Comment le processus BIM et les logiciels transforment l'Architecture

Le BIM s’impose pour l’architecture comme une solution idéale : le travail devient collaboratif entre les architectes et tous les acteurs du bâtiment. Les agences d’architectures modélisent les données d’une construction au sein d’une maquette numérique unique. L’information est conservée durant tout le cycle de vie d’un projet, dès sa conception jusqu’à son exploitation. Maîtriser la pratique du Building Information Modeling, c’est d’abord comprendre l’outil et ses techniques pour mieux choisir ses logiciels (en fin d’article !). Prêt.e à exploiter tous vos talents et à changer l’avenir de l’architecture ? Trouvez la réponse dans cette synthèse.

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Sommaire de notre guide du BIM pour l’architecte :

La valeur ajoutée du BIM pour l’architecture

• Travailler ensemble en intégrant le processus BIM
• Maîtriser le projet grâce à une maquette numérique
• Construire virtuellement avec la modélisation 3D
• Exploiter les mêmes données en utilisant le format ICF

La solution idéale pour les architectes

• 4 avantages pour tous les acteurs du bâtiment
• Les rôles de l’architecte tout au long de la vie d’une construction
• 9 architectes témoignent de leur utilisation du BIM
• Cas pratique : exemple d’un projet BIM

Comment choisir ses logiciels ?

• Les 3 niveaux de maturité du BIM
• 13 règles à connaître pour collaborer en BIM
• Les attentes et centres d’intérêt des experts
• Le BIM pour les petits bureaux d’architecture
• Les différents types de logiciels

Les 3 logiciels BIM phares du marché

• Revit d’Autodesk
• Archicad de Graphisoft
• Allplan de Nemetschek

Les acteurs qui façonnent l’avenir du bâtiment

• Le Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment
• Les législateurs
• Les associations professionnelles
• Le label formation branche architecture
• Les communautés

La valeur ajoutée du BIM pour l’architecture

Travailler ensemble en intégrant le processus BIM

Le Building Information Modeling (BIM) est un processus de travail collaboratif qui permet aujourd’hui de réunir tous les acteurs autour du même projet, en favorisant les échanges et la compréhension, à chaque étape de la vie d’une construction.

Travailler de manière isolée, compliquer la communication, saisir les mêmes données, ignorer les autres étapes ou points de vue métier, multiplier les documents d’échanges et les erreurs reflètent les usages d’une époque révolue.

La modélisation de toutes les données d’un bâtiment pour le représenter virtuellement au sein d’une maquette numérique permet à tous les professionnels d’accéder aux mêmes données, de mieux collaborer en anticipant les interactions entre chaque discipline.

Maîtriser le projet grâce à une maquette numérique

Nommée aussi avatar, la maquette numérique est une représentation virtuelle du projet de construction à l’identique. Elle contient des objets BIM, ou objets 3D, qui constituent l’ensemble du bâtiment.

Elle détaille toutes les informations concernant le chantier, les étapes, les contraintes, les acteurs. Elle permet d’effectuer des simulations, d‘anticiper les coûts, et de mieux gérer le projet dans son ensemble.

La maquette numérique démontre son intérêt pour les projets de petites ou grandes tailles : toutes les agences d’architecture l’utilisent quelle que soit la complexité du projet, dans le neuf, mais aussi pour la rénovation ou la réhabilitation.

Certains architectes deviennent BIM manager, gestionnaire de projet dans sa globalité, afin d’assurer et de restituer un certain niveau de qualité de conception architecturale dans la production.

Construire virtuellement avec la modélisation 3D

Exploiter les mêmes données en utilisant le format ICF

Rien n’est possible sans l’utilisation d’un standard exploitable pour tous : le format de fichier IFC (Industry Foundation Classes) est un format de fichier informatique normalisé.

Ce format peut être ouvert dans des logiciels différents : les architectes n’utilisent pas forcément les mêmes logiciels que les autres acteurs de la construction. On parle d’interopérabilité entre logiciels.

Le format IFC rend le travail en ingénierie simultanée possible sur la maquette numérique : chaque acteur travaille sur le même fichier. Les grands avantages de cette utilisation optimale du BIM : la documentation est commune et de nombreux problèmes d’ordre structurel ou fonctionnel sont évités.

