, gérer et suivre les espaces appropriés et les ressources connexes dans une installation.
Ce processus permet d’analyser l'utilisation actuelle de l'espace, de planifier des transitions vers des changements applicables, gestion des emménagements et déménagements. Ce processus est alors particulièrement utile lors de la rénovation d'un projet où des segments de construction resteront occupés. La gestion de l'espace assure la répartition appropriée des ressources spatiales tout au long du cycle de vie de l’ouvrage.
Processus dans lequel la maquette numérique est utilisée afin de contrôler si le projet conçu respecte des exigences, notamment celles contenues dans le programme du maître d’ouvrage (surfaces, courbes de visibilité de spectateurs, nombre de sièges, hauteurs minimales sous plafond, nombre de places de parking, …) et/ou à des contraintes réglementaires (code d’urbanisme, accessibilité handicapés, sécurité incendie, etc).
Un processus par lequel une ou plusieurs solutions logicielles sont utilisées pour développer un modèle d'information du bâtiment en fonction des critères importants pour la traduction de la conception du bâtiment. Les outils de création créent des modèles tandis que les outils d'audit et d'analyse et de calculs ajoutent le niveau d’exigence de l'information du modèle requis pour le projet. La plupart des outils d'audit et d'analyse peuvent être utilisés pour la Revue de Conception et la Modélisation Analytique. Ce processus est une condition sine qua non à tous les autres processus d’usage BIM.
Un processus par lequel on intègre des familles de composants de types génériques et/ou de fabricants.
Ces Objets serviront, dans les étapes du projet, à recueillir, de la part des contributeurs, les valeurs d’exigences ou projets pour chacune des propriétés indexées. Ils serviront également dans ce même processus à définir les niveaux de détail attendus.
Processus par lequel la maquette numérique est exploitée pour la consultation des entreprises, l’établissement du marché de travaux et les propositions de variantes.
Processus par lequel, en préparation de chantier, une solution logicielle 3D est utilisée pour développer un modèle d'information du bâtiment en fonction des critères pour la traduction de la constructibilité des ouvrages.
