Le BIM et la conception énergétique : état des lieux ou le BIM : des espoirs et des obstacles : mieux savoir pour mieux maîtriser

Vendredi 1er avril 2016, par Etienne Vekemans (ECLi 89), Patrice Cottet (ECP 74) // Bâtiment, urbanisme

Le 16 mars 2016, se tenait la conférence-débat de Centrale-Energies sur l’un des thèmes qui fait beaucoup parler de lui en ce moment dans le monde du bâtiment : le « BIM » ou « Building Information Modeling » ou la conception énergétiquement efficace des bâtiments.

Le « BIM » ? Autant tenter une démonstration par l’absurde s’il était besoin d’être plus clair :

« BIM is one of the most overused, misunderstood, fashionable catch word in the construction industry today » (BIM est l’un des mots fourre-tout le plus sur-utilisé, le moins compris et le plus à la mode de l’industrie de la construction aujourd’hui).

Depuis de nombreuses années, les logiciels d’aide à la construction sont monnaie courante chez les professionnels du bâtiment : de l’architecte au chantier, de la conception à l’exploitation jusqu’à la démolition, les outils informatiques sont légions pour faciliter la tâche des professionnels.

Mais s’ils sont tous très bons dans leur domaine, ils obligent à des ressaisies incessantes (7 ressaisies complètes d’un bâtiment sont nécessaires en moyennes de la conception jusqu’à la démolition…). En outre, ces saisies multiples et leurs erreurs associées, induisent des coûts énormes : on estime à plus de 10 milliards d’euros le coût annuel des incohérences dans le bâtiment en France.

Le « BIM » : Building Information Modeling, Building Information Model (BIM) ou dans ses transcriptions françaises : Modélisation des données du bâti-ment (MIB), Bâti et informations modélisés, modèle d’information unique du bâtiment, ou encore Maquette numérique du Bâtiment (MNB), est une technologie avec des processus associés pour produire, communiquer et analyser des modèles de construction (Eastman, 2011).

Le « BIM » en offrant un dictionnaire de données ouvert à toutes les applications métier, permet la coopération des logiciels les plus divers qui enrichissent la « maquette numérique » du projet (plan en 3D du bâtiment accompagnée de toutes les caractéristiques matériaux et matériels associées).

Même si le « BIM » n’est pas sensé améliorer la qualité de la conception architecturale, environnementale, économique et urbaine dans des phases en amont des projets, la possibilité d’envisager le bâtiment dans tous ses moindres détails ou au contraire dans sa plus grande généralité donne l’occasion aux acteurs d’intervenir en ayant à tout moment une visualisation totale de l’avancée du projet. Jusqu’ici cela n’était guère possible et était une critique souvent avancée pour le manque d’optimisation des bâtiments. Cette vision qui peut aller des moindres détails à la totalité du projet permet d’envisager une « conception intégrale » du projet, qui autorisera la meilleure adaptation des pièces du puzzle les unes aux autres, avec à la clé une économie substantielle des coûts d’investissements et d’exploitation.

Exemple de conception architecturale « BIM » : le campus Eiffage, BIM d’or 2014 : Maquette numérique de la partie « fluide » du bâtiment (CVCD : Climatisation, Ventilation, Chauffage et Désenfumage). L’ensemble des données du bâtiment est stockée sur des serveurs et peut à tout moment être appelée pour résoudre des problèmes de conception (réservations) ou d’exploitation (gestion, maintenance).

