Construire avec le numérique

Le secteur de la construction occupe une place importante dans l’économie nationale et locale. Il est source potentielle de forts gains environnementaux et de productivité. La recherche, l’innovation et le savoir-faire sont au service de ces gains ; le numérique, catalyseur des approches innovantes et de re-engineering, est un atout que le secteur doit réussir à s’approprier. 

La transformation digitale du secteur de la construction peut aboutir à des résultats importants à travers une optimisation de la conception des projets au regard des objectifs environnementaux, sociaux, économiques ou patrimoniaux, une réduction de la non-qualité et une nette amélioration du pilotage des projets de bâtiment, d’infrastructure ou de quartier, en rénovation, en démolition ou en construction neuve.

Alors que la plupart des autres industries ont effectué des mutations profondes au cours des dernières décennies et ont récolté les avantages des innovations réalisées, comme le secteur de la construction navale par exemple, le secteur de la construction a été en retrait pour intégrer pleinement les dernières opportunités technologiques.

Or, le potentiel d’amélioration est important. Cette transformation digitale induit des défis technologiques, économiques et organisationnels majeurs pour l’ensemble des acteurs (maîtres d’ouvrages, gestionnaires de parc, maîtres d’œuvre, entreprises de construction, industriels, etc.), notamment dans l’acquisition, le partage et l’analyse des informations. 

Moteur de cette transformation majeure vers le digital, le BIM est au centre d’une réelle dynamique de revalorisation de la filière. Il ne fait pas référence à une technologie particulière, mais plutôt à une méthode de travail. Il s’agit de capturer des données provenant de différentes sources et à différentes échelles – données géométriques, données géographiques, liées aux risques et aléas (météo, inondations, sol, etc.), de construction (produits, équipements, etc.), urbaines (réseaux, planification, accessibilité, transports, commerces, etc.) et environnementales, données d’usage –, puis de les connecter et de les rendre accessibles simplement aux différents acteurs tout au long du cycle de vie du bâtiment.

La mise en cohérence de ces données, leur manipulation dans une logique d’entrepôt, et l’adaptation de leurs niveaux de détails aux différents usages deviennent alors des enjeux majeurs. C’est une méthode globale de gestion de l’information mettant l’accent sur la collaboration entre les acteurs, la traçabilité des données et des échanges.

Où en est-on aujourd’hui ?

Le lancement par les pouvoirs publics du Plan BIM 2022 s’inscrit dans cette problématique. Il s’agit en effet d’embarquer dans le numérique tous les acteurs du bâtiment, et notamment les entreprises artisanales du secteur qui représentent 98 % des entreprises pour lesquelles des efforts importants de formation, d’information et d’accompagnement sont à déployer. La généralisation est fixée pour 2020 dans le cadre de la charte d’engagement volontaire de la filière du bâtiment pour la construction numérique « Objectif BIM 2022 ».

Ces efforts commencent à porter leurs fruits. En effet, selon le baromètre 2018 du Plan Transition dans le Bâtiment (PTNB) sur le numérique dans la construction, 35 % des professionnels de la filière estiment avoir une connaissance suffisante de la maquette numérique et du BIM. Reste encore à faire croître les compétences et assurer des formations au BIM rapides et efficaces, comme le réclament 53 % de ces mêmes professionnels.

Le positionnement de la France sur cette thématique progresse aussi par rapport à d’autres pays : elle figure aujourd’hui en tête pour le nombre d’appels d’offres de marchés publics incluant un volet BIM, passés et publiés dans le Journal officiel de l’Union européenne. Dans ce classement, elle est suivie par l’Allemagne et le Royaume-Uni.

Ce déploiement au niveau national est en progression continue chez les différents acteurs, qu’il s’agisse d’opérations de construction, de réhabilitation, ou même d’opérations d’aménagement, à l’échelle du quartier.

Quelles perspectives d’avenir ?

Associées au BIM, de nouvelles technologies numériques s’apprêtent également à redessiner la filière construction : impression 3D, drones, robotique, réalité virtuelle, objets connectés, intelligence artificielle, etc. Et nombreuses sont les start-up qui s’intéressent désormais au secteur. Ces technologies provoqueront sans doute un renouvellement en profondeur des modes de conception, de construction et de gestion des ouvrages. Elles s’invitent non seulement dans les bureaux, mais aussi directement sur les chantiers.

Il est en effet probable que ces technologies numériques, et l’intelligence artificielle en particulier – avec l’apprentissage en profondeur (deep learning) et l’apprentissage automatique (machine learning) –, permettent d’adresser les interactions entre objets connectés, espaces, flux et usages. Les frontières entre le monde physique et le monde numérique deviendraient alors de moins en moins visibles. Plus nous nous habituerons aux avantages des technologies connectées à la maison et dans les environnements de travail, plus il sera difficile de concevoir un monde dans lequel ces technologies intelligentes ne seront pas mises à profit.

Ce recueil massif de la donnée posera, comme c’est déjà le cas, la question de l’hypertrophie numérique qui interroge tant sur la durabilité et la mise à jour des données, que sur la confidentialité et la fiabilité de celles-ci. Par ailleurs, le stockage indifférencié des données aura un coût environnemental. La notion de frugalité de la donnée prend alors tout son sens.

Quelle courbe d’apprentissage et d’appropriation ?

La maturité des acteurs et de l’écosystème varie selon les projets. Si certaines collectivités ont déjà fait des efforts de digitalisation de leurs données, notamment via les systèmes d’information géographique, si les facility managersutilisent les données des équipements connectés, l’usage du numérique dans d’autres projets, comme la rénovation, reste plus confidentiel.

Les opérations de construction neuve sont l’occasion de penser, dès leur conception, l’utilisation du numérique sur tout le cycle de vie du projet. Cet usage permet à de nombreux acteurs de s’inscrire dans le changement et d’aborder les questions complexes et interdisciplinaires posées (traçabilité sanitaire, économie circulaire, etc.).

À contrario, la numérisation forcée de l’existant peut être particulièrement coûteuse et chronophage du fait de l’absence (i) de bases de connaissances suffisamment exhaustives comme celles qu’autorise le neuf, et (ii) de méthodes de re-engineering adaptées. Elle doit passer par le bénéfice escompté de l’usage : rénovation, exploitation et même déconstruction, et y être adaptée.

Le secteur est donc confronté à un défi majeur pour éviter que la numérisation visée reste un mythe stérile. Il s’agit de prendre un chemin basé sur une certaine réalité économique et une bonne connaissance du parc, et de s’en servir pour repenser l’ensemble des processus, sans écarter a priori les solutions en rupture…

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