Le salon BIM World, qui s’est tenu les 2 et 3 avril 2019, a rejoint cette année la cour des grands. Le déménagement au Parc des Expositions de la Porte de Versailles est un bon indicateur de la maturité et de l’adoption du BIM dans les projets. Même s’il reste quelques paradoxes, on peut affirmer que le BIM est en marche. Sans être exhaustif, voici quelques grandes tendances du salon de la maquette numérique du bâtiment.

Pour ceux qui sont loins du BIM

Il y a encore peu l’acronyme BIM ne voulait rien dire. Et même s’il date des années 2000 et que son adoption a été rendue obligatoire aux États-Unis pour les marchés d’État dès 2003, l’Europe ne suivra qu’en 2014 pour publier une directive indiquant qu’il est possible d’exiger l’utilisation du BIM dans les marchés publics. La France a choisi la voie de l’incitation sans en obliger l’usage, mais les acheteurs publics imposent de plus en plus des réponses BIM dans leur appels d’offres de construction. Par exemple, 65% des collectivités territoriales le demandent dans leurs projets, 19% pour l’état et 9% pour les bailleurs sociaux.

L’acronyme anglais BIM intègre 3 notions distinctes qui sont les piliers de la démarche et des process BIM :

  • Building Information Model pour la maquette numérique du bâtiment.
  • Building Information Modeling pour l’ensemble des processus et des méthodes pour concevoir un bâtiment.
  • Building Information Management pour tous les échanges et la collaboration autour des données du bâtiment.

Pour être précis, la norme NF EN ISO 19650 définit le BIM comme « l’utilisation d’une représentation numérique partagée d’un actif bâti pour faciliter les processus de conception, de construction et d’exploitation de manière à constituer une base fiable permettant les prises de décision ». Cette définition est juste et reprend les différentes facette évoquées ci-dessus.

Le BIM s’étend…

Pendant longtemps, le BIM était un reflet du bâtiment « tel que conçut ». Il était le fruit de la conception uniquement, la maquette n’était jamais à jour. C’est encore majoritairement le cas faute d’outils et de processus adaptés à la réalité de l’exploitation des bâtiments pour la mise à jour de la maquette, mais ça évolue. Nous avons donc aujourd’hui également des maquettes du bâtiment « tel que construit » (TQC).

Le BIM « tel qu’exploité » devient réalité

Les solutions métiers arrivant sur les tablettes et les smartphones il est plus facile d’interagir sur place et il est maintenant fréquent de faire plusieurs passes de numérisation 3D pour tenir le modèle à jour lors de modifications importantes, le BIM « tel qu’exploité » ou parfois dénommé « tel que maintenu » (TQM) commence à voir le jour. Il est évident que demain, l’enjeu principal va être de maintenir un état cohérent et reflétant la réalité. Des équipements légers comme l’iMS2D de Viametris, le Faro SCANPLAN pourront aider dans cette tâche et la nouvelle génération de scanners encore plus compacts va révolutionner les interactions avec la maquette : Capteur Occipital et application mobile Canvas, scanners DotProduct ou encore S3D Capture de LevelS3D.

Les infrastructures entrent dans le BIM

Nouveauté récente, le BIM s’étend également aux abords du bâtiment pour traiter son intégration dans son environnement proche, les infrastructures entrent dans le BIM. Le BIM infra devient réalité et deux actions bien concrètes le démontrent : la sortie du nouveau format IFC 4.1 qui est l’enrichissement du format IFC par des objets infra et l’intégration du PPBIM.

De nouvelles dimensions

On parlait couramment de 2D dans le BIM pour évoquer les plans, on connaissait la 3D pour la représentation des modèles et la description des informations spatiales en général, mais voilà qu’arrivent la 4D et la 5D…

Le BIM 4D ajoute une nouvelle dimension : le « temps ». Unité importante essentielle pour la gestion de projet et relier les données à une date donnée. Il devient donc possible d’évaluer des progressions, dans une phase de construction par exemple, de comparer des états et de faire des prévisions. Mais la gestion de projet ne serait rien si au respect du planning on ne pouvait ajouter une notion de coût. Voici donc la 5ème dimension, le BIM 5D permet le suivi global avec estimation des coûts, la généreration de situations financières intermédiaire d’un projet.

Vers un nouveau domaine : l’industrie

De plus en plus d’acteurs du BIM se positionnent au delà du bâtiment pour aller notamment vers l’industrie. Ce domaine encore peu « digital » commence sa révolution et les retours sur investissements sont peut-être plus simples à appréhender. Il suffit par exemple d’augmenter la cadence dune chaîne ou d’optimiser les flux pour en percevoir les effets à très courts termes. Visiativ, revendeur historique des solutions 3D de Dassault Systems, se positionne avec de nouveaux outils pour accélérer cette transformation.