Découvrez en images le B.A.ba du BIM dans la présentation suivante de juillet 2017 :

Présentation de Sébastien TESSIER et Jean-Paul TREHEN, Mediaconstruct lors de l'atelier "Le B.A.ba du BIM : l'open BIM" de la 2ème édition de BtoBIM (05/07/17). Mediaconstruct est une association représentant BuildingSMART en France, favorise l'usage de la maquette numérique (BIM) et soutient le plan national de transition numérique auprès des acteurs du bâtiment.

La solution idéale pour les architectes

4 avantages pour tous les acteurs du bâtiment

Avantage n°1 : maîtriser le projet

La conception de l’architecte se fait de manière intégrée dans la maquette : chaque élément est maîtrisé, simulé. Le processus BIM lui permet de s’orienter vers les meilleures solutions architecturales et techniques. En simulant les phases, l’architecte produit des documents graphiques et des plans cohérents, qui assurent un meilleur suivi du chantier.

Avantage n°2 : faciliter la coordination entre acteurs

La maquette numérique offre une lecture du projet limpide, et simplifie les échanges avec et entre les acteurs, le maître d’ouvrage, et la maîtrise d’œuvre. Les plans d’exécution et la synthèse des études sont aisément édités pour évaluer en concertation les phases de travaux et les variantes. Le BIM permet une meilleure coordination et permet à l’architecte de communiquer et de faire évoluer ses idées à chaque phase du projet.

Avantage n°3 : vérifier et anticiper les incidents

L’architecte veille à la cohérence entre le programme établi et le projet en vérifiant les étapes de conception et de réalisation : il construit virtuellement, avant que l’ouvrage ne se construise réellement. Il anticipe ainsi toutes interactions pouvant entraîner des malfaçons ou des fabrications non conformes en s’appuyant sur des procédures d’autocontrôle renforcées (urbanisme, incendie, accessibilité…)

Avantage n°4 : concevoir un ouvrage de qualité sous l’angle de la performance

Taux d’erreurs en chute libre, anticipation des incidents : le processus BIM permet également de réduire les délais et de mieux estimer la quantité de matériaux nécessaires, ainsi que la préfabrication. En somme, l’architecte conçoit des bâtiments plus performants : la maquette numérique lui permet de contrôler et d’offrir les meilleures performances à l’ouvrage à tous les niveaux.

L’économie estimée s’élève de 5% à 20% des coûts de la construction.

Source : « Le BIM, un enjeu majeur pour les architectes » (ordredesarchitectes.be)

Les rôles de l’architecte tout au long de la vie d’une construction

Les cabinets d’architectes et bureaux d’études occupent une place centrale dans les projets de construction : leur présence dominante constatée par le BIM World reflète leur intérêt prépondérant pour le processus BIM et les logiciels.

Source image : BIM WORLD, bilan 2017

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Par ailleurs, selon l’Ordre des Architectes (brochure : « Le BIM, un atout pour l’architecture »), le périmètre d’intervention de l’architecte s’agrandit.

Utiliser le BIM et la maquette numérique lui permet d’offrir des prestations tout au long du cycle de vie d’une construction, incluant des missions de maîtrise d’œuvre et d’assistance à maîtrise d'ouvrage. Conditions : une maîtrise des logiciels BIM et des processus de conception collaboratifs.

Des missions de maîtrise d’œuvre :

• le calcul thermique,
• le chiffrage et l’économie du projet,
• les plans d’exécution,
• la synthèse ou l’OPC.

Des missions post-maîtrise d’œuvre

La gestion dans le temps :

• du dossier des ouvrages exécutés (DOE),
• du dossier des interventions ultérieures sur l’ouvrage (DIUO) en format numérique.

La maquette numérique doit en effet être actualisée en permanence pour offrir un suivi optimal et identique à l’évolution du bâtiment.

