Notions clés du BIM

Qu’est-ce que le BIM ? Un logiciel, une maquette 3D, un processus, une révolution, une technologie ? Focus sur les notions clés pour comprendre les enjeux et les champs d’action, et prendre conscience des changements de culture professionnelle qui se profilent dans la construction. Avec le BIM, l’avenir c’est aujourd’hui ! 

« BIM » renvoie certes à maquette numérique, mais aussi à des process BIM, à un management BIM. Le fait de travailler avec des maquettes métiers oblige les intervenants du projet à échanger des données, à travailler de concert. Explications en détail.

Le BIM, c’est quoi exactement ? 

Par BIM on entend surtout 2 choses.

• La maquette numérique (MN).
  Il s’agit d’une représentation 3D des caractéristiques physiques et fonctionnelles d’un bâtiment. Mais outre les 3 dimensions, elle intègre aussi la dimension temps (4D), les datas « financières (5D), environnementales (6D), patrimoniales (7D)… C’est donc avant tout une base de données techniques, constituée d’objets définis par leurs caractéristiques et leurs relations entre eux. Le tout forme un ensemble structuré d’informations sur un ouvrage.
• Un processus métier de génération et d’exploitation de data techniques
  Il permet de concevoir, construire et exploiter un ouvrage sur l’ensemble de son cycle de vie. C’est un process collaboratif dans l’entreprise (BIM niveau 1) ou entre des partenaires extérieurs (BIM niveau 2) autour de MN.

BIM : révolution ou évolution ?

Le BIM se traduit par un changement de pratiques professionnelles alliant évolution technologique et redéfinition de la collaboration entre intervenants. A noter que chacun reste expert dans son métier.
En effet, « construire numériquement avant de construire » permet de :

• prendre en compte plus d’informations dès la conception (notamment les besoins d’exploitation) ;
• mieux maitriser le cout global par l’optimisation des solutions constructives ou l’anticipation de problèmes en exécution ;
• et ainsi de prendre de meilleures décisions.
  L’avatar numérique de l’ouvrage devient aussi important que l’ouvrage réel.

L’openBIM, une approche universelle

L’openBIM une manière de travailler en BIM avec des processus et outils informatiques interopérables s’appuyant sur des normes internationales ou européennes ou des standards BIM ouverts.
L’appellation « openBIM » a été déposée par buildingSMART International : ce n’est donc pas une marque de logiciel ! L’openBIM fait référence aux normes du BIM qui touchent 3 domaines :

• les datas,
• les échanges entre machines informatiques,
• les process métier (management de l’information).

Une norme est stable, ouverte et non discriminante dans un marché, permettant d’avoir un socle mutualisé. Aussi le principal atout de l’openBIM c’est la pérennité des datas dans le temps et quels que soient les opérateurs (bâtiments, infrastructures, manufacturing, smart building, IOT…).

Pour travailler ensemble, les acteurs ont besoin d’un vocabulaire commun qui lève toute ambiguïté. L’idée ? Établir un fil conducteur entre « ce qui est attendu » et « la solution opérationnelle ».

Entre notions clés et pratiques BIM

Les éléments qui constituent la maquette BIM (murs, planchers…) ne sont pas de simples composants 3D.

Chaque élément correspond à un objet BIM, constitué de propriétés géométriques, descriptives, de positionnement et de liaison.

+    A chaque propriétés seront associées des valeurs permettant de spécifier l’objet.

=    Tout cela forme les datas du BIM.

Afin d’associer plus efficacement à chaque objet BIM le produit industriel adéquat, il faut un dictionnaire BIM (qui joue le rôle de mapping) pour créer cette compatibilité descriptive entre les uns et les autres. C’est ainsi qu’un fabricant peut réaliser un e-catalogue en décrivant ses produits suivant une liste de propriétés, et les éditeurs implantent les propriétés dans leurs logiciels.  

Mapper les données avec le BIM

Le bSDD, développé au sein de buildingSMART selon la norme ISO 12006-3, représente à la fois un outil de gestion et de consultation et une base de données de plusieurs « dictionnaires » nationaux.

Il intègre :

• des classifications,
• des définitions COBie,
• des propriétés de type produits pour le marquage CE,
• et des objets, composants et propriétés.

Le bSDD est devenu le lieu de définition des propriétés IFC depuis la version IFC 4. Multilingue, il est partageable au-delà du contexte franco-français.

A noter : des Linked Data ont été développées pour mapper les informations entre elles. Cette innovation reprend l’architecture actuelle du Web (HTTP, HTML et URI) afin de relier entre eux des « silos » isolés de données hébergées en ligne et de les partager à une échelle globale. Un Grand graphe global !

La France leader sur les datas product

La norme prEN ISO 23386 provient de la norme française de description produits XP P 07-150. Cette dernière a été portée au niveau européen et international sous le leadership français. Elle a été publiée en 2015 suite aux travaux de la commission de « Propriétés des Produits pour la maquette numérique » (PPBIM) de l’AFNOR, eux même initiés par l’AIMCC et bSFrance – Mediaconstruct et portés au sein de bSI.

Ses objectifs ?

• Fournir un processus de gestion pour la création et de la maintenance des propriétés d’objets BIM, sachant qu’il y aura une définition commune et unique d’une propriété (nom, définition, UOM…) ;
• Introduire la cohérence entre les dictionnaires existants.

Les process BIM

Une des clés du « travailler ensemble » dans le cadre d’un projet en BIM est de pouvoir s’appuyer sur des normes de process BIM.

Un projet en BIM implique l’intervention de nombreux acteurs complémentaires. Pour s’assurer que tous ces « contributeurs BIM » œuvrent de manière cohérence, il est primordial d’établir des règles. Cela évite à chacun de réinventer des méthodes collaboratives de travail, et tous les acteurs trouve leur place selon leurs compétences.

Tout cela représente une aide à la mise en œuvre du BIM, notamment pour les TPE/PME, qui harmonise les pratiques et améliore la collaboration et la sous-traitance.

Management de l’information et niveaux de détails (LOD, LOX, LOIN BIM)

Des IDM (Information delivery manual) – définis par la norme ISO 29481-1 – est née une norme décrivant l’interaction du BIM dans le management de projet : la série ISO 19650 actée en janvier 2019.

Elle traite de la définition des exigences du client, et de la façon d’organiser le management de l’information pour y répondre. Elle permet de spécifier précisément les informations échangées entre les acteurs, à chaque étape d’un projet sur l’ensemble du cycle de vie d’un ouvrage.

Plus la planification avance, plus les acteurs ont besoin d’informations détaillées : il s’agit des LOD (level of developpement) devenus LOX tant il peut y avoir de niveaux de détails. Aujourd’hui on parle de LOIN (Level of Information Need). C’est par lui que le client définit les besoins d’informations. Le but est de réconcilier ces ensembles de vues dans un document commun harmonisé avec des définitions partagées de « level of ».

L’indispensable convention BIM

La convention BIM s’inscrit dans un corpus documentaire BIM qui couvre le cycle de vie de l’ouvrage. Elle est nécessaire car les thèmes qu’elle aborde ne sont pas décrits par les documents contractuels :

• exigences d’informations du donneur d’ordre (objectifs de qualité et de performances attendues),
• exigences d’informations de l’actif,
• exigences d’informations du projet (objectifs à respecter par les acteurs),
• exigences d’échanges d’informations (méthodes organisationnelles dans la phase opérationnelle).

L’ensemble des acteurs doivent adhérer à son contenu :

• environnement de travail (Commun data environnement – CDE),
• modalité d’échanges,
• droits,
• objectifs,
• missions de chacun de la conception à la fourniture des livrables.

Il s’inscrit dans le cadre du management de l’information, en tant que réponse au « cahier des charges BIM » émis par le donneur d’ordres et définissant le projet sous l’angle du BIM. buildingSMART France a rédigé pour la France la 1ère convention BIM, mise en cohérence avec les productions MINnD et l’ISO 19650.

Sans interopérabilité, impossible pour les acteurs d’un même projet de passer d’une solution informatique à une autre, pour partager et conserver leurs données. C’est tout l’intérêt des formats d’échange normés.

Structurer l’information BIM et l’échanger

Dans le BIM, les systèmes de classification – définis par la norme ISO 22274:2013 – permettent de nommer, d’analyser, d’organiser, de hiérarchiser et d’identifier les composants d’un ouvrage (on parle de classes d’objets). bSFrance – Mediaconstruct a publié un rapport détaillant l’ensemble des systèmes de classification et un mémo pratique.

Le format IFC définit la façon dont l’information va être structurée pour pouvoir être lue et correctement interprétée par les « machines » logiciels. Cela implique d’être très précis sur la façon dont les éléments sont modélisés à la source afin qu’ils soient correctement interprétés dans le format IFC. C’est un format d’échange des données développé et maintenu par buildingSMART.

Le BCF est un format léger et souple qui permet d’échanger des commentaires sur tout ou une partie du modèle 3D virtuel. Quel que soit le logiciel utilisé, les informations ciblées (documentation, texte, capture d’écran…) sont transmises entre les différents acteurs et leurs logiciel BIM. Un post-it BIM !

Le COBIe a pour objectif d’organiser et de structurer les informations essentielles majoritairement non-graphique pour l’exploitation du bâtiment, tout en restant facilement accessible pour le maître d’ouvrage. Une feuille Excel géante !

Extension et convergence BIM

Le BIM permet de simplifier la transmission de données sur l’ensemble de la Construction et d’ainsi gagner en productivité. En effet, les formats d’échange IFC sont étendus à la route, au rail, aux ouvrages d’art et même aux ouvrages souterrains. En France, ce travail est confié par buildingSMART France au projet MINnD.

Les IFC voient leur compatibilité développée avec les Systèmes d’information géographique (SIG ou GIS en anglais) dont le CityGml. Il existe un partenariat fort entre buildingSMART International et OGC pour que openBIM et openGIS convergent.

La convergence des protocoles d’échanges de données doit s’étendre au-delà de la Construction, vers exploitation, en incluant les objets connectés.

Le format Haystack entend homogénéiser toutes les données liées à la gestion technique du bâtiment. En le rapprochant des IFC, on obtiendrait une vision unifiée des équipements et des pièces. L’objectif : créer la continuité numérique entre les activités « building smart » et « smart building ».