DOE numériques adaptés à la gestion des ouvrages Retours … IFC.pdf · DOE numériques adaptés à la gestion des ouvrages : retours d’expérience et perspectives Version du

DOE numériques

adaptés à la gestion des ouvrages

Retours d’expérience et perspectives

Collège du Bord'haut de Vigny, VAL D’OISE

Version du 2/3/2009 Page 2 sur 12

Table des matières

1 INTRODUCTION ..................................................................................................................................................3

1.1 LE DOE NUMERIQUE ADAPTE A LA GESTION DES OUVRAGES..............................................................................3 1.2 L’EXPERIMENTATION DE VIGNY ........................................................................................................................3 1.3 CONTENU DU DOCUMENT.................................................................................................................................4

2 BIM OU MAQUETTE NUMERIQUE ....................................................................................................................4

2.1 DEFINITIONS ...................................................................................................................................................4 2.2 BIM ET DOCUMENTS........................................................................................................................................4 2.3 CONTENU DU BIM-IFC....................................................................................................................................5 � L’arborescence spatiale................................................................................................................................5 � Les espaces..................................................................................................................................................6 � Les ouvrages et équipements.......................................................................................................................6

3 CONTENU ET STRUCTURE D’UN DOE CLASSIQUE ......................................................................................7

4 ELEMENTS DU DOE A EXTRAIRE DU BIM-IFC DU BATIMENT TEL QUE CONSTRUIT ..............................8

4.1 SOUS-DOSSIER ORGANISATION GENERALE .......................................................................................................8 4.2 SOUS-DOSSIER STRUCTURE ............................................................................................................................9 4.3 SOUS-DOSSIER TECHNIQUE .............................................................................................................................9 4.4 SOUS-DOSSIER SECURITE ...............................................................................................................................9 4.5 DOSSIER D’UTILISATION, D’EXPLOITATION ET DE MAINTENANCE.........................................................................9 4.6 HORS DOE ....................................................................................................................................................9

5 PRODUIRE ET EXPLOITER UN DOE-IFC........................................................................................................10

5.1 COTE MAITRE D’OUVRAGE..............................................................................................................................10 � Pourquoi demander un DOE-IFC ? ............................................................................................................10 � Comment prescrire un DOE-IFC ? .............................................................................................................10

5.2 COTE MAITRE D’ŒUVRE .................................................................................................................................10 � Comment produire un DOE-IFC ? ..............................................................................................................10 � Quelles retombées pour les maîtres d’œuvre? ..........................................................................................10

6 QUE FAIT-ON DANS LES AUTRES PAYS ? ...................................................................................................11

6.1 US ARMY CORPS OF ENGINEERS...................................................................................................................11 6.2 SENATE PROPERTIES, FINLANDE ...................................................................................................................11

7 SYNTHESE ET PERSPECTIVES ......................................................................................................................12

7.1 UN DOE-IFC, C’EST POSSIBLE DES AUJOURD’HUI...........................................................................................12 7.2 UNE OBLIGATION DEMAIN ?............................................................................................................................12 7.3 PERSPECTIVES D’EVOLUTION.........................................................................................................................12

Auteur : Bernard FERRIES LAURENTI [email protected]

DOE numériques adaptés à la gestion des ouvrages : retours d’expérience et perspectives


1 INTRODUCTION

1.1 Le DOE numérique adapté à la gestion des ouvrages

A l’issue d’une opération de construction, la maîtrise d’œuvre collecte les plans d’exécution des ouvrages auprès des entreprises, constitue un Dossier des Ouvrages Exécutés (DOE) et le remet au maître d’ouvrage. Ce dossier constitue la principale source d’information pour le gestionnaire de patrimoine qui va prendre le relais à l’issue de la phase de construction. Or ces gestionnaires sont de plus en plus nombreux à se doter de logiciels spécifiques à leur activité. Avant de commencer à les utiliser, ils doivent initialiser le système d’information pa-trimonial en décrivant les bâtiments qui le composent. Ensuite, il leur faut faire vivre ce sys-tème et le tenir régulièrement à jour au fil des opérations. Autant d’occasions d’échanger des informations entre les outils du gestionnaire de patri-moine et ceux des maîtres d’œuvre. Depuis des années, ces échanges ont consisté à se transmettre des fichiers de plans au format DWG. Cela oblige le gestionnaire à des traite-ments coûteux et fastidieux lorsqu’il veut extraire de ces plans des informations utiles à la gestion comme les surfaces et les affectations des pièces, les quantités d’ouvrage et l’inventaire des équipements. Aujourd’hui, il existe enfin une alternative mature à ces pratiques. Elle consiste à ce que l’architecte produise une description normalisée du bâtiment tel que construit et qu’il la transmette au gestionnaire du patrimoine au format IFC :

