BIM + 8 grandes technologies : combien en connaissez-vous ?

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À mesure que l'usage du BIM se généralise, les projets qui se limitent au BIM seul se font de plus en plus rares. Un nombre croissant de projets intègrent le BIM à d'autres technologies de pointe ou systèmes applicatifs afin d'en tirer une plus grande valeur d'intégration. BIM + PM, BIM + informatique en nuage, BIM + Internet des objets… Quelle est la tendance de développement du « BIM+ » ? Voici la réponse.

01 BIM + PM

          

PM est l'abréviation de « Project Management » (gestion de projet). La gestion de projet consiste à atteindre des objectifs prédéfinis dans le cadre de contraintes de temps, de qualité et de coût limitées. L'application intégrée du BIM et du PM établit une interface de conversion de données entre les logiciels BIM et le système de gestion de projet ; elle tire pleinement parti des caractéristiques du BIM — intuitivité, capacité d'analyse, partageabilité et facilité de gestion — pour fournir des données exactes et actualisées. Les données intégrées et l'analyse technique constituent autant d'outils métier au service de la gestion de projet, à l'appui de ses processus. Grâce à l'analyse des processus et aux statistiques, elle permet une gestion en boucle entièrement fermée couvrant la génération des données, leur utilisation, l'approbation des processus, les statistiques dynamiques et l'analyse décisionnelle, améliorant ainsi la capacité de gestion globale et l'efficacité de gestion du projet.

          

L'application intégrée du BIM et du PM fournit à la gestion de projet des outils de gestion visuels. Par exemple, l'application combinée de la gestion 4D reflète intuitivement le processus de construction et l'avancement visuel de l'ensemble du bâtiment, aidant le chef de projet à établir un planning de travaux raisonnable et à optimiser l'utilisation des ressources de construction. De plus, l'application combinée des deux technologies offre à la gestion de projet des moyens d'analyse plus efficaces. Par exemple, pour un niveau donné, on peut obtenir le chiffre d'affaires et le coût prévisionnel à partir de la maquette BIM intégrée, récupérer les données de coût réelles dans le système de gestion de projet, puis réaliser un calcul en trois temps et une analyse comparative à l'appui de la gestion dynamique des coûts. En outre, l'application intégrée peut apporter un soutien en données à la gestion de projet. Par exemple, la maquette BIM intégrée permet de fournir rapidement et aisément des données pour l'estimation des coûts, la gestion des matériaux et la vérification des volumes de sous-traitance. Elle améliore efficacement l'efficacité du travail et la qualité des décisions.    

          

Compte tenu de la difficulté de construction des immeubles de très grande hauteur et des fréquentes interférences entre les nombreux corps d'état, le projet du Guangzhou Dafu International Finance Center a développé, en coopération avec Glodon Software Co., Ltd., un système intégré de gestion de projet pour la tour Est. Dans la gestion de projet, le BIM a permis l'interconnexion de la maquette BIM avec toutes sortes de données, réduisant efficacement les coûts, raccourcissant le délai de construction et améliorant le niveau de gestion des travaux ; il est devenu un modèle d'application intégrée du BIM et du PM dans la construction d'immeubles de très grande hauteur.

          

On peut prévoir que les systèmes de gestion de projet fondés sur le BIM deviendront de plus en plus aboutis, au point de remplacer entièrement les systèmes de gestion de projet traditionnels. La gestion de projet fondée sur le BIM favorisera également l'application du nouveau mode de livraison de projet IPD. IPD est l'abréviation d'« Integrated Project Delivery » (livraison intégrée du projet). Reposant sur le contrat général d'ingénierie (EPC), il exige que toutes les parties au projet s'impliquent dès les phases amont, collaborent étroitement et assument les responsabilités correspondantes jusqu'à la livraison du projet. Les participants se concentrent sur l'ensemble du processus du projet, mettent en œuvre leurs compétences professionnelles et prennent des décisions en fonction de la valeur et de l'intérêt du projet. Dans le mode IPD, l'application intégrée du BIM et du PM permet de fédérer les parties prenantes du projet au sein d'une équipe et de bénéficier d'un cercle de décision élargi, d'une base de connaissances plus vaste, d'une plateforme d'information partagée, de meilleures décisions, d'une optimisation continue et d'une réduction des gaspillages. Le mode IPD constituera donc une voie importante d'innovation et de développement de la gestion de projet, ainsi qu'un nouveau mode d'application intégrée du BIM et du PM.