Toute la high-tech est aujourd’hui dans le BIM

Tous les domaines techniques arrivés à maturité du Hype cycle de Gartner ont maintenant leurs représentants dans ce salon qui s’étend d’années en années. Nous nous sommes tous fait la remarque, le salon était plus spacieux, plus lumineux, et il y avait encore plus de visiteurs, ce qui marquent l’attrait du BIM.

Des présentations multiples s’appuyant sur de la réalité augmentée ou virtuelle pour présenter la maquette ou se rendre compte sur place de ce qu’il faut installer… De belles démonstrations chez Decod ou chez Acca software (rendus photoréalistes haut de gamme) par exemple. Je note un positionnement original chez Rehalib (Vinci Construction) qui adapote une représentation hybride dans leur présentation en VR. En effet, l’affichage des nuages de points est conservé là où il n’était pas essentiel de modéliser l’espace, un gain de temps et une réduction des coûts sans impact sur l’expérience utilisateur.

Plusieurs acteurs de plate-formes IoT utilisent la maquette BIM comme support esthétique et pratique de visualisation comme par exemple D-One de Delta Dore.

Comme partout, l’intelligence artificielle et le machine learning, se font une place. Difficile de savoir si les acteurs surfent sur une tendance qui ajoute l’IA à presque toutes les sauces ou si ces réseaux de neuronnes apportent de réelles ruptures… Certains comme CIL4Sys Engineering l’utilisent dans le processus de conception, d’autres comme Eiffage Energie pour qualifier la donnée ou pour aider à gérer des infrastructures comme Bentley Systems. Voxelgrid mise sur l’analyse des données collectées lors de la numérisation pour détecter les matériaux du sol et des murs.

Socotec et BIMdata.io se sont associés pour inscrire les données de la maquette dans une blockchain (Ethereum) afin d’historiser et rendre valeur légale les modifications / évolutions de la maquette BIM pour la construction et l’immobilier.

De plus en plus de plate-formes

Tout le monde y va de sa plate-forme, la majorité en mode SaaS, et même si pour des raisons de volume de données et de fluidité d’affichage, il reste quelques clients lourds à installer localement, l’interaction dans le navigateur tend à s’imposer.

BIMData.io offre une interface pour les développeurs afin d’intégrer rapidement un module de gestion, de collaboration et d’affichage de la maquette.

Dassault Systèmes offre de nouvelles solutions pour gérer un projet en BIM de niveau 3 dans un contexte global et multi-échelle avec sa solution 3DEXPERIENCE, plate-forme ouverte et collaborative pour l’Architecture, l’Ingénierie et la Construction (AEC).

Wizzcad réunis sur sa plate-forme tous les acteurs d’un projet de construction pour du suivi de chantier.

Cintoo s’engouffre entre maquette et nuage de points là où il n’y avait encore personne avec une solution réellement opérable. Les nuages de points sont transformés en maillages (mesh) qui offrent une vue détaillée des formes 3D acquises par les scanners 3D (le « Reality Capture »).

Il est également important de citer la maturité et la flexibilité des 3 plate-formes (X-IoT, Reflect IoD et Andy 3D) de Capgemini, respectivement dans les domaines de la gestion d’équipements IoT, de l’interaction avec la maquette BIM et la l’aide à la réorganisation d’espaces.

Le clash detection omniprésent

La qualité de la maquette numérique est une vraie préoccupation chez les exploitants : la maquette numérique est-elle juste ? Traduit-elle bien la réalité ? Peut-on se fier aux informations contenues dans la maquette ? De quand date la dernière mise à jour ? Les derniers défauts remontés ont-ils bien été corrigés ?

Que ce soit les acteurs de la modélisation comme Futurmap ou des utilisateurs, chacun cherche des solution pour comparer ce qui a été modélisé aux données initiales issues de la numérisation du bâtiment (clash detection).

Il y a toujours le Revit Model Checker, plugin développé par Autodesk pour Revit mais il faut aussi regarder quelques solutions originales de petites sociétés comme : Cintoo qui propose un outil avancé avec coloration des zones présenant une différence entre la maquette et le nuage de point, Revizto qui s’est fait une spécialité dans la gestion des défauts (signalement, notification, suivi jusqu’à la correction) ou encore BIMcollab qui déploie un service dans un client à installer localement de suivi des problèmes dans la maquette pour en améliorer la qualité.

Des enjeux de taille restent à surmonter

La normalisation et l’interopérabilité des données

Principal problème lorsqu’on souhaite interconnecter des solutions et collaborer autour d’outils différents. Le BIM est là pour cadrer le processus et les formats, mais c’est souvent plus théorique que réellement appliqué dans la pratique. Il reste donc du travail à faire pour définir des normes et les adopter (OPEN BIM et les IFC par exemple).

Plusieurs acteurs comme CERIB-FIB, BIMCloisons ou Cobuilder France sont largement impliqués dans la création et le maintien de jeux de données structurées et normalisées à destination de tous les professionnels allant de la conception à la maintenance des bâtiments. Les données objets sont la colonne vertébrale des projets BIM dixit BIM&Co (qui produit les premiers objets génériques BIM du domaine de l’électricité avec ENGIE au passage).