Un accompagnement pour l’exploitation et la maintenance

Le secret de la qualité et de la planification réside dans l’information. La qualité des données et la capacité à les utiliser de manière pertinente représentent des opportunités pour l’architecte :

• des prestations de services pour l’exploitation et la maintenance,
• des prestations de mises à jour et de suivi de la maquette numérique,
• des prestations d’extraction de données pour faire connaître au maître d’ouvrage la valeur de son patrimoine.

9 témoignages d’architectes sur leur utilisation du BIM

Témoignage n°1 : Gonçalo Ducla Soares, architecte, agence Arte Charpentier

Le BIM est une démarche qui permet un passage performant de l’information, sans perte ni redondance, avec un gain de temps conséquent.

Source : Village BIM

Témoignage n°2 : Louis Paillard, architecte

Grâce à cet outil et son fichier unique, l’ensemble des intervenants travaille en workshop et de manière interactive, permettant ainsi un contrôle de l’ensemble des partenaires en interne et en externe. Il n’y a plus de blabla… Les relations entre partenaires deviennent plus intelligentes grâce aux compréhensions visuelles de l’ensemble des problématiques.

Source : AMC-ARCHI

Témoignage n°3 en vidéo : Olivier Celnik, architecte DPLG, fondateur de Z.STUDIO

Voici en vidéo le point de vue très clairvoyant d'Olivier Celnik, architecte DPLG, fondateur et directeur-associé de Z.STUDIO :

Le BIM peut être fatal pour les agences d’architectures si elles ne s’y intéressent pas

Olivier Celnik, architecte DPLG, fondateur et directeur-associé de Z.STUDIO, C coordinateur pédagogique du Mastère Spécialisé BIM à l'Ecole des Ponts ParisTech, enseignant à l'Ecole Nationale Supérieure d'Architecture Paris Val de Seine et Versailles et élu au CROAIF (Conseil Régional de l'Ordre des Architectes d'Île-de-France).

Témoignage n°4: Pierre Navarra, ingénieur de l’agence d’architecture Sona

L’outil et la maquette numérique utilisant la technologie BIM est un moyen de communication sans fin. La génération de panoramas réalistes nous offre la possibilité de s’immerger dans la maquette et ainsi de mieux comprendre l’ampleur des travaux à réaliser sur un tel projet.

Source : Village BIM

Témoignage n°5 : Pierre-Maxence Renoult, Ingénieur – Architecte, chef de projet à Arcora

Les Architectes ont tout intérêt à se familiariser avec le BIM (Building Information Modeling) le plus tôt possible. D’une part pour ne pas être pris à défaut quand un projet développé avec le BIM se présentera à eux. D’autre part pour qu’ils puissent s’imposer comme des acteurs respectés dans le cadre de ces nouvelles méthodologies de travail en prenant la main sur la maquette numérique et ainsi être force de proposition en vue des futures évolutions du BIM. Car si la méthode anglo-saxonne est éprouvée outre-manche et outre Atlantique, on peut considérer qu’en France elle n’en est qu’à ses balbutiements. Cela laisse à l’ensemble des acteurs de la construction un champ d’action raisonnablement large pour l’adapter à notre manière de concevoir les projets de bâtiment.

Source : Archibat

Témoignage n°6 : Laurence Bonnevie, architecte

Les avantages du BIM ? Assurément le gain de qualité et le gain de temps. La synthèse en 3D, notamment avec les fluides, en phase conception permet de gagner en qualité sur le chantier. Je n’avais pas vraiment songé au gain de temps au départ mais en découvrant des fonctions de Revit, qui permettent à partir d’un même modèle d’envisager un phasage multiple des travaux et de proposer des variantes à l’intérieur du même projet, j’ai pu constater et apprécier cet avantage supplémentaire !

Source : Village BIM

Témoignage n°7 : Carmen Martinez Gilles, architecte référent BIM, Atelier d’architecture Chaix & Morel et Associés

Au quotidien, le BIM offre un vrai gain de temps. Dès que nous corrigeons un élément sur une des vues, il est rectifié sur tous les plans. Sans compter que la moindre modification est visible par tous les autres acteurs !