          

02 BIM + informatique en nuage

              

L'informatique en nuage (cloud computing) est une méthode de calcul fondée sur Internet, dans laquelle les ressources logicielles, matérielles et informationnelles peuvent être partagées à la demande entre ordinateurs et autres terminaux. L'application intégrée du BIM et de l'informatique en nuage consiste à tirer parti des atouts du cloud pour transformer les applications BIM en services BIM en nuage. Actuellement, la Chine en est encore au stade exploratoire.

          

Grâce à la puissante capacité de calcul de l'informatique en nuage, les applications BIM peuvent transférer une grande quantité de travaux complexes vers le cloud, améliorant ainsi l'efficacité du calcul ; grâce à la capacité de stockage massif de données du cloud, la maquette BIM et les données métier associées peuvent être synchronisées vers le cloud, ce qui permet aux utilisateurs d'y accéder et de les partager à tout moment et en tout lieu, faisant ainsi sortir la technologie BIM du bureau : sur le chantier, les utilisateurs peuvent se connecter à tout moment aux services en nuage via des terminaux mobiles et obtenir en temps opportun les données et services BIM nécessaires.

          

Récemment, le projet de la tour Goldin Finance 117 de Tianjin, dont la structure principale vient d'être achevée, a déployé dès le début du chantier les services Glodon Cloud comme plateforme de données pour la gestion des données, la diffusion des tâches et le partage d'informations de l'équipe BIM, et a proposé une solution de construction BIM en nuage. Le système s'appuie sur Glodon Cloud et développe une application approfondie de la technologie BIM. Glodon Cloud gère des dizaines de milliers de documents d'ingénierie du projet et fournit des services de collaboration exemplaires aux membres du projet issus de dix organismes différents. L'équipe du projet enregistre en parallèle les informations BIM et les documents d'ingénierie dans le cloud ; grâce à un contrôle fin des autorisations et à diverses fonctions de collaboration, elle répond aux besoins de stockage de données massives pour toutes les spécialités et toutes les étapes du projet, d'accès simultané multi-utilisateurs et de collaboration, et garantit une transmission rapide, sûre, pratique et maîtrisée des documents d'ingénierie au sein de l'équipe. Ce partage a considérablement amélioré le niveau de gestion et l'efficacité du travail.

          

Selon la forme et l'échelle du cloud, les applications intégrées du BIM et de l'informatique en nuage connaîtront des stades de développement primaire, intermédiaire et avancé. La première étape se caractérise par une plateforme de collaboration de projet : les applications BIM des principaux fournisseurs y accèdent et forment, à un niveau initial, des applications BIM de collaboration documentaire. La deuxième étape se caractérise par une plateforme d'information de maquette : les fournisseurs partenaires développent des applications BIM reposant sur une plateforme commune d'information de maquette, constituant des applications BIM de collaboration au niveau des composants. Le stade avancé se caractérise par une plateforme ouverte : les utilisateurs peuvent obtenir, selon leurs différents besoins, les applications BIM souhaitées sur la plateforme BIM en nuage et former des applications BIM personnalisées.    

03 BIM + Internet des objets

          

L'Internet des objets (IoT) est un réseau qui identifie, localise, suit, surveille et gère intelligemment les objets au moyen de l'identification par radiofréquence, de capteurs infrarouges, du système de positionnement mondial, de scanners laser et d'autres dispositifs de détection d'informations, et qui les relie à Internet afin d'échanger des informations et de communiquer selon des protocoles établis.

          

L'application intégrée du BIM et de l'Internet des objets consiste, en substance, à intégrer et à fédérer les informations tout au long du processus de construction. La technologie BIM assure les fonctions de haut niveau — intégration, interaction, affichage et gestion de l'information — tandis que l'Internet des objets assure les fonctions de bas niveau — perception, acquisition, transmission et surveillance de l'information. L'application intégrée de ces deux technologies permet de réaliser un « flux d'informations en boucle fermée » tout au long du processus de construction et d'intégrer organiquement la gestion virtuelle des informations avec les matériels de l'environnement physique. Actuellement, le BIM est déjà largement utilisé au stade de la conception et commence à s'étendre aux stades de la construction et de l'exploitation. Les applications de l'Internet des objets se concentrent principalement sur les phases de construction et de maintenance ; leur application combinée générera une valeur considérable.