Nous avons ajouté à ce schéma les opérations de relevé qui alimentent également le sys-tème d’information patrimonial. Bâtiment neuf tel que construit et bâtiment existant se décri-vent de façon très similaire et plusieurs maîtres d’ouvrage ont commandité des relevés au format IFC ou se sont engagés dans cette voie1.

1.2 L’expérimentation de Vigny

Cette note a été rédigée dans le cadre d’une « Expérimentation du nouveau standard d'échange de données du Bâtiment – IFC pour l'élaboration des DOE numériques adaptés à la gestion des ouvrages ». Cette étude a bénéficié du soutien financier du Plan Urbanisme Construction Architecture au Ministère de l’Écologie, du Développement Durable et de l’Aménagement du Territoire. L’expérimentation s’est déroulée dans le cadre de l’opération de construction du Collège de Bord’haut de Vigny dans le Val d’Oise2. Elle a porté sur la production par la maîtrise d’œuvre d’un DOE d’un genre nouveau puisque contenant un ensemble d’informations utiles au ges-tionnaire de patrimoine livrées au format IFC.

1 Région bourgogne, Région Provence Alpes Côte d’Azur, Ville de Blagnac, Ville de Lorient, Ville de Paris, Administration des Bâtiments Publics du Luxembourg, etc. 2 www.BuildingSmart.fr/La%20pratique/college-du-bord-haut-de-vigny

Programmation Conception Construction

Exploitation/ gestion

Relevé BIM IFC



1.3 Contenu du document

Il traite successivement des points suivants :

1) Définitions du BIM et de la maquette numérique

2) Rappel du contenu et de la structure d’un DOE classique

3) Identification des éléments du DOE qui peuvent être extraits de la maquette numéri-que du bâtiment tel que construit

4) Revue des modalités de production et d’exploitation d’un DOE-IFC, côté maître d’ouvrage et côté maître d’œuvre

5) Un point sur ce qui se passe à l’étranger dans ce domaine

6) Une synthèse de ce qu’on peut faire dès aujourd’hui et quelques éléments de pros-pective

2 BIM OU MAQUETTE NUMERIQUE

2.1 Définitions

Maquette numérique

Représentation géométrique d'un produit, généralement en 3D, réalisée sur ordinateur en vue de l'analyser, de le contrôler et d'en simuler certains com-portements. (Wikipédia)

Cette expression qui n’est pas ambiguë dans les milieux de l’aéronautique est parfois perçue de façon réductrice dans le bâtiment comme le simple l’équivalent numérique d’une maquette physique.

La maquette numérique doit être considérée dans ce document comme un synonyme de BIM.

BIM Acronyme de “Building Information Model”

Le BIM est un ensemble structuré d’informations sur un bâtiment, existant ou en projet. Il contient les objets composant le bâtiment, leurs caractéristiques et les relations entre ces objets. Ainsi la composition détaillée d’un mur, la locali-sation d’un équipement ou d’un élément de mobilier dans une pièce, font par-tie du BIM.

IFC « Industry Foundation Classes » ou « Information For Construction », plus explicite.

C’est la norme internationale du BIM (ISO/PAS 16739).

L’expression BIM-IFC désigne un BIM normalisé au format IFC.

