21 septembre 2017 à Lyon Le BIM appliqué aux métiers des ......• Le BIM et les Freins au changement ; A36 – SEVENANS Grégoire GAVANIER (Vinci Construction) Denis LEROUX (SETEC

Les manifestations régionales

Bulletin annuel de l'AFGC 102 N° 20 - Janvier 2018

21 septembre 2017 à Lyon Le BIM appliqué aux métiers des infrastructures

Le 21 septembre 2017, la délégation AFGC Rhône-Alpes a regroupé une cinquantaine d’acteurs du monde des infrastructures lors d’une conférence sur le BIM hébergée par le département GCU de l’INSA Lyon. L’objet du rassemblement : faire connaître la démarche BIM, partager des retours d’expérience de l’utilisation du BIM dans les infrastructures, présenter le projet de recherche MINnD et se projeter dans les chantiers de demain.

Rappel du programme

16h30 : Accueil des participants

17h00 : Présentation de la manifestation et de l’AFGC Jacques Martin, Président de la délégation Rhône-Alpes / Directeur Technique - EGIS SE 17h15 : Glossaire BIM Christophe PHANOUVONG, BIM Manager – Arcadis 17h30 : Présentation du BIM et du projet MINnD Pierre BENNING, Directeur Adjoint Informatique Bouygues TP Christophe CASTAING, BIM Manager / Directeur Projet Numérique - EGIS SA

18h00 : État des lieux du BIM dans les infrastructures

• Le BIM et les Freins au changement ; A36 – SEVENANS Grégoire GAVANIER (Vinci Construction) Denis LEROUX (SETEC ALS)

• Quels outils pour répondre aux géométries complexes : ➢ A480 - OA courants / tracé routier

Remy BRULURUT, BIM Manager – INGEROP ➢ A85 - Viaduc sur le CHER

Jean-Yves HARDY, Nicolas LEGAIN - Dodin Campenon Bernard (VINCI)

• Le BIM solution à une problématique technique singulière : Ferraillage sur les travaux Nucléaires DUS

Adrien REVERSAT - Campenon Bernard Nucléaire Julien SAUT – SAMT 20h10 : Le chantier de demain Pierre BENNING, Bouygues TP

20h20 : Multiplication des usages BIM sur des projets courants : Pôle Échange Multimodal SEVRAN LIVRY Christophe PHANOUVONG, Arcadis

20h40 : Cocktail

Synthèse des présentations

Après avoir rappelé les derniers événements organisés par la délégation Rhône-Alpes de l’AFGC, Jacques Martin a, comme à son habitude, placé la conférence sous le thème du partage de connaissances. S’ensuivit une présentation de l’AFGC, dont le rôle est de permettre les échanges entre tous les acteurs du génie civil, qu’il s’agisse d’ingénieurs, d’entrepreneurs ou encore de professeurs et étudiants. A cette fin, l’AFGC publie activement des documents scientifiques et techniques offrant au lecteur une veille technique et lui permettant ainsi de de “rester un jeune ingénieur”. Glossaire BIM Christophe PHANOUVONG, BIM Manager – Arcadis

Afin d’introduire le thème de la conférence, Christophe PHANOUVONG a ensuite pris la parole pour présenter le BIM et le vocabulaire qui lui est propre. Le terme BIM, justement, peut avoir plusieurs significations en anglais, à savoir Build Information Modeling, Bridge Information Modeling ou encore Better Information Management.


Bulletin annuel de l'AFGC 103 N° 20 Janvier 2018

Le terme étant souvent utilisé d’une façon inappropriée, Christophe PHANOUVONG a jugé nécessaire d’éradiquer certains clichés autour du BIM :

• Le BIM ne s’applique pas qu’au domaine du bâtiment

• Le BIM n’est pas un logiciel

• Le BIM ne se résume pas à de la 3D

Pour résumer cela, il est crucial de comprendre que le BIM est avant tout une façon de structurer, de gérer des données et d’organiser un processus de travail collaboratif afin d’optimiser la conception, la réalisation et/ou l’entretien d’un ouvrage. La 3D n’est donc que la partie visible de l’iceberg “BIM”.