          

Au stade de la construction, l'application combinée de ces deux technologies améliore la capacité de gestion de la sécurité sur le chantier, permet de définir un avancement des travaux raisonnable, soutient un contrôle efficace des coûts et élève le niveau de gestion de la qualité. Sur un chantier, les risques pour la sécurité sont omniprésents : protection insuffisante des rives à l'entrée d'un tunnel, travailleurs dépourvus de harnais de sécurité, etc. Une application IoT fondée sur le BIM peut détecter ces risques en temps réel et déclencher des alertes. Les étiquettes d'identification par radiofréquence (RFID) fixées sur le casque, le harnais et le badge des travailleurs intervenant en hauteur peuvent être localisées avec précision dans le système BIM. Si un comportement opératoire ne respecte pas les dispositions en vigueur, le badge et le positionnement associé dans le système BIM déclenchent simultanément une alarme. Les responsables peuvent alors localiser précisément l'emplacement du risque et prendre des mesures efficaces pour éviter les accidents de sécurité.    

          

Au stade de l'exploitation et de la maintenance des travaux, l'application combinée de ces deux technologies améliore l'efficacité de la maintenance courante des équipements, élève le niveau de surveillance des actifs importants, renforce la capacité de protection de sécurité et prend en charge un O&M intelligent.

          

Le projet de logements préfabriqués PC de grande ampleur de Pujiang, à Shanghai, intègre le BIM et l'Internet des objets. Sur la base de la technologie BIM, une plateforme de gestion des informations de construction pour bâtiments préfabriqués a été mise en place. Des règles de codage des composants ont été étudiées et établies. La technologie d'identification par radiofréquence est utilisée pour une gestion dynamique des composants préfabriqués. Le BIM est mis en œuvre pour la conception, la production et l'application des immeubles préfabriqués en béton. Appliquée à la gestion de l'ensemble du processus de construction, cette approche réalise une gestion intelligente et dynamique des informations relatives à la production et à la pose des composants préfabriqués, améliorant ainsi l'efficacité de la gestion des travaux.

          

L'application intégrée du BIM et de l'Internet des objets n'en est encore qu'à ses débuts. Elle manque de normes d'intégration et de mise en œuvre systématiques et opérationnelles — échange, stockage, transmission, codage de classification et utilisation des données — et se heurte à de nombreuses questions liées aux lois et réglementations, au modèle économique actuel du secteur de la construction, aux logiciels applicatifs BIM, etc. Ces problèmes seront toutefois résolus à mesure que la technologie progressera et que le niveau de gestion s'élèvera.

          

L'intégration et l'application approfondies du BIM et de l'Internet des objets porteront immanquablement la construction intelligente à un nouveau niveau, ouvriront une nouvelle ère pour la construction intelligente et constitueront l'une des orientations majeures du développement de l'informatisation de la construction pour le secteur du bâtiment de demain. À l'avenir, les systèmes intelligents de gestion technique du bâtiment auront l'Internet des objets pour noyau, et se caractériseront principalement par une classification des fonctions et une compatibilité des communications mutuelles.

              

04 BIM + station totale intelligente

          

L'arpentage de construction est une composante importante de l'arpentage d'ingénierie ; il comprend l'établissement du réseau de contrôle de construction, l'implantation des bâtiments, l'observation des déformations en cours de travaux et l'arpentage de récolement.

          

Ces dernières années, les bâtiments de très grande envergure, de très grande hauteur et à l'aspect complexe se multiplient. Les stations totales électroniques servent principalement aux travaux d'arpentage et d'implantation. Avec l'application de nouvelles technologies, la station totale évolue progressivement vers l'automatisation et l'intelligence. Une station totale intelligente est entraînée par moteur. Sous le contrôle d'applications dédiées, elle peut reconnaître, calibrer et mesurer automatiquement plusieurs cibles, sans subir la moindre interférence, et positionner directement des cibles ordinaires sans prisme réfléchissant.