2.2 BIM et documents

Le schéma ci-après illustre que c’est à partir du BIM que l’on obtient les différentes représen-tations du bâtiment : plans de niveaux, façades, coupes, axonométries, perspectives sans oublier les nomenclatures des objets (portes, fenêtres, pièces,…). Cette capacité à produire une documentation cohérente à partir du BIM est d’ailleurs le pre-mier avantage mis en avant par les éditeurs de CAO lorsqu’ils communiquent sur le BIM. Même si les maîtres d’œuvre jugent parfois nécessaire de peaufiner certaines représenta-tions avec un logiciel de dessin, on peut considérer que le BIM contient potentiellement tous les plans d’architectes d’un DOE puisqu’ils peuvent être générés à partir de son contenu.



2.3 Contenu du BIM-IFC

Nous décrivons succinctement les principaux éléments que peut contenir un BIM-IFC produit avec un logiciel de CAO du commerce.

� L’arborescence spatiale

Tout fichier IFC est relatif à un projet auquel est rattaché soit le site s’il a été défini, soit direc-tement le ou les bâtiments. Chaque bâtiment est ensuite décomposé en un ou plusieurs niveaux auxquels sont rattachés les espaces. On constitue ainsi une arborescence spatiale dont voici deux exemples :

Projet

Site

Bâtiment A

Niveau 1

Espace 1

Espace 2

Espace 3

Niveau 2

Espace 1

Espace 2

Bâtiment B

Niveau 1

Espace 1

Espace 2

Projet

Bâtiment A

Niveau 1

Espace 1

Espace 2

Niveau 2

Espace 1

Espace 2

Espace 3



� Les espaces

Les espaces sont décrits comme des objets à part entière. L’enveloppe d’un espace a une enveloppe définie en 3D. Ses limites coïncident avec le nu intérieur des parois qui délimitent l’espace. Diverses quantités comme la surface au sol ou le volume d’un espace font partie du BIM-IFC ou sont déductibles de son contenu. La désignation du local et son affectation fonctionnelle peuvent être indiqués en tant que propriétés de chaque espace.

� Les ouvrages et équipements

Le récapitulatif ci-contre liste les classes d’objet mobilisées pour décrire ouvrages et d’équipements du DOE de Vigny. Voici la traduction des principales :

- Dalles - Eléments de distribution - Eléments de mobilier - Escaliers - Fenêtres - Garde-corps - Murs - Murs rideaux - Portes - Poteaux - Poutres - …

Tout ouvrage ou équipement est individualisé car il est identifié de façon unique. Tout ouvrage ou équipement est localisé à l’étage ou même à la pièce. Tout ouvrage ou équipement peut être associé à un ouvrage ou un équipement type. Un BIM-IFC contient donc toutes les informations permettant de produire des inventaires d’ouvrages et d’équipements avec l’indication de leur type et de leur localisation.



3 CONTENU ET STRUCTURE D’UN DOE CLASSIQUE

Nous nous appuyons sur une publication de la Direction Générale de l’Urbanisme, de l’habitat et de la Construction qui comprend un guide pratique et cinq outils3. Dans cet extrait de l’annexe 2 (outil PCEM N°3, pages 8 et 9), nous avons surligné les élé-ments du dossier qui peuvent être produits à partir du BIM ou déduits de son contenu :

3 Prendre en compte l'exploitation maintenance dans la conduite d'opération d'investissement de bâ-timent. Publication du CERTU. MEP/EP ROUMEAS Suzanne 30-08-2007 http://www.certu.fr/fr/_Ville_et_equipements_publics-n30/Gestion_de_patrimoine_immobilier-n149/Prendre_en_compte_l&039;exploitation_maintenance_dans_la_conduite_d&039;operation_d&039;investissement_de_batiment-a495-s_article_theme.html

