BIM et hors-site : l'industrialisation gagnante

Combinées, les deux méthodes maximisent leurs bénéfices techniques et environnementaux au service de bâtiments décarbonés et facilement duplicables. Focus avec Rémy Navarro, Chef de projet Bâtiment numérique chez Omnia Numérique et co-fondateur de Singulars Builders.

Quel est l’usage du BIM pour le hors-site et ses avantages durant les phases conception, chantier, exploitation et maintenance ?

Il est important de saisir que le déploiement du BIM et celui de la construction industrialisée hors-site ont des similitudes. Les deux approches font face aux mêmes défis, le BIM et la construction hors-site présentent un nouveau point de vue par rapport aux méthodes actuelles dans l'industrie de la construction. Ils doivent tous deux être mis en place et planifiés au début du projet et nécessitent plus de temps et d'efforts à ce stade de la construction pour pouvoir réaliser des gains significatifs en termes de productivité et de qualité.

Une fois que nous comprenons ces deux processus comme une démarche qui peut être commune, nous pouvons nous poser la question de des usages et des avantages du BIM pour la construction hors-site. Le BIM peut par exemple être déployé pour valider des choix architecturaux (matériaux, aménagement, gestion des espaces…) sur la base de la maquette numérique d’un module 3D par exemple. Il est également utile pour réaliser des pré-synthèses et des synthèses techniques qui serviront à valider les passages des réseaux ou les contraintes structurelles entre les modules ou sur une structure porteuse ou pour intégrer et extraire des données de la maquette numérique. Il est ainsi possible de la connecter à la supply chain pour gérer précisément les commandes en matériaux et en équipements (extraction des quantités).

Ses usages sont très nombreux, on peut aussi envisager l’usage du BIM dans les cas suivants : 

• Extraction des plans et support à la fabrication des modules ou des éléments préfabriqués ;
• Rendu 3D ou visite virtuelle pour la commercialisation des biens ou la visite des futurs locaux ;
• Développement pour une plateforme modulaire numérique dans une optique DfMA/PLM ;
• Quantification précise du carbone pour chaque matériau et équipement du module ou de l’élément préfabriqué ;
• Utilisation de bibliothèque de fabricants pour alimenter la conception ;
• Identification par code et suivi de la qualité dans le temps (cycle de vie, démontage et réutilisation).

En quoi le BIM permet-il le développement du hors-site ?

La construction hors-site existait bien avant l’arrivée du BIM. Si nous cherchons simplement à travailler comme avant, je ne pense pas que le BIM soit indispensable. Cependant, nous avons aujourd’hui des contraintes importantes telles que la raréfaction des ressources, l’impact des émissions carbone, la pénurie de logements, d’école, d’hôpitaux, etc… et celle de main-d’œuvre. Ces limitations nous poussent à nous adapter. Nous n'avons pas à les subir passivement. C'est pourquoi l'utilisation du BIM pour la construction hors-site est un puissant outil de performance opérationnelle, environnementale et humaine.

Dans quelle mesure le BIM permet-il de gagner en productivité, efficacité, temps… ?

Autrefois, un concepteur dessinait son bâtiment ou le module de construction hors-site en 2D et effectuait les mesures manuellement. Aujourd'hui, lorsqu'un concepteur utilise le BIM, les mesures sont automatiquement générées et les nomenclatures sont mises à jour en temps réel à chaque modification du modèle numérique. A partir du modèle créé par le concepteur, le modélisateur, l'architecte ou l'ingénieur, il est possible de produire :

• Des rendus photoréalistes en quelques minutes ;
• Des visites virtuelles des lieux ;
• Extraire des plans 2D ;
• Une meilleure compréhension du projet aux clients et aux habitants ;
• Un quantitatif d’émission du carbone par matériau ou par équipement.

Le retour sur investissement (Return on Investment - ROI) sur l’extractions des nomenclatures et les métrés est évident. Nous pouvons dire que le BIM libère étend la capacité du hors-site dans son offre de valeur.

Bien qu'il existe depuis seulement quelques années, le BIM est en train de devenir une norme dans notre secteur, en particulier lorsqu'il est associé à la construction industrialisée hors-site. Ensemble, les synergies entre deux méthodes permettent une meilleure efficacité et une optimisation élevée à l'aide d’écosystème numérique.

L'un des principaux avantages de la combinaison de la construction industrialisée hors-site avec le BIM est que chaque élément du bâtiment modélisé peut être stocké dans une base de données et réutilisé afin de gagner du temps. Ces composants seront associés à des informations détaillées, comme le coût des matériaux, l'empreinte carbone et l’analyse du cycle de vie du produit bâtimentaire. Cela donne un net avantage par rapport à la construction traditionnelle où ces mesures seraient souvent estimées et sujettes à changement. Au lieu de cela, les composants construits hors-site peuvent être liés de manière transparente aux modèles numériques ou aux informations de planification.

La modélisation BIM et la construction hors-site permettent également de prendre rapidement des changements et de prendre des décisions rapidement. Après la construction, en raison de l'intégration étroite entre le BIM et la construction hors-site, ces édifices seront également beaucoup plus « simples » à entretenir car nous aurons une connaissance fine des ouvrages. 

Il est possible d’aller beaucoup plus loin avec des démarches Design for Manufacturing Assembly (DfMA) ou Product Lifecycle Management (PLM) en prenant exemple sur le secteur automobile ou sur celui de l’aéronautique. Je pense qu’il serait judicieux d’intégrer des profils issus de ces secteurs pour apporter une vision neuve à notre secteur.

Le BIM est plutôt utilisé pour des grands projets. Qu’en est-il des plus petits projets ? 

Aujourd’hui, il y a de plus en plus de « petits » projets qui sont en démarche BIM. Il existe même des constructeurs de maisons individuelles qui utilisent le BIM pour se différencier de leurs concurrents.

Il est important de noter que, quelle que soit la taille d'un projet, l'utilisation du BIM pose les mêmes défis. Pour en tirer le meilleur parti, les différents acteurs impliqués doivent être formés adéquatement. De plus, il est essentiel de clarifier les objectifs et les méthodes d'utilisation du BIM, car il ne s'agit pas simplement d'adopter le BIM pour faire du BIM. Il est important d'identifier les bénéfices escomptés et les parties prenantes concernées pour maximiser l'efficacité et la performance.

La formation répond-elle aujourd’hui sur les besoins du BIM et du hors-site ?

En ce qui concerne la formation en BIM, il existe aujourd'hui une offre adéquate de programmes de formation, allant de la licence professionnelle à un mastère spécialisé en passant par des titres RNCP (Répertoire National des Certifications Professionnelles) et des habilitations en management BIM. Cependant, il est important de laisser du temps à la filière pour évoluer et acquérir de l'expérience. Les technologies et les usages du BIM sont en constante évolution, les écoles et les centres de formation peuvent ne pas être en mesure de suivre le rythme, ce qui est un problème commun à d'autres secteurs technologiques.

Quels exemples pouvez-vous citer en France et dans le monde ?

Je vous propose de vous partager deux projets utilisant le BIM pour la construction hors-site :

• Projet de construction d’une résidence sociale étudiante 
• Projet de développement d’une plateforme modulaire 3D pour la construction de logements autosuffisants

Propos recueillis par Stéphanie Obadia, Directrice de la rédaction
et Grégoire Brethomé, Responsable éditorial de Construction21

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