          

L'application intégrée du BIM et de la station totale intelligente consiste à intégrer le logiciel et le matériel, à introduire la maquette BIM sur le chantier et à utiliser les données de coordonnées 3D issues de la maquette pour piloter la station totale intelligente dans les mesures. L'application combinée de ces deux méthodes compare les informations de structure réellement exécutée, obtenues par arpentage sur site, avec les données de la maquette, vérifie les écarts entre l'environnement de construction réel et la maquette BIM, et fournit une base pour la conception détaillée ultérieure des corps d'état — électricité, plomberie-mécanique, second œuvre, façade, etc. Dans le même temps, grâce aux fonctions efficaces et précises d'implantation et de positionnement de la station totale intelligente, combinées au réseau d'axes, aux points de contrôle et aux lignes de nivellement du chantier, il est possible de matérialiser efficacement et rapidement les résultats de la conception sur le chantier, de réaliser une implantation précise et de fournir aux équipes des consignes de construction plus exactes et plus intuitives. En outre, grâce à la collecte précise de données sur site qu'offre la station totale intelligente, une fois les travaux achevés, on mesure les objets réels et on compare les données mesurées aux données de conception afin de contrôler la qualité de la construction.

          

Par rapport aux méthodes d'implantation traditionnelles, la méthode d'implantation intégrée BIM et station totale intelligente permet de maintenir la précision en deçà de 3 mm, alors que la précision généralement requise pour la construction de bâtiments est de 1 à 2 cm : elle dépasse donc largement la précision de construction traditionnelle. L'implantation traditionnelle nécessite au moins deux opérateurs ; avec l'implantation intégrée BIM et station totale intelligente, une seule personne peut réaliser chaque jour le positionnement précis de plusieurs centaines de points, soit une efficacité 6 à 7 fois supérieure à celle de la méthode traditionnelle.    

          

Actuellement, de nombreuses entreprises étrangères ont déjà intégré, dans leurs chantiers, le BIM et des stations totales intelligentes de mesure et d'implantation, tandis que la Chine en est encore au stade exploratoire : seuls quelques projets y recourent, tels que la ligne 9 du métro de Shenzhen, le Ping An Finance Center de Shenzhen et le Wangjing SOHO de Beijing. À l'avenir, l'application intégrée de ces deux technologies sera encore combinée aux technologies en nuage, afin de réaliser une synchronisation bidirectionnelle entre les terminaux mobiles et les données du cloud, puis intégrée au contrôle qualité du projet, pour une fusion transparente du contrôle qualité et de la maquette au sein des flux de travail existants, augmentant encore la valeur d'application du BIM.

          

05 BIM + SIG

          

Un système d'information géographique (SIG, ou GIS en anglais) est un système informatique servant à gérer des données à répartition géospatiale. Sous une forme graphique géographique intuitive, il acquiert, stocke, gère, calcule, analyse et affiche toutes sortes de données liées à la position à la surface de la Terre. L'intégration du BIM et du SIG se réalise par l'intégration de données, l'intégration de systèmes ou l'intégration d'applications. On peut intégrer le SIG dans les applications BIM, intégrer le BIM dans les applications SIG, ou encore intégrer profondément le BIM et le SIG afin de tirer pleinement parti de leurs atouts respectifs et d'élargir les domaines d'application. Actuellement, on les intègre dans de nombreux domaines : urbanisme, analyse du trafic urbain, analyse du micro-environnement urbain, gestion des réseaux municipaux, planification de quartiers résidentiels, prévention numérique des catastrophes, rénovation de bâtiments existants, etc. Par rapport à leurs applications séparées, ils affichent, une fois intégrés, des améliorations notables en matière de qualité de modélisation, de précision d'analyse, d'efficacité décisionnelle et de maîtrise des coûts.

              

L'application intégrée du BIM et du système d'information géographique améliore la capacité de gestion des projets de grande emprise et de longue durée. L'objet d'application du BIM est généralement un bâtiment isolé. En s'appuyant sur les fonctions macroscopiques du SIG, on étend son champ d'application aux domaines de l'ingénierie tels que les routes, les chemins de fer, les tunnels, l'hydroélectricité et les ports. Ainsi, le projet d'autoroute Xingfen combine le BIM et le SIG et réalise une gestion de chantier à plusieurs niveaux, associant une gestion macroscopique fondée sur le SIG, une gestion par sections fondée sur le BIM et une gestion fine des ponts et tunnels.