Le Dossier des Ouvrages Exécutés nécessaire à l'exploitation de l'ouvrage est constitué à partir des plans conformes à l'exécution remis par les entrepreneurs, des plans de récole-ment ainsi que des notices de fonctionnement et des prescriptions de maintenance des four-nisseurs d'éléments d'équipement mis en oeu-vre. Il sera structuré de manière à faciliter la re-cherche des documents qu'il contient, avec un bordereau récapitulant toutes les pièces du dossier. Les documents seront répartis dans les quatre sous-dossiers suivants : 1. Organisation générale 2. Structure 3. Technique (classement par lot ou par sous-ensemble selon demande du gestionnaire) 4. Sécurité L'information directement utile au gestionnaire fera l'objet d'une mise en forme opérationnelle pour ce dernier, et constituera un volet disso-ciable du DOE : 5. le Dossier d'Utilisation, d'Exploitation et de Maintenance (DUEM) 1) Sous-dossier "ORGANISATION GÉNÉRALE" • Plan de masse au format A4 ou A3 et à l'échelle. • Plans de distribution des locaux non cotés, avec repérage de chaque local et indication de sa fonction, l'objectif étant de pouvoir disposer d'un ensemble fonctionnel cohérent (service par exemple) sous format A4 ou à défaut A3, à l'échelle 1/100e, 1/200e ou 1/250e selon la taille du bâtiment. • Détail des surfaces utiles

• Planche photos (prises aux étapes impor-tantes du chantier) • ...

2) Sous-dossier "STRUCTURE" • Rapport des études de sol • Plans et notes de calcul des structures, fondations incluses • Note synthétique donnant les surcharges admissibles de plancher • Recommandations et précautions à pren-dre pour les percements, scellements, etc. • ...

3) Sous-dossier "TECHNIQUE" Documents écrits : • Notices descriptives, de fonctionnement et d’entretien des différents éléments de la construction (menuiseries extérieures et intérieures, cloisons, revêtements de sols et muraux, installations techniques, etc.) • Procès Verbaux (P.V.) des différents certi-ficats de garantie des appareils et matériels • Certificats d'essais des appareils et maté-riels • P.V. de classement ou label des différents matériaux • P.V. des épreuves béton • P.V. des essais in situ des installations techniques • Garanties constructeurs et fournisseurs • Inventaire des matériels installés • Liste des pièces de rechange de première urgence avec leurs références (pour appro-visionnement) • Note synthétique donnant les puissances électriques Plans ou schémas : • Plan de masse (éch. 1/200ème) • Plan de récolement V.R.D. (éch. 1/200ème)



• Plans architecte mis à jour des niveaux, toi-ture (accès compris), façades, coupes... (éch. 1/50ème) • Schémas et plans des installations techni-ques • Plans de détail et coupes au 1/50ème • Vues "en éclatées" pour les assemblages complexes, si nécessaire • Localisation des trappes d'accès aux toitures, combles, vide sanitaire, faux plafonds, etc.

4) Sous-dossier "SECURITE" Sécurité contre les risques d'incendie et de panique • Plan d'évacuation des locaux • Positionnement des places et cheminement pour personnes à mobilité réduite • Localisation des cloisons et portes Coupe Feu (CF) et Pare Flamme (PF) avec leur posi-tion normale (ouverte ou fermée) • Plans des dispositifs d'évacuation des fu-mées • Plans du réseau desservant les Robinets d'Incendie Armés (RIA), bouches d'incendie, colonnes sèches • Localisation des dispositifs de coupure ins-tantanée de l'alimentation électrique et de gaz

des appareils utilisant une source d’énergie (ventilation, ascenseurs, etc.) • Prescriptions concernant la remise en gaz après coupure • Plans de localisation et consignes d'utilisa-tion et d'entretien des alarmes, des blocs lumineux de sécurité, etc. • Plans des peintures intumescentes à re-nouveler périodiquement • P.V. de classement de résistance au feu (SF, CF et PF) des éléments de construction (structure, portes, cloisons,vitrages...) et de réaction au feu des matériaux (revêtements, faux-plafonds...) • Schéma de fixation des éléments de faux plafonds • Positionnement des clapets CF des instal-lations de ventilation Sécurité et protection de la santé des travailleurs • Eléments nécessaires au Dossier d'Inter-ventions Ultérieures sur l'ouvrage (DIUO)

5) Dossier d'Utilisation, d'Exploi-tation et de Maintenance Ce dossier est à établir suivant le cadre ou l'exemple de présentation joint, dans l’outil n°5.

4 ELEMENTS DU DOE A EXTRAIRE DU BIM-IFC DU BATIMENT

TEL QUE CONSTRUIT

4.1 Sous-dossier Organisation générale

Le plan de masse peut être produit à partir du BIM s’il intègre la définition du site. Les plans de distribution des locaux avec repérage de chaque local et indication de sa fonc-tion peuvent être produits à partir du BIM. Les surfaces des espaces peuvent être extraites du BIM-IFC et alimenter un tableur à partir duquel seront calculées les différentes surfaces en usage (SHON, SU, SDO,…)



4.2 Sous-dossier Structure

Plusieurs logiciels de calcul de structure savent importer le BIM-IFC produit par l’architecte. L’ingénieur structure le complète avec les objets nécessaires à ses calculs et produit ainsi le BIM correspondant à la vue Structure. La même démarche s’applique dans les domaines du génie climatique et de l’électricité et on obtient ainsi plusieurs BIM complémentaires corres-pondant aux principales spécialités.

Les plans des structures, fondations incluses, peuvent donc être indirectement produits à partir du BIM-IFC chaque fois que celui-ci est exploité par l’ingénieur structure.

4.3 Sous-dossier technique

On peut produire à partir du BIM-IFC : 1. Les plans architecte mis à jour des niveaux, toiture, façades, coupes... 2. L’inventaire des matériels installés 3. Les schémas et plans des installations techniques si le BET a exploité le BIM-IFC

produit par l’architecte Concernant les différents éléments de la construction (menuiseries extérieures et intérieures, cloisons, revêtements de sols et muraux, installations techniques, etc.) : ils sont identifiés, typés et localisés mais les notices descriptives de fonctionnement et d’entretien ne font pas partie du BIM-IFC. Toutefois, les éléments sur lesquels portent ces notices sont décrits comme des objets qui ont vocation à être importés dans l’outil de gestion de patrimoine. On pourra donc ultérieu-rement lier ces objets aux versions électroniques des notices qui leur sont associées.

4.4 Sous-dossier Sécurité

En jouant sur le type des cloisons et des portes, il est possible de localiser toutes celles qui sont Coupe Feu (CF) et Pare Flamme (PF).

4.5 Dossier d’utilisation, d’Exploitation et de Maintenance

La partie pouvant être alimentée par le BIM-IFC se confond avec le sous-dossier technique traité ci-avant.

4.6 Hors DOE

On vient de voir que le BIM-IFC peut alimenter certaines parties d’un DOE classique. Il contient également des informations qui, bien que non prévues au DOE, peuvent être utiles au gestionnaire de patrimoine. C’est notamment toutes les caractéristiques, dimensionnelles ou non, associées aux ouvrages et équipement.



5 PRODUIRE ET EXPLOITER UN DOE-IFC

5.1 Côté maître d’ouvrage

� Pourquoi demander un DOE-IFC ?

1. Pour nourrir le système d’information patrimonial à partir d’une information riche et struc-turée sur le bâtiment tel que construit

2. Pour transmettre ultérieurement cette information aux maîtres d’œuvre qui interviendront lors des futures opérations sur le patrimoine

3. Pour promouvoir un format normalisé (IFC) que de plus en plus de progiciels de gestion de patrimoine sont capables d’importer4.

� Comment prescrire un DOE-IFC ?

En intégrant au marché du maître d’œuvre des clauses spécifiques. Dans le cadre de cette étude, un ensemble de clauses a été rédigé à l'intention des maîtres d'ouvrage pour les aider dans cette tâche.5

5.2 Côté maître d’œuvre

� Comment produire un DOE-IFC ?

1. En étant équipé d’un logiciel capable de générer un BIM IFC. Rappelons qu’un simple logiciel de dessin ne suffit pas et que la grande majorité des logiciels de CAO intègre un module d’import/export IFC4.

2. En mettant à jour le BIM produit à l’issue de la conception pour tenir compte d’éventuels écarts entre le bâtiment tel que projeté et le bâtiment tel que construit (nécessaire aussi pour produire les plans architecte d’un DOE classique)

3. En adoptant de nouvelles pratiques encore peu formalisées : définition des espaces en tant qu’objet, découpage spatial du projet, typage des objets,… Ces pratiques se révèlent à l’usage moins contraignantes que les chartes graphiques classiques imposées par cer-tains maîtres d’ouvrage.

� Quelles retombées pour les maîtres d’œuvre?

Aucune si le maître d’œuvre n’utilise pas le BIM-IFC en phase de conception. La production du BIM-IFC s’apparente alors au travail d’un géomètre à l’issue d’un relevé sur site. Par contre, si l’architecte transmet le BIM-IFC du projet aux autres membres de la maîtrise d’œuvre, ceux-ci pourront être plus réactifs et évaluer le projet beaucoup plus tôt qu’on ne le fait aujourd’hui. La collaboration au sein de la maîtrise d’œuvre en sera facilitée, au bénéfice du projet. C’est ce qu’explore actuellement la Région Bourgogne dans le cadre du projet pilote de Chevigny Saint Sauveur6.

4 www.BuildingSmart.fr/les-logiciels/quels-sont-les-logiciels-parlant-ifc 5 www.BuildingSmart.fr/La pratique/college-du-bord-haut-de-vigny/fichiers/clausier-doe-ifc-1_0.pdf 6 www.BuildingSmart.fr/expert-1/lettre-expertise/articles-parus/expertise13.pdf



6 QUE FAIT-ON DANS LES AUTRES PAYS ?

6.1 US Army Corps of Engineers

Dans le cadre du projet COBIE7 (Construction Operations Building Information Exchange), cette organisation a spécifié les informations attendues à l’issue d’un projet de construction. Il est précisé si l’information est obligatoire, recommandée ou optionnelle.

6.2 Senate Properties, Finlande

Depuis le 1er octobre 2007 et pour les projets à partir de deux millions d’euros, il est deman-dé aux maîtres d’œuvre de produire le BIM-IFC du bâtiment tel que construit8 (« As-Buit »). La partie obligatoire (en vert) est actuellement limitée au BIM produit par l’architecte. Les BIM correspondant à d’autres spécialités (structure, génie climatique, électricité) que nous avons évoqués au § 4.2 sont demandés au cas par cas.

7 http://idm.buildingsmart.no/confluence/display/IDM/COBIE+Project 8 www.BuildingSmart.fr/La%20pratique/senate-properties-feu-vert-pour-les-ifc



7 SYNTHESE ET PERSPECTIVES

7.1 Un DOE-IFC, c’est possible dès aujourd’hui

Nous avons présenté au paragraphe 4 les éléments du DOE que l’on peut extraire du BIM-IFC du bâtiment tel que construit. Si la maîtrise d’œuvre utilise un logiciel de CAO capable d’exporter des informations au for-mat IFC, alors il lui est possible de produire un BIM-IFC contenant de nombreuses informa-tions très utiles au gestionnaire de patrimoine et notamment :

- l’organisation des bâtiments construits exprimée sous la forme d’une arborescence spatiale

- les espaces et leurs caractéristiques dont l’affectation fonctionnelle - les ouvrages et équipements identifiés, typés et localisés

7.2 Une obligation demain ?

Il ne faut pas se cacher qu’il existe encore quelques différences dans les fichiers produits par les logiciels de CAO pour de multiples raisons (divergences d’interprétation du modèle, inté-gration au BIM-IFC de propriétés spécifiques à un logiciel,…) Néanmoins, l’offre est jugée suffisamment mature pour que certains pays aient décidé de rendre obligatoire la livraison d’un BIM-IFC à la réception des travaux. Ne faudrait-il pas suivre leur exemple et imposer la livraison d’un DOE IFC à partir d’un cer-tain montant de travaux ?

7.3 Perspectives d’évolution

La part du DOE que l’on peut produire à partir d’un BIM-IFC va progressivement s’étendre. D’une part parce que les applications pour bureaux d’études vont se développer jusqu’à pro-duire des BIM dédiés à la structure, au génie climatique et à l’électricité. Ils complèteront alors le BIM produit par l’architecte et enrichiront d’autant le DOE-IFC. Autre piste, les catalogues électroniques sur les produits : dès lors qu’ils contiendront des informations comme les notices descriptives de fonctionnement et d’entretien, un nouveau pan du DOE sera à la portée d’applications capables d’exploiter conjointement catalogues électroniques et BIM-IFC.