Par ailleurs, il n’existe pas un seul mais plusieurs “niveaux” de BIM en fonction de la façon dont sont gérées les données :

• Niveau 0 (BIM inexistant) : il s’agit de la façon de travailler la plus répandue actuellement, correspondant à une base papier.

• Niveau 1 : passage à des données “orientées objet”. Autrement dit, tout élément modélisé de l’infrastructure (câble en tension, pile de pont...) est considéré non plus comme une simple forme géométrique, mais comme un objet ayant des propriétés définies et des liaisons avec les objets alentour. S’ensuit donc en phase de conception une grande facilitation des modifications de l’ouvrage. Ce niveau de BIM permet également l’analyse des performances (thermique, coût etc.) d’une installation.

• Niveau 2 (niveau le plus utilisé dans les projets BIM) : les données sont en plus partagées entre tous les acteurs du projet dans un processus collaboratif, ce qui implique la mise en place de normes communes de présentation et de structuration des données, mais également une gestion des droits d’accès aux informations.

• Niveau 3 : le partage des données se fait durant tout le cycle de vie de l’ouvrage (de la conception à la maintenance) afin que les données issues d’une phase du cycle de vie puissent être utiles à la suivante.

Une démarche BIM peut également être caractérisée par son niveau de développement, autrement dit la quantité de données qui est définie pour chaque objet. Considérer le niveau de développement d’un projet BIM comme haut ou bas dépend à la fois :

➢ Du niveau de détail géométrique de chaque objet : une porte peut ainsi être uniquement définie par son contour, ou plus dans le détail par des charnières, une poignée etc.

➢ Du niveau d’informations des objets : par exemple le coût, fabricant, matériau, couleur etc.

Enfin, il existe différentes dimensions de projets BIM, de la 3D à la 7D, selon les usages des logiciels utilisés : maîtrise des phasages, des coûts, des procédés de préfabrication, analyse énergétique etc.

Le BIM est donc avant tout une méthode de travail et de gestion des données, et peut être plus ou moins poussé selon la façon dont sont partagées les données, la quantité d’informations contenues dans la maquette BIM et les outils retenus dans la modélisation. Présentation du BIM et du projet MINnD Pierre BENNING, Directeur Adjoint Informatique Bouygues TP Christophe CASTAING, BIM Manager / Directeur Projet Numérique - EGIS SA

Pierre BENNING puis Christophe CASTAING ont ensuite pris la parole afin de présenter les objectifs et le fonctionnement du projet de recherche MINnD ainsi que ses avancées.

MINnD (Modélisation des INformations INteropérables pour les INfrastructures Durables), présenté par Pierre BENNING, est un projet coordonné par l’Institut pour la recherche appliquée et l'expérimentation en génie civil (IREX). Initié en 2014 et devant s’achever fin 2018, son ambition est de penser et de mettre en place une forme d’organisation de travail dans les projets d’infrastructure BIM.

Ainsi ses objectifs sont :

• Proposer une structuration viable de données

• Préconiser des plateformes collaboratives et des méthodes d’échange des informations

• Proposer des outils logiciels et identifier les besoins d’outils à développer

• Proposer des modifications de la réglementation afin de l’adapter à l’ère du BIM

MINnD vise donc une montée en compétence et une prise de conscience des acteurs professionnels autour du BIM.

Cette démarche se fait dans le cadre d’une double concurrence. D’une part, le fort développement du BIM dans le monde anglo-saxon avec le format d’échanges COBie, de l’autre l’arrivée dans la sphère du bâtiment d’acteurs des nouvelles technologies (IBM, Siemens etc.) aux grandes capacités d’investissement et de recherche.



Calendrier du projet

Fonctionnement du projet

Il est mené grâce à 65 partenaires (grands ingénieristes, laboratoires, entreprises de construction, éditeurs de logiciels, écoles et universités...) représentant près de 300 cerveaux, et il est soutenu par le Ministère de la Transition Écologique et Solidaire.