Maquette numérique de la partie « fluide » du bâtiment (CVCD : Climatisation, Ventilation, Chauffage et Désenfumage)

« Sur cinquante ans d’usage, les coûts d’un bâti-ment sont de 3 % pour le montage du projet, 2 % pour la conception, 25 % pour les travaux et 70 % pour l’exploitation-maintenance, détaillait François Pélegrin, président d’honneur de l’Unsfa à l’occasion du dernier salon Passibat. Afin de réduire le coût de ce dernier poste, il faut revoir toute l’ingénierie globale du secteur. »

Et pour le bâtiment chacun sait que plus on s’y prend tôt, plus on a une chance d’influencer les coûts futurs. C’est pour cela que beaucoup espèrent du « BIM » une conception mieux maîtrisée, plus ambitieuse et moins source de problèmes d’exploitation. « Avec le BIM, on s’épargne de nombreuses tâches répétitives, on respecte mieux les délais et on peut régler de nombreux conflits dès la phase conception »

Cette réingénierie de l’ingénierie a causé l’émergence de nouveaux concepts (maquette numérique), de nouveaux formats de données (IFC « Industry Fondation Classes », gbXML : « green building XML »), de nouvelles plateformes mettant à disposition les données fabricants (datBIM, Polantis, Bimobject), de nouveaux métiers (BIM manager), de nouveaux acteurs (Mediaconstruct, déclinaison française de « Building smart » et défenseur d’un « Open BIM » à opposer aux définitions plus propriétaires), un Plan de Transition Numérique dans le Bâtiment (PTNB) et même une nouvelle législation (directive européenne du 26/02/2014) devant être traduite en législation française au plus tard le 16 avril 2016, ce qui implique pour les acteurs du bâtiment l’arrivée de la « révolution BIM » dans les appels d’offre en 2017… © Fondation Louis Vuitton pour la création - Modèle 3D

Parmi les maîtres d’ouvrage les plus engagés dans la promotion du « BIM » on compte le GSA (General Services Administration), gestionnaire des biens immobiliers de l’état fédéral américain. Bien sûr c’est un maître d’ouvrage énorme : budget annuel de près de 16 milliards de dollars, il supervise environ 66 milliards de dollars d’approvisionnement et contribue à la gestion d’environ 500 milliards de biens, propriétés et locations fédéraux, dont 8 300 bâtiments. A ce titre il gère l’achat annuel de 4 TWh thermique. On comprend mieux sa motivation à bâtir et à gérer de bâtiments efficaces et sobres en énergie : il est donc à l’origine d’une littérature conséquente dédiée aux maîtres d’œuvre, notamment ceux qui envisagent de travailler pour le GSA. Une large partie en est consacrée au « BIM » et à la « performance énergétique » (« BIM GUIDE 05 »). Le préambule (2015) leur fixe des objectifs ambitieux :

« L’Energy Policy Act of 2005 (EPAct 2005) exige que tout nouveau bâtiment fédéral consomme 30% d’énergie en moins que ceux du standard ASHRAE Standard 90.1-2013 et que la consommation d’énergie renouvelable y soit au moins de 7,5% l’année 2013.

*L’Energy Independence and Security Act of 2007 (EISA 2007) exige que les nouveaux bâtiments et les rénovations lourdes réduisent la consommation d’énergie fossile de 100% en 2030

*Pour atteindre ces objectifs, GSA utilise le BIM pour la simulation énergétique pour renforcer la robustesse, la conformité et la gestion des consommations énergétiques ainsi que leurs coûts. Les bénéfices d’une équipe utilisant les outils orientés BIM pour l’énergie et sa gestion peuvent inclure : une estimation plus complète et efficace des consommations lors d’une phase plus précoce de conception, une analyse économique du cycle de vie améliorée, des possibilités de contrôle et de me-sures améliorées pendant l’occupation, et des processus mieux adaptées pour atteindre des bâtiments aux performances élevées. »

http://www.gsa.gov/bim

Le 16 mars 2016, les intervenants de la conférence de Centrale-Energies « Le BIM, un accélérateur de projets immobiliers énergétiquement et économiquement efficaces ? » n’ont pas voulu s’engager lors-qu’on leur a posé la question des gains financiers liés aux projets BIM qu’ils ont accompagnés, car cela aurait demandé un travail en parallèle sur les mêmes projets en « non-BIM », mais tous étaient d’accord sur l’amélioration de la qualité que permettait le travail collaboratif sur une maquette numérique partagée par tous les acteurs.

http://www.centrale-energie.fr/spip...

Retrouvez également cet article dans le Flash n°49.