Source : MediaConstruct

Témoignage n°8 : Razvan Gorcea, architecte et responsable BIM (BIM Manager) dans l’atelier d’architecture Michel Rémon & Associés

Le processus BIM fédère différentes données d’un projet (programmatiques, urbaines, réglementaires et techniques) en plus de réunir tous les acteurs autour des spécificités de l’opération. (…) Nous utilisons aussi la maquette BIM comme outil didactique de visualisation du projet et d’aide à la décision pour nos maîtres d’ouvrages.

Source : BIM WORLD, manifeste 2017

Témoignage n°9: l’agence d’architecture Sona

La méthode BIM associée au projet d'architecture accompagne la vie entière d'un bâtiment, permet un gain en créativité et des économies en chantier et en gestion et ce dès les petites échelles. La maquette numérique est une base de données, un support fiable de simulations, un outil inédit d’échanges et de partage entre acteurs de la construction. C’est la transversalité de ses fonctions qui crée la très grande adaptabilité de cet outil à la multiplicité des projets.

Source : Village BIM

Cas pratique : exemple d’un projet BIM

Les retours d’expérience des architectes sont essentiels pour se forger un avis sur l’intérêt du processus BIM. Voici un exemple concret de projet qui illustre l’utilisation du BIM et les méthodes collaboratives entre métiers.

Comment choisir ses logiciels ?

Les 3 niveaux du BIM

Depuis l’apparition de la CAO et de la 2D, l’explosion du BIM fait apparaître aujourd’hui différents degrés de maturité. Le tableau ci-dessous explique ces niveaux et leur importance. Ceci permet de vous situer dans votre approche du BIM.
 

13 règles à respecter pour collaborer en BIM :

• Règle n°1 : le BIM est un processus, la maquette numérique un outil,
• Règle n°2 : l’idée c’est de mieux travailler, ensemble,
• Règle n°3 : tout le monde y gagne,
• Règle n°4 : toutes les phases peuvent être conçues virtuellement,
• Règle n°5 : comprendre tous les enjeux, c’est cerner les interactions entre métiers,
• Règle n°6 : pour comprendre, rien de tel que la communication,
• Règle n°7 : le fichier doit garantir l’interopérabilité pour pouvoir être exploité par tous,
• Règle n°8 : les fichiers sont hébergés et accessibles,
• Règle n°9 : la modélisation d’une construction se conçoit en objets 3D,
• Règle n°10 : les données d’un objet sont structurées,
• Règle n°11 : les données d’un objet sont mises à jour,
• Règle n°12 : le processus BIM doit être mis en place avant toute modélisation,
• Règle n°13 : mon logiciel BIM n’est pas un logiciel 3D standard, mais un logiciel orienté objets.

Les attentes et centres d’intérêt des experts

Source image : BIM WORLD, bilan 2017

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L’image ci-dessus exprime un intérêt général pour la technologie BIM : la modélisation et l’interopérabilité entre les outils arrivent en tête des préoccupations.

Pour compléter cette donnée, voici les avantages perçus par les professionnels de la construction par ordre décroissant :

• un travail collaboratif optimal,
• des erreurs de conception en chute libre,
• une qualité en hausse,
• une anticipation des travaux,
• un raccourcissement des délais d’études et de construction,
• une diminution des coûts d’exploitation,
• une éco-conception facilitée.

Source : l’enquête PTNB « Le BIM dans le secteur du BTP, baromètre de mars 2017 »

Le BIM pour les petits bureaux d’architecture

Les bureaux d’architecture de petite et moyenne tailles représentent 70% des acteurs : il est évident que l’adoption du BIM et son évangélisation par le plus grand nombre participent aux bénéfices communs que peuvent tirer les architectes et les clients.

Le BIM n’est pas réservé aux projets titanesques ! A chaque projet son modèle BIM : qu’il soit petit, moyen ou grand, le projet dépend de l’architecte. En utilisant la maquette numérique associée au processus collaboratif BIM, l’architecte partage son travail avec les autres intervenants. Ensemble, ils facilitent la bonne marche du projet.

Le rôle de l’architecte est capital à chaque phase de vie d’une construction comme nous l’avons décrit plus haut : l’architecte peut offrir des prestations complémentaires dans l’intérêt de son client.