La recherche effectuée par MINnD s’effectue autour d’un observatoire dont le rôle consiste à :

• Mettre en regard les pratiques actuelles et les nouveaux outils informatiques

• Mener grâce à ses partenaires des expérimentations réelles en études ou sur chantier, basées sur des cas d’usages réels (maîtrise des coûts, IFC Bridge, études d’impacts environnementaux etc.)

• En déduire une structuration et un mode de gestion optimaux des données dans un projet BIM, tout en prenant en compte les problématiques juridiques et contractuelles (liées notamment à la propriété intellectuelle) difficiles à gérer.

Les avancées de MINnD, pour l’instant uniquement accessibles aux partenaires toujours plus nombreux du projet de recherche, devraient être rendus publiques en intégralité dans les livrables finaux, publiés fin 2018. MINnD organise cependant pour les formateurs universitaires et industriels les séminaires MINnD Campus et les journées EDUBIM afin d’échanger sur ses avancées.

La première phase du projet est désormais terminée, et les cas d’usage du BIM ont été clairement définis.



Si le budget de MINnD est très éloigné des 20 millions d’euros accordés à son homologue, le Plan de Transition Numérique du Bâtiment (PTNB), les attentes vis-à-vis de MINnD n’en restent pas moins élevées. Le projet, cité

dans le CCTP du Grand Paris et à la une de la revue Travaux de juillet-août 2017, s’est fait reconnaître en France comme à l’international.

Cas d’usage (Première tranche du projet)

Christophe CASTAING a ensuite mis l’accent sur l’importance de mettre en place une standardisation du BIM. En effet, bien que la France ait déjà développé le BIM dans le secteur des infrastructures (la France est le premier pays européen en nombre d’appels d’offre incluant le BIM), il est encore nécessaire de créer une référence commune de travail. Le projet MINnD est à l’origine des standardisations des IFC. Les IFC Tunnel, Bridge et Rail ayant déjà été standardisés, les efforts sont désormais tournés vers l’IFC5, une version améliorée des IFC actuels.

LE BIM DANS L’ENSEIGNEMENT A L’IUT

Gerald HIVIN, enseignant à l’IUT de Grenoble, est ensuite intervenu afin d’aborder la place actuelle du BIM dans l’enseignement à l’IUT. Si les logiciels métier et les maquettes numériques sont aujourd’hui enseignés, la démarche BIM en elle-même ne l’est toujours pas. Ceci est principalement dû à l’état de balbutiements dans lequel se trouvait le BIM lors du vote des programmes actuels, en 2013.

L’apprentissage de la philosophie BIM doit donc encore se faire par le biais d’une initiation plus forte au travail collaboratif et aux procédés de gestion des données associés.

Suite à une question de l’auditoire, Julien BAROTH nous a par ailleurs présenté le mastère spécialisé de BIM Manager, dont l’ESTP Paris (Cachan) est l’un des précurseurs. Cette formation d’un an, qui permet une connaissance des outils du BIM, est très orientée sur le management : toute démarche BIM nécessite en effet une grande organisation des processus.

ETAT DES LIEUX DE L’UTILISATION DU BIM

Divers intervenants se sont succédés afin de dresser un état des lieux de l’utilisation du BIM dans les chantiers d’aujourd’hui et de partager leur expérience. Les projets présentés étaient de nature variable : échangeur de l’A36 à Sevenans (SETEC ALS/ Vinci), Viaduc de l’A85 sur le Cher (Dodin Campenon Bernard), tracé routier sur l’A480 (Ingerop), Diesel d’Ultime Secours de centrale nucléaire (Vinci) ou encore projet de réaménagement d’un souterrain de gare (Arcadis). Christophe PHANOUVONG, BIM Manager, est intervenu afin de décrire le déroulement habituel d’un projet en BIM.

Il est tout d’abord nécessaire de définir les objectifs de projet et les usages du BIM associés en fonction des caractéristiques du projet. Ces usages peuvent être la visualisation facile de la maquette, la coordination des corps de métier ou encore la prévision du phasage. Ils dépendent aussi des demandes du client, qui peuvent évoluer durant le projet.