          

L'application intégrée du BIM et du SIG améliore la capacité de gestion des grands équipements publics. Actuellement, l'application du BIM se concentre principalement sur les phases de conception et de construction. L'application intégrée du BIM et du SIG permet de résoudre les problèmes de gestion de l'exploitation et de la maintenance (O&M) des grands bâtiments publics, des ouvrages municipaux et des infrastructures, et d'étendre l'application du BIM à la phase d'exploitation-maintenance. Ainsi, le projet du nouvel aéroport de Kunming combine organiquement les deux technologies et a permis de développer avec succès un système de gestion de l'O&M du terminal aéroportuaire, réalisant la gestion quotidienne de l'exploitation et de la maintenance ainsi que la consultation dynamique d'informations pour le patrimoine du terminal, les équipements électromécaniques, la mécanique, les procédés, les stocks, la réparation et l'inspection.

          

L'application intégrée du BIM et du SIG peut également élargir et optimiser leurs fonctions applicatives respectives. La navigation est une fonction importante des applications SIG, mais elle se limite aux espaces extérieurs. L'application combinée de ces deux technologies permet non seulement d'étendre la fonction de navigation du SIG aux espaces intérieurs, mais aussi d'optimiser les fonctions SIG existantes. Par exemple, grâce à la description détaillée des informations intérieures fournie par la maquette BIM, on peut veiller à ce que, en cas d'incendie, le chemin d'évacuation intérieur soit le plus rationnel — et non le plus court.

          

Avec le développement rapide d'Internet, les applications intégrées du BIM et du SIG fondées sur les technologies d'Internet et de communication mobile verront leur mode d'application évoluer vers les services en réseau. Actuellement, le BIM et le SIG commencent à se fondre avec l'informatique en nuage : le « BIM en nuage » et le « SIG en nuage » font successivement leur apparition. L'introduction de l'informatique en nuage modifiera le mode de stockage des données du BIM et du SIG et augmentera les volumes de données, permettant à leurs applications de connaître un développement par bonds.    

          

          

06 BIM + scan 3D

          

Le scan 3D est une technologie de pointe qui intègre l'optique, la mécanique, l'électricité et l'informatique. Il sert principalement à numériser la forme, la structure et la couleur d'un objet afin d'obtenir les coordonnées spatiales de sa surface. Il présente des avantages tels qu'une vitesse de mesure élevée, une haute précision et une grande facilité d'utilisation, et ses résultats de mesure peuvent être directement interfacés avec divers logiciels. La technologie de scan laser 3D, également appelée technologie de restitution de scène, permet, grâce à une méthode de mesure par balayage laser à grande vitesse, d'obtenir rapidement des données de coordonnées 3D haute résolution de la surface d'un objet sur une grande superficie ; elle offre ainsi un nouveau moyen technique pour établir rapidement un modèle image 3D de l'objet.

          

La technologie de scan laser 3D permet d'enregistrer efficacement et intégralement la situation complexe du chantier. Par comparaison avec la maquette de conception, elle reflète directement l'état réel de la construction sur site et apporte une aide précieuse aux travaux d'inspection des ouvrages, entre autres. De plus, pour certains bâtiments anciens, la technologie de scan laser 3D permet de constituer rapidement et avec précision des relevés électroniques et des archives numériques, facilitant les travaux ultérieurs de réparation et de rénovation. Par ailleurs, pour des états de construction difficilement modifiables sur site, la technologie de scan laser 3D permet d'acquérir des informations fidèles, à partir desquelles on peut découper des composants décoratifs. L'intégration du BIM et du scan 3D consiste à comparer, convertir et harmoniser la maquette BIM avec le modèle de scan 3D correspondant, afin d'aider à l'inspection de la qualité des ouvrages, à la modélisation rapide et à la réduction des reprises. Elle permet de résoudre de nombreux problèmes que les méthodes traditionnelles ne peuvent traiter.    

