Dans le cadre de mon poste de directeur de synthèse, j'ai été amené en avril 2015, à diriger les études de synthèse technique pour la construction du nouvel hôpital de Bruxelles qui permettra fin 2017 la réunification sur un seul site des différents établissements hospitaliers jusqu'à présent répartis dans la capitale.

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Le projet de ASSAR Architects, agence d'architectes brusselloise se traduit par l'édification d'une construction de huit niveaux totalisant 100 000m² de surface utile et de techniques complexes mais habituelles pour ce type de projet. Le tout orchestré par un planning des travaux serré.

La volonté de la maîtrise d'ouvrage et de la maîtrise d'oeuvre était de réaliser les études via la maquette numérique bien que cela n'ait pas été prévu à l'origine, du moins d'un point de vue collaboratif.

Le "challenge" qui se présenta à nous, consista en l'élaboration d'une solution "BIM collaborative" s'adaptant au contexte particulier de ce dossier.

  

 

La mission de synthèse technique

La synthèse technique est une part de la mission complémentaire "SYNTHESE" dévolue à la Maîtrise d’oeuvre (cf loi MOP), la seconde part étant la synthèse architecturale qui ne sera pas abordée dans cet article. La synthèse technique consiste en "la coordination spatiale des lots techniques" soit en règle générale les lots Plomberie, Chauffage ventilation, climatisation et Electricité. Cette coordination s'entend entre eux mais également vis à vis du projet architectural et des lots constituants le volume de la construction (gros oeuvre, couverture, charpente, cloisonnement et plafond).

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Pour atteindre ce but il est nécessaire, entre autre, d’organiser les études de l'ensemble des intervenants de façon à ce que la totalité des données de construction soit inter-opérable (comprise et utilisable par tous).

 

Ce travail est généralement découpé en trois phases :

Le préalable au démarrage de la synthèse est l'établissement d'une charte de travail définissant :

 

Le Processus de synthèse 

 

 

Votre mission si vous l'acceptez...

Notre participation au projet du CHIREC a débutée en avril 2015.Nous avons été contactés par la maîtrise d'oeuvre qui souhaitait s'appuyer sur le bureau d'étude de synthèse pour mettre en place une méthode BIM collaborative afin de réaliser la mission de synthèse technique via la maquette numérique pour ce projet de 100 000m2… soit le plus gros dossier que nous ayons eu l'occasion d'aborder.

Donc réaliser : 

Le challenge était de collaborer via la maquette numérique donc d'exécuter cette synthèse en atteignant le BIM de niveau 2 voir de niveau 3 (voir ci-contre le diagramme de BEW et Richards : les niveaux du BIM reconnus au Royaume-Uni) :

bew-richards

 

L'Analyse du contexte

 

J'ai lu récemment sur un site dédié au BIM qu'il n'y a pas de méthode toute faite et que le processus doit s'adapter au projet, Cela n'a jamais été aussi vrai que pour ce dossier !

un planning serré pour les études de synthèse

Alors que le gros oeuvre du 3ème étage était en cours de réalisation et les équipes de montage des lots sanitaires et CVC sur le pied de guerre, prêtes à démarrer le montage des canalisations et des gaines, nous devions commencer la synthèse du 3ème sous-sol…7 niveaux plus bas !

En accord avec le planning des travaux établi par les OPC, nous avons mis en place un planning des études de synthèse qui nous a amené à cette conclusion : nous disposions de 90 à 100 jours calendaires par niveau soit environ 3 mois pour traiter entre 10 000 et 15 000m2 de synthèse.

En comparaison, le précédent dossier sur lequel nous avons exécuté une synthèse BIM totalisait 22 000m2 et avait duré un an. Nous avions "pris la main" et modélisé l'ensemble des réseaux. Pour le dossier du CHIREC, il fallait trouver un processus de travail et le(s) logiciel(s) qui nous permette(nt) de respecter cette cadence. Nous allions, de fait nous orienter vers une "coordination BIM" plutôt qu'une "modélisation BIM".

 

Un dossier sur lequel les logiciels BIM ont été utilisés en conception mais où le BIM collaboratif n'a pas été prévu à l'origine.

Pas d'obligation contractuelle

Il n'y avait donc aucune obligation contractuelle en ce qui concerne le travail via la maquette numérique ni concernant son partage. Le travail s'est donc fait sur la base du volontariat de la Maîtrise d'oeuvre et des entreprises.

Compte tenu des avantages que nous avons rapidement démontrés (précision de la coordination, facilité de mise au point des plans d'exécution à partir des maquettes PEO-3…) leur adhésion a été unanime. Néanmoