« Avec le BIM, tout va changer, tout sera plus facile ! », « Le BIM c’est l’avenir ! », « Le jumeau numérique du bâtiment va permettre la même révolution que Catia dans l’aéronautique », etc… Que n’avons-nous entendu ces expressions !
C’était il y a plus de 10 ans, la technologie semblait prometteuse et le gouvernement se creusait la tête pour lancer la filière BIM en France.
Pourtant 10 ans plus tard (et quelques millions dépensés) force est de constater que le BIM n’est pas monnaie courante et peine même à envahir agences d’architecture et bureaux d’études. La question qui se pose est donc : pourquoi ?
Nous avons essayé de trouver des explications à l’aune des concepts de continuité et de rupture technologique.
BIM et continuité technologique :
Le BIM (Building Information Modelling), c’est avant tout la création d’objets 3D de quelques types différents : murs, fenêtres, portes, planchers, tuyaux et gaines, etc... L’assemblage de ces objets constitue une maquette virtuelle du bâtiment à construire. C’est la perception du BIM en termes de continuité technologique : au lieu de modéliser en 2D nous passerions à la 3D.
+ et – du BIM 3D
Et le bilan est clair : le gain peut être important (chacun jugera pour lui), mais reste contrebalancé par des coûts de transition majeurs (formation, spécialisation d’un BIM Manager, création des gabarits d’agence et de la bibliothèque d’objets).
BIM et rupture technologique :
Si le BIM suppose une modélisation en 3D, il ne se résume pas à ce seul sujet. La réalité du BIM trouve tout son sens dans l’expression « jumeau numérique » : à chaque objet construit dans la réalité est associé un objet informatique ayant des propriétés identiques. Ainsi un logiciel BIM associe à un mur à construire un objet informatique de type Mur ayant des propriétés : géométriques (hauteur, épaisseur, ligne hôte de la géométrie, réservations, etc…), de matériaux (composition de chaque couche du mur, résistance mécanique, isolation acoustique, etc…), de temporalité (phasage, planning), etc…
Ce que cela signifie ? c’est que celui qui modélise un bâtiment sous la forme d’une maquette BIM créé en même temps une base de données ordonnée avec des objets qui ont chacun la même signification que l’objet réel dont ils sont le jumeau numérique.
Ce que cela change pour nous ? Il devient possible de reproduire de façon automatique les raisonnements des concepteurs : il suffit pour cela d’apprendre à la machine à interpréter les liens entre objets de la maquette et d’utiliser ces liens pour créer une strate de données nouvelles.
Illustrons ce point par un exemple : le placement du mobilier dans un logement. Il peut être nécessaire pour de nombreuses applications de positionner le mobilier des logements modélisés dans une maquette BIM : pour améliorer le marketing de vente (donner de la vie aux plans de vente, réaliser les écorchés 3D que vendent certaines agences de communication, voire demain créer des visites virtuelles des logements à construire) ; et dans notre cas pour poser les prises de courant qui sont conditionnées par le mobilier.
Dans l’ancien monde du dessin qu’il soit 2D ou 3D, aucune possibilité d’automatisation : le dessinateur pose un par un chaque bloc graphique représentant un élément de mobilier dans les différentes vues. Dans une maquette BIM en revanche, il est possible de reproduire les réflexions du dessinateur et de les faire réaliser par la machine. Prenons l’exemple de la pose d’un lit dans une chambre. L’ordinateur réalisera la séquence figurée sur la figure ci-jointe.
Pose automatique du lit dans une chambre :
Cette présentation simpliste permet de mettre le doigt sur l’essentiel : le fait d’avoir une base de données d’objets représentant les objets réels à construire permet de reproduire les raisonnements que réalise le dessinateur lorsqu’il place son lit dans une chambre. C’était chose impossible quand le dessin n’était qu’une somme de traits non interprétables.
Ainsi, il est possible à partir des données architecturales de générer automatiquement de nouvelles données qui serviront à d’autres corps de métier ou applications : la géométrie architecturale permet ainsi de générer le mobilier, que nous utilisons à son tour pour placer les prises de courant. Ce processus est appelé Generative Design, ou Conception Générative en Français.
La Conception Générative, perspectives :
La Conception Générative permet de travailler vite et mieux : vite car l’ordinateur est toujours plus rapide que l’humain ; mieux, car il ne se fatigue jamais.
Les applications sont multiples et seront au cœur de la mutation des études pour le bâtiment dans les 10 prochaines années. Citons :
Marketing : la génération de visites virtuelles des appartements à la vente, avant construction (y compris mobilier et décoration)
Méthodes : l’automatisation des calculs de cycle de matériel, la génération automatique de plannings et l’implémentation de la 4D (dimension temporelle) dans les objets modélisés ce qui permet de générer des phasages ;
Chiffrage : l’extraction automatique de quantités depuis la maquette, notamment en structure.
Vérifications réglementaires : l’automatisation des vérifications réglementaires par le Bureau de Contrôle qui sont de type purement géométriques (notamment réglementation handicapés, vérifications de type C+D, vérifications des Unités de passage en ERP, etc…)
Acoustique, thermique : les calculs de vérification de traitement acoustique et/ou thermique comme indiqué ci-dessus pour les sujets réglementaires ;
Certifications (type NF HQE) : l’automatisation des vérifications géométriques (largeur du mur accueillant le meuble TV, nombre d’éléments de cuisine, etc…)
Lots techniques (électricité, plomberie, chauffage, ventilation) : l’automatisation du placement des terminaux (prises de courant, luminaires) et leur recensement pour le placement et le dimensionnement des réseaux qui en dépendent (réseaux électriques, réseaux eau froide, évacuations, etc…). Ce dernier point est au cœur de notre travail.
Nous croyons ainsi que l’avènement de la Conception Générative va constituer l’un des bouleversements majeurs des 10 années à venir.
Etudes et automates est une jeune startup spécialiste du BIM. Nous concevons pour nous-mêmes et pour les architectes et bureaux d’études des outils qui simplifient l’usage du BIM.
Nous avons ainsi créé un outil permettant d’automatiser la création des plans de vente sur Revit à partir d’un modèle de plan de vente créé par l’architecte. Cet outil est à destination des architectes et nos clients ont réalisé plus de 10 000 plans de vente avec notre outil.
Nous avons créé un second outil relatif aux portes d’une opération, le principe de l’outil étant de créer automatiquement le tableau de portes recensant toutes les portes du projet et leurs caractéristiques. Cet outil est à destination des entreprises (entreprises générales et entreprises de menuiseries intérieures).
Nous travaillons actuellement sur le sujet des lots techniques (électricité, plomberie, ventilation, chauffage) à des outils utilisant notamment la Conception Générative et l’Intelligence Artificielle.
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Benoit Favre - benoit.favre@etudesetautomates.com