          

L'intégration du BIM et de la technologie de scan laser 3D est de plus en plus appliquée dans le domaine de la construction ; elle présente une valeur d'application importante dans le contrôle de la qualité des travaux, l'établissement assisté des métrés réels et le prémontage des structures en acier. Par exemple, la comparaison des résultats du scan laser 3D avec la maquette BIM permet de vérifier les différences entre la situation réelle du chantier, d'une part, et la maquette et les plans, d'autre part, et aide ainsi à détecter les problèmes survenant sur le chantier ; cela évite la méthode traditionnelle qui obligeait le personnel à emporter plans et ruban à mesurer lors des inspections sur site, une approche chronophage et laborieuse.

          

Par exemple, pour résoudre la difficulté du calcul des volumes de terrassement lors des travaux d'excavation, on peut réaliser un scan laser 3D après l'excavation, construire un modèle 3D à partir des données de nuage de points, puis utiliser un logiciel BIM pour mesurer rapidement le volume réel du modèle et calculer les volumes de terrassement de la fouille sur site. En outre, la comparaison avec la maquette de conception permet de comprendre intuitivement d'autres informations, telles que la qualité de l'excavation de la fouille.

          

Le chantier de la Shanghai Tower a introduit la technologie de scan laser 3D pour grands espaces. En acquérant les informations tridimensionnelles d'environnements scéniques complexes et de cibles spatiales, elle permet de reconstruire rapidement le modèle 3D de la cible ainsi que des données de coordonnées 3D en lignes, plans, volumes et espaces, et de restituer les caractéristiques morphologiques réelles des objets visés. Dans le même temps, le modèle 3D issu du nuage de points a été comparé à la maquette de conception d'origine afin de vérifier l'état réel de la construction sur site ; un modèle a été établi à partir des données réelles de tuyauteries et d'ossatures collectées sur le chantier, fournissant une base pour la conception détaillée ultérieure d'autres corps d'état. L'application combinée du BIM et de la technologie de scan 3D améliore non seulement l'efficacité et l'exactitude du contrôle de la qualité des travaux, mais fournit également une base pour la conception détaillée ultérieure de corps d'état tels que le second œuvre.

          

07 BIM + réalité virtuelle    

          

La réalité virtuelle, également appelée environnement virtuel ou environnement de réalité virtuelle, est une technologie d'environnement 3D qui intègre des technologies de pointe : informatique, techniques de capteurs et de mesure, simulation, microélectronique, etc. Elle génère un environnement sensoriel tridimensionnel réaliste — vue, ouïe, toucher, forces — et crée un monde virtuel. La technologie de réalité virtuelle consiste à exploiter l'ordinateur pour visualiser et manipuler des données complexes. Par rapport aux interfaces homme-machine traditionnelles et à la manipulation fenêtrée répandue, la réalité virtuelle représente un bond qualitatif dans la manière de concevoir la technologie.

          

L'idée maîtresse de la technologie BIM est de constituer une bibliothèque d'informations de maquette couvrant l'ensemble du cycle de vie du projet de construction, afin de réaliser, entre les différentes phases et les différents corps d'état, une intégration et un partage d'informations fondés sur la maquette. L'application intégrée du BIM et de la réalité virtuelle comprend la construction de scènes virtuelles, la simulation de l'avancement des travaux, la simulation de modes opératoires locaux complexes, la simulation des coûts de construction, la simulation d'informations multidimensionnelles de la maquette et la déambulation interactive dans la scène. Son objectif est d'utiliser la bibliothèque d'informations BIM pour appuyer la technologie de réalité virtuelle et mieux l'appliquer tout au long du cycle de vie du projet de construction.

          

Associer le BIM à la réalité virtuelle améliore le réalisme de la simulation. Les représentations 2D et 3D traditionnelles ne transmettent qu'une partie des informations du bâtiment, à une échelle unique. La réalité virtuelle permet de présenter un bâtiment virtuel vivant, dans lequel on est immergé. De plus, toute information pertinente peut être intégrée à la scène virtuelle ainsi constituée, et les informations multidimensionnelles de la maquette peuvent être simulées conjointement. On peut alors visualiser en temps réel, sous n'importe quel angle, les relations entre les différentes informations et la maquette, guider la conception et la construction, et assister la maîtrise d'œuvre dans ses travaux.