S’ensuit la rédaction du BIM Execution Plan (BEP) qui organise et formalise le travail : usages du BIM retenus, convention de nommage et de hiérarchisation des objets, découpage éventuel en sous-maquettes, livrables à fournir, processus d’échange et de contrôle etc.

Ce n’est qu’une fois ce BEP mis en place que la modélisation peut démarrer. Elle passe en premier lieu par le rassemblement des données disponibles (topographie, environnement...) sous des formats de fichier variées. Peut alors commencer la conception de l’ouvrage. Bien que l’utilisation de logiciels orientés objet facilite les modifications de la maquette, les objets en question, lorsqu’ils ne sont pas récupérés d’un projet



précédent ou d’un fabricant, doivent être créés ce qui nécessite un certain temps.

Processus de création de la maquette

LE CHOIX DES OUTILS

Le bon déroulement d’un projet BIM passe nécessairement par le choix en amont d’outils appropriés aux besoins de l’opération et aux différentes phases de la modélisation. La compatibilité entre ces logiciels est primordiale, comme Ingerop le montre à travers l’exemple de cette suite de logiciels :

• Autodesk Recap Pro pour l’environnement c’est à dire la récupération et le retraitement de nuages de points fournis par le géomètre

• Autodesk Revit pour la modélisation directe en 3D de l’ouvrage, avec l’aide éventuelle du module Dynamo pour la création d’objets à géométrie complexe

• Autodesk Navisworks pour la coordination technique, l’identification des métiers selon le type d’objet, le contrôle de la production etc.

Suite Autodesk citée

Interface Revit

Le logiciel de modélisation retenu peut par ailleurs varier selon le type de projet : Rhino 3D ou Grasshopper sont



souvent cités pour les ouvrages d’art, Civil 3D ou Mensura pour les chaussées et terrassements, etc. A noter que des logiciels plus spécifiques encore peuvent par exemple être utilisés, comme Solidworks pour la conception d’armatures spécifiques.

Le choix des outils peut donc s’avérer complexe lorsque plusieurs disciplines nécessitant des logiciels différents s’entremêlent sur un même projet : un processus de traitement et de conversion des fichiers doit parfois être mis en place pour permettre l’interface entre les logiciels. Une connaissance préalable des logiciels est donc importante pour orchestrer au mieux une opération.

AVANTAGES DU BIM

Les retours d’expérience présentés par les différents intervenants ont fait ressortir différents avantages du BIM :

➢ Modélisation de géométries complexes en 3D permettant de faciliter la synthèse mais aussi de repérer les conflits et intersections possibles (clash detection). Des erreurs ont ainsi été évitées sur le Viaduc du Cher dans des noeuds de ferraillage très dense.

➢ Grâce à l’utilisation de logiciels orientés objets, les calculs et simulations sont possibles directement depuis maquette : simulations thermiques, évolution de l’ouvrage dans le temps etc.

➢ Coût global amoindri pour le client lorsque la démarche BIM couvre les différentes phases du cycle de vie de l’ouvrage

➢ Communication facilitée avec le client et les acteurs concernés grâce à la 3D

➢ Communication entre le BE et le chantier facilitée par l’utilisation d’une même maquette

➢ Vision de l’intégralité de l’ouvrage et d’informations complémentaires : quantités, ratios, métrés...

➢ Intérêt pour les méthodes : réalisation du phasage, rotations de banches prise en compte de la sécurité, des aciers en attente, modélisation des coffrages etc.

➢ Cohérence entre tous les plans et vues car reliés à une même maquette

➢ Motivation dans les équipes du fait même de l’utilisation d’outils BIM

➢ Possibilité de lire la maquette depuis des appareils mobiles : SIXENSE propose ainsi une application permettant notamment aux chefs de chantier d’accéder à la maquette depuis une tablette

➢ Interaction possible entre la maquette et des outils numériques

➢ Des capteurs installés sur le chantier peuvent ainsi faciliter l’implantation.