La gestion d’un projet avec le BIM présente aussi de nombreux avantages pour les petites structures d’architectes :

• une meilleure collaboration entre les membres de l’équipe,
• une augmentation de la productivité,
• de meilleures analyses grâce aux simulations,
• plus de précision dans la planification du projet,
• de nouvelles missions pendant tout le cycle de vie.

Les bureaux d’architecture de petite et de moyenne tailles peuvent ainsi bénéficier du BIM à moyen et à long termes.

Les différents types de logiciels

Les 3 logiciels BIM phares du marché

Revit d’Autodesk

Revit est l’outil le plus utilisé par les architectes et les différents acteurs de la construction. Ce logiciel permet en effet d’exploiter la modélisation des données du bâtiment à chaque phase de vie, de la conception à la construction, et jusqu’à l’exploitation de l’ouvrage. Revit est notamment l’outil le plus abouti pour mettre en place un programme ou des projets complexes.

Ci-dessous, un aperçu de Revit en vidéo (il est conseillé de se renseigner sur les possibilités de la dernière version) :

Les fonctionnalités phares de Revit :

• fonctions de comparaison et de collision,
• conversion de nuages de points optimisé via Recap,
• souplesse de fonctionnement avec Autocad,
• les modifications du modèle BIM sont actualisées automatiquement,
• plus de 300 plugins,
• compatibilité avec la suite My Snapkin for Autodesk Revit qui sublime l’utilisation de Revit pour la modélisation de bâtiment existant,
• 16 bibliothèques d’objets en ligne offrant 70 000 objets BIM (Autocad + Revit),
• format natif .RVT (format de travail),
• interopérabilité avancée aux formats .IFC et .IFC4,
• autres formats d’export : .DXF, .DWG, .DGN, .ACIS, .DWF, .ADSK, .NWC, .FBX, .GBXML, .IFC, .IFC4.

Revit est-il fait pour vous ?
Revit repousse les limites du travail collaboratif grâce à un serveur BIM dédié pour gérer le travail à distance et intègre un outil spécifique pour le BIM manager. Si l’outil est connu pour ses possibilités, il nécessite cependant une prise en main assez longue, ce qui peut en repousser certains. Patience et exigence sont de rigueur si vous vous orientez vers ce choix ! 

Allplan de Nemetschek

Allplan est apprécié par les architectes pour les phases de conception et d’exécution. Le logiciel orienté structure et architecture se veut intuitif et efficace pour la réalisation de projets BIM de petites tailles. C’est à la fois un outil accessible pour les études de faisabilités et un outil de rendus perspectifs puissant.

Ci dessous, un aperçu d’Allplan en vidéo (il est conseillé de se renseigner sur les possibilités de la dernière version) :

Les fonctionnalités phares d’Allplan :

• simulations sur les composantes des matériaux,
• comparaison de différentes maquettes numériques au format IFC,
• permet d’insérer des annotations dans la version 3D du nuage et la légende,
• 4 fournisseurs d’objets 3D,
• plugins en faible quantité,
• format natif .NDW (format de travail),
• interopérabilité garantie au format .IFC,
• autres formats d’export : .DXF, .DWG, .DGN, .PDF, .PLT, .C4D, .SKP, .3DS, .WRL.

Découvrez les résultats

Archicad de Graphisoft

Certaines agences d’architecture de taille moyenne utilisent Archicad pour des projets récurrents, dans des phases de conception et d’exécution. Ce logiciel de synthèse architectural et technique s’intègre dans un flux de travail collaboratif openBIM. A l’image de Revit, Archicad permet à plusieurs architectes de travailler à distance facilement via une plateforme cloud.

Ci-dessous, un aperçu d’Archicad en vidéo (il est conseillé de se renseigner sur les possibilités de la dernière version) :

Les fonctionnalités d’Archicad :

• comparaison de différentes maquettes numériques au format IFC,
• paramentrisme des objets,
• gestion des parements,
• 10 bibliothèques d’objets en ligne offrant 1 021 objets BIM,
• plugins en faible quantité,
• formats natifs .PLN et .PLA (formats de travail),
• interopérabilité garantie au format .IFC,
• autres formats d’export : .DXF, .DWG, .DNG, .DWF.