          

L'application intégrée du BIM et de la réalité virtuelle peut soutenir efficacement le contrôle des coûts du projet. Selon des statistiques incomplètes, pour un ouvrage, environ 30 % des processus de construction doivent être repris, 60 % des ressources humaines sont gaspillées et 10 % des matériaux sont perdus. Il est aisé de calculer que, dans l'immense secteur de la construction, les pertes de capitaux s'élèvent chaque année à environ mille milliards de yuans. L'application combinée du BIM et de la réalité virtuelle, en simulant le processus de construction de l'ouvrage, permet de valider la faisabilité et la pertinence du mode opératoire avant le démarrage réel des travaux, de réduire ou d'éviter la plupart des erreurs de conception, d'analyser la pertinence du mode opératoire, de faciliter le processus de construction et de générer les plans d'approvisionnement et les analyses financières correspondants. Elle permet de détecter en amont les problèmes de conception et de construction, d'actualiser en temps opportun les attributs de conception, de budget et de planning, et de garantir la cohérence et l'exactitude des données. L'application combinée de ces deux technologies peut réduire considérablement les phénomènes d'inefficacité, de gaspillage et de reprise qui prévalent dans le secteur de la construction, raccourcir les délais d'élaboration du planning et du budget du projet, et améliorer l'exactitude de cette élaboration.    

          

Associer le BIM à la réalité virtuelle permet d'améliorer efficacement la qualité des travaux. Avant le chantier, une démonstration par simulation 3D du processus de construction sur ordinateur permet de détecter et d'éviter les divers problèmes susceptibles de survenir lors de la construction réelle — collisions de tuyauteries, pose de composants, etc. —, de guider ainsi la construction et d'établir le meilleur mode opératoire, d'améliorer globalement l'efficacité des travaux, de garantir la qualité des ouvrages et d'éliminer les risques de défauts. Outre les risques potentiels pour la sécurité, cette approche contribue également à réduire les coûts de construction et la consommation de temps.

          

Associer le BIM à la réalité virtuelle améliore l'interactivité des travaux de simulation. Dans une scène virtuelle 3D, on peut basculer en temps réel d'un mode opératoire de construction à l'autre et percevoir différents processus de construction depuis un même point d'observation ou une même séquence d'observation, ce qui aide à comparer les avantages et les inconvénients des différents modes opératoires et à déterminer le meilleur d'entre eux. On peut également modifier une partie spécifique et, avant la modification, procéder en temps réel à une analyse comparative avec le mode opératoire. Par ailleurs, on peut observer directement l'environnement virtuel 3D tout au long du processus de construction, détecter rapidement les incohérences ou les erreurs et éviter les reprises en cours de chantier.

          

L'application de la technologie de construction virtuelle dans le domaine de la construction des bâtiments sera une tendance inéluctable. Les perspectives d'application de la construction virtuelle dans la conception et la construction futures sont vastes et propulseront immanquablement le secteur chinois de la construction vers une ère nouvelle.    

08 BIM + impression 3D

          

La technologie d'impression 3D est une technologie de prototypage rapide fondée sur un fichier de modèle numérique 3D. Elle construit les objets par impression couche par couche ou par coulée de poudre. Elle intègre des technologies de pointe : modélisation numérique, contrôle électromécanique, informatique, science des matériaux et chimie, entre autres.

          

L'application intégrée du BIM et de l'impression 3D intervient principalement au stade de la conception — présentation, examen et analyse par simulation du projet —, en réalisant au moyen d'une imprimante 3D des maquettes réduites de la maquette BIM. Au stade de la construction, on utilise une imprimante 3D pour imprimer directement la maquette BIM en composants physiques, voire en bâtiments entiers, en remplaçant en partie les techniques de construction traditionnelles. L'application combinée du BIM et de l'impression 3D peut être décrite comme l'alliance de deux technologies révolutionnaires : elle ouvre une « autoroute » reliant la conception du projet à l'objet physique et offre une solution plus efficace pour l'usinage et la fabrication de composants composites complexes. Actuellement, trois modes d'application combinée du BIM et de l'impression 3D se dégagent : l'impression 3D du bâtiment entier fondée sur le BIM, la fabrication de composants complexes fondée sur le BIM et l'impression 3D, et la présentation de maquettes physiques du projet fondée sur le BIM et l'impression 3D.