Cadenas annonce que le BIM peut être aussi perçu comme un outil de prescription : 80% des objets BIM choisis par les architectes font l’objet d’appels d’offres. Il est donc primordial pour les fournisseurs du bâtiment de proposer des objets BIM les mieux conçus possibles, pour être sélectionnés par les prescripteurs.

Convergence obligatoire entre BIM et SIG

Les modèles BIM et les SIG deviennent plus efficaces en se connectant. Mais il faut établir le lien entre ces deux univers au départ très différent. Autodesk et Esri présentent ensemble les dernières évolutions.

Il est nécessaire de concevoir ou d’intégrer aux plate-formes BIM existantes une approche multi-échelles intégrant obligatoirement les infrastructures.

Déployer une certification as-built

Il n’est pas trivial d’obtenir une certification BIM Model - As Built (garantit la conformité de la maquette avec l’ouvrage réalisé) pour la Maquette Numérique puisque les processus de validation sont encore jeunes. Socotec a obtenu le graal pour la résidence étudiante Le Lauréat à Villejuif, dont Nexity est le maître d’ouvrage.

Il est pourtant essentiel d’avancer sur un processus de contrôle afin de pouvoir garantir l’exactitude d’une maquette à celui qui le souhaite. C’est un passage obligatoire pour valoriser les données as-built en toute confiance. La certification doit peut apporter des garanties et la confiance sur un marché en plein essor (notons les travaux de Syntec Ingénierie, de Socotec ou de Building Smart France à ce sujet).

Dépasser l’usage du BIM dans la conception/construction

Parce qu’il fallait bien démarrer par quelque chose, le plus simple étant quand même de concevoir le bâtiment à construire à partir d’une maquette numérique née en même temps que l’idée. Mais aujourd’hui, il est important de pouvoir garantir un usage du BIM sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment. Le BIM « tel qu’exploité » ou « tel que maintenu » (TQM) doit devenir aussi courant que « tel que conçu » ou « tel que construit ».

Dans ces nouveaux usages, Voxelgrid propose une gestion immobilière entièrement automatisée avec collecte de données et simulation prévisionnelle. Sikiwis assure la maintenance et la sécurité d’un ouvrage et des personnes qui le visitent avec des applications mobiles.

En conclusion

Le salon BIM World est un indicateur direct du niveau de maturité du BIM en France. Sa fréquentation augmente, il déménage sur un site plus grand, il y a de plus en plus de solutions et d’acteurs. Ce microcosme s’organise, on ne peut plus descendre une allée sans voir des têtes connues.

La communauté des consommateurs et utilisateurs de BIM s’étend et déborde même vers l’industrie 4.0. Le domaine en pleine expansion atteind une certaine maturité, les premiers retours d’expérience de projets full BIM ont été présentés lors des ateliers.

On y est ! Enfin presque… Il reste encore quelques paradoxes.

Alors même que le BIM tend à proposer une harmonisation et une standardisation (qui tardent encore), le nombre de formats propriétaires explose, notamment du côté des données de numérisation 3D, chaque équipementier fournissant son propre format de fichier (.fls pour Faro, .rcp pour Recap, …). Il y a peu de formats interopérables et sauf à prendre une solution propriétaire hors de prix, c’est toujours un vrai casse tête pour ouvrir un jeu de données 3D !

Personne n’a encore écrit toute la phrase du BIM, chacun a quelques mots qu’il faut assembler accompagné d’un expert pour comprendre ce qu’il faut connecter. L’interopérabilité n’est pas encore au rendez-vous et il n’est pas simple de comparer les solutions qui se chevauchent et peinent à se différencier. Beaucoup de solutions (trop ?), des promesses partielles, de plus en plus poussées mais il reste encore du travail pour avoir une logique clé en main qui permette de générer et d’exploiter le bâtiment numérique en toute sérénité.

On commence à percevoir les usages liés au BIM mais encore peu le perçoivent comme un générateur d’économies et de valeur ajoutée. Ça reste une démarche complexe, incertaine et qui coûte cher. Et pour ce qui concerne le BIM de l’existant, tant que la modélisation ne sera pas tout ou partiellement automatisée, le coût ne pourra baisser. Et n’oublions pas que la confiance dans la maquette livrée est critique et probablement un frein pour l’usage, il faut absolument que les outils et les processus de certification de la conformité à l’existant se généralisent.

Enfin, à mon sens, il règne tout de même dans ce salon une fausse impression que tout le monde veut et à besoin du BIM, la démarche est certes vertueuse mais elle a tel coût de mise en place qu’elle ne peut être la seule solution pour interagir avec le bâtiment numérique. L’espace qui existe entre données 3D et images d’un côté et maquette BIM de l’autre peut être comblé par des solutions de navigation virtuelle avancées (parcours guidés, prise de mesures, clash detection, etc.) et accessibles au plus grand nombre (dans le navigateur web).

Emeric Mourot, directeur technique My Digital Buildings

Sources