Les nouvelles technologies au service du BIM (Casque de sécurité à réalité augmentée et logiciel de

visualisation dynamique des plans)

Le BIM est également une porte ouverte à l’utilisation de la réalité virtuelle. Nous avons ainsi pu assister à la démonstration d’une application pour appareils mobiles capable, en scannant un plan de coffrage ou d’armatures, de faire apparaître une structure en 3D. Des possibilités qu’offrent également les casques de réalité augmentée. Sont également possibles des visites virtuelles des futurs ouvrages ou des simulations d’accident pour les compagnons à des fins de prévention sur les chantiers.

INCONVENIENTS DU BIM

De même certains freins à l’utilisation du BIM ont été soulevés durant les conférences.

• L’adoption du BIM par les acteurs est complexe : les logiciels sont coûteux et énergivores en ressources, nécessitant un parc informatique adapté, des formations etc.

• Dans un projet donné, l’adoption du BIM et de logiciels compatibles par l’ensemble des acteurs est nécessaire pour que la démarche ait un intérêt et que l’échange de données soit fluide. Cela nécessite notamment l’utilisation par des acteurs très spécialisés (géomètres notamment) d’outils de récupération de données appropriés.



• Difficulté à partager en temps réel une maquette à jour entre tous les acteurs, et à la modifier de façon concomitante (une modification par un acteur de la maquette peut gêner le travail d’un autre). En attendant la résolution des questions de droit de modification des maquettes par les corps d’état, une cellule de synthèse est bien souvent nécessaire pour éviter ces conflits.

• Temps nécessaire en début de projet pour le choix des outils, l’organisation et la codification parfois complexe des données en l’absence de standards : la mise en place de diverses variantes d’IFC est encore inachevée

• Début des études EXE en amont pour obtenir un premier jet de la maquette lors du lancement des travaux

• Logiciels souvent axés sur le bâtiment et peu adaptés aux grandes infrastructures. Revit gère par exemple mal les projets de plus de 33km². Pour d’autres outils, la conversion entre le repère de modélisation et le repère d’implantation Lambert 93 peut s’avérer complexe, ce qui peut mener à des différences entre longueurs réelles et longueurs modélisées.

• Certains logiciels BIM ne permettent pas de produire des livrables, ou produisent les livrables produits ne sont pas adaptés aux infra. Sur le projet de viaduc présenté, les équipes de Dodin Campenon Bernard ont ainsi collaboré avec Tekla (axé bâtiment) pour que les nomenclatures du logiciel supportent les armatures utilisées dans les ouvrages d’art.

LE MOT DE LA FIN

Le BIM est un processus nouveau qui tend à réunir tous les acteurs d’un projet autour d’un même support de travail : une base de données complète comportant tous les documents, maquettes et informations du projet. Le BIM permet ainsi une meilleure coordination de tous les acteurs du projet, de la conception à la livraison, et parfois même jusqu’aux phases d’utilisation et d’entretien, ce qui évite les mésententes et conflits lors de ces phases. Cependant, même si beaucoup de problèmes sont solutionnés, de nouveaux défis apparaissent : le BIM nécessite ainsi une très grande standardisation des méthodes et des modèles mis en œuvre. Or une multitude de logiciels sont aujourd’hui utilisés par les différents acteurs, qui sont alors confrontés à la non compatibilité de leurs données et rencontrent des difficultés à travailler de façon concomitante sur une même maquette.

Les attentes concernant la BIM, essentiellement représentées dans le projet MINnD, sont donc une standardisation des outils et méthode de travail, avec notamment la normalisation des IFC, mais également des normes, règlements et lois autour du BIM.

Le compte-rendu a été réalisé par

HAJJAR Joseph, CLAUDON Camille et GRANET Alexandre Elèves ingénieurs à l’INSA Lyon – Département GCU

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21 septembre 2017 à Lyon Le BIM appliqué aux métiers des ......• Le BIM et les Freins au changement ; A36 – SEVENANS Grégoire GAVANIER (Vinci Construction) Denis LEROUX (SETEC