Archicad est-il fait pour vous ?
Côté travail collaboratif, Archicad se montre très abouti. Une plateforme permet également au maître d’ouvrage de visualiser la maquette en ligne. En revanche, le BIM Manager doit s’appareiller d’un outil tiers pour la gestion du projet BIM. Archicad est rapide à prendre en main et performant pour des projets de moyennes et petites tailles. Si vous vous attaquez à des projets de grande envergure, sachez que la plupart des architectes utilisent cinema4D ou un logiciel de type 3dStudio en renfort.

Voir tous les logiciels Conception Assistée par Ordinateur (CAO)

Les acteurs qui façonnent l’avenir du bâtiment

Le Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment

Le PTNB vise à accélérer la relance de l’activité du secteur construction : il a pour vocation de favoriser l’adoption des outils numériques, de permettre l’apprentissage, et de soutenir la normalisation. Présenté en 2014 par la ministre du Logement, de l’Égalité des territoires et de la Ruralité, Madame Sylvia Pinel, le PTNB a été créé officiellement le 20 janvier 2015.

Les législateurs

L’article 11 de la loi relative à la transition énergétique pour la croissance verte du 17 août 2015 impose un carnet numérique de suivi d’entretien du logement pour toute construction neuve dont le permis de construire est déposé à compter du 1er janvier 2017. Depuis 2017, la loi concernant les marchés publics en France offre au maître d'ouvrage le droit d’imposer la maquette numérique comme outil de travail.

Les associations professionnelles :

• L’Ordre des Architectes qu’on ne présente plus, avec son conseil national et ses conseils régionnaux.


• BuildingSmart est une organisation internationale du secteur de la construction. Sa vocation : développer la meilleure interopérabilité possible entre les logiciels utilisés dans le domaine du bâtiment grâce au langage informatique commun : les IFC (Industry Foundation Classes).


• MediaConstruct : cette association, déclinaison de BuildingSmart International en France, soutient les actions en France : elle promeut toutes les bonnes pratiques en évangélisant les usages autour de l’IFC et de la maquette numérique. Elle encourage également les professionnels à partager leur retour d’expérience et contribue à l’élan de normalisation internationale pour faire avancer l'interopérabilité des logiciels.


• Le salon BIM WORLD (le prochain aura lieu les 28 et 29 mars 2018 à Paris) est consacré au BIM. Il réunit un grand nombre d’acteurs et permet aux professionnels, éditeurs de logiciels et fabricants d’objets, de nouer des contacts à travers des expositions, conférences, manifestes et interviews.


• L’AFNOR, Association Française de Normalisation, normalise et certifie.


• De nombreuses autres associations professionnelles gravitant autour du bâtiment, comme le Cercle Promodul, apportent leur part d’évangélisation.

Le label formation branche architecture

La Commission Paritaire Nationale de l’Emploi et la Formation Professionnelle (CPNEFP) de la Branche des Entreprises d’Architecture influence positivement la qualité des formations professionnelles continues adressées aux salariés des entreprises d'architecture.

En effet, une procédure de labellisation des actions de formation professionnelle continue en place depuis 4 ans caractérise les formations de qualité, jugées prioritaires par la Branche, et donc offrant une prise en charge renforcée de la formation pour le salarié.

Source : Branche Architecture (2015)

Les communautés

HexaBIM est une plateforme communautaire indépendante dédiée au BIM. Les professionnels comme les architectes peuvent échanger et partager leurs expériences. On y trouve notamment des groupes spécialisés par métier ou par logiciel, mais aussi des ressources téléchargeables.

Capture d’écran de la plateforme communautaire Hexabim

Les groupes sur Linkedin :

• Le groupe « Pratiques du BIM » compte à ce jour 4 086 membres, il a déjà été cité sur les blogs de MediaConstruct et de HexaBIM,
• Le groupe « La communauté de la Construction et du BTP » by LeMoniteur.fr compte à ce jour 6 229 membres.

De nombreux groupes existent également sur Google+, des communautés autour du BIM ou spécifiques à un logiciel.

Les forums sur les sites des éditeurs de logiciel comme Revit et BIM – Français d’Autodesk ou Archicad Talk de Graphisoft.

Et bien entendu : vous !