          

Impression 3D du bâtiment entier fondée sur le BIM. La conception architecturale recourt au BIM, et la maquette de conception est imprimée dans son intégralité — le bâtiment entier — au moyen d'une imprimante 3D dédiée. La construction de maisons par impression 3D permet de réduire efficacement les coûts de main-d'œuvre et ne génère ni poussière ni déchets de chantier. Il s'agit d'une technologie verte et écologique qui présente, par rapport aux techniques traditionnelles, des avantages nets en matière d'économies d'énergie, de réduction des consommations et de protection de l'environnement.

          

Fabrication de composants complexes fondée sur le BIM et l'impression 3D. Les procédés traditionnels de fabrication de pièces complexes subissent fortement l'influence de facteurs humains ; leur précision et leur esthétique en pâtissent inévitablement. Une imprimante 3D, pilotée par ordinateur, permet de fabriquer rapidement et avec précision n'importe quelle pièce complexe de forme libre, pourvu qu'elle dispose des données nécessaires. En intégrant le BIM et l'impression 3D, on réalise des composants complexes : il n'est plus nécessaire de recourir à des procédés, des mesures et des moules sophistiqués — il suffit d'envoyer la maquette BIM du composant à l'imprimante 3D. Les pièces complexes peuvent alors être imprimées en peu de temps, ce qui raccourcit le cycle de fabrication et réduit les coûts tout en offrant une très haute précision. On garantit ainsi la forme géométrique, la précision dimensionnelle et la qualité physique des pièces complexes de forme libre.    

          

Présentation de maquettes physiques du projet de construction fondée sur le BIM et l'impression 3D. Les modèles réduits du projet générés par impression 3D aident les équipes de construction à comprendre plus intuitivement le contenu du mode opératoire. Ils n'ont pas besoin d'un ordinateur ou d'un autre matériel pour être pris en charge et affichés, et peuvent être observés sous un angle complet de 360°, surmontant ainsi les limites des images 3D et des vidéos 3D restituées depuis un angle unique.

          

À mesure que les différentes technologies progressent, l'intégration du BIM et de l'impression 3D résoudra de nombreux problèmes techniques. Les prix des imprimantes 3D et des matériaux d'impression tendent également à devenir raisonnables. La réduction du coût d'application élargira le champ d'application de l'impression 3D et relèvera le niveau d'automatisation du secteur de la construction. Bien que la construction par impression 3D ne présente pas les avantages de la production préfabriquée industrielle en matière d'efficacité et de rentabilité pour la production en série de bâtiments civils ordinaires, elle offre des atouts évidents pour les constructions individualisées et de petite taille. Avec l'essor du marché des bâtiments sur mesure et personnalisés, la construction par impression 3D y dispose de perspectives de marché très prometteuses.

          

          

          

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      Conseil en optimisation de la conception : Positionnés comme le prolongement et le complément de la maîtrise de conception des promoteurs, nous concentrons notre conseil et notre optimisation sur le bâtiment civil. Sur l'ensemble du processus — ou aux étapes clés choisies par le client — nous contrôlons l'économie, la rationalité et la sécurité de la conception, éliminant les coûts superflus tout en améliorant mesurablement la qualité des plans : « moins de coûts, plus d'efficacité ».

      Conseil BIM : Grâce aux technologies de construction numérique, nous aidons les concepteurs à réduire les erreurs et à améliorer la qualité en phase de conception, nous aidons les entreprises à économiser et à planifier des installations MEP de haute qualité en phase de construction, et nous prolongeons les maquettes BIM vers la gestion de patrimoine en phase d'exploitation — en collaboration avec les principaux éditeurs de logiciels.

      Conseil en conception préfabriquée : Conception de tout le processus sur plateformes BIM, avec Revit et Tekla pour le détail PC. Géométrie et ferraillage des composants sont liés de manière paramétrique — ce que vous voyez est ce que vous obtenez. Nous livrons des plans prêts pour l'industrie 4.0, avec les longueurs de coupe de chaque barre d'armature, et un support connecté (IoT) pour la production, le stockage, le transport et le montage des composants PC.

      Notre équipe d'experts est issue de grands instituts de conception, avec une solide base technique et une riche expérience en conception et optimisation « double voie » ; ses capacités et son niveau de contrôle sont leaders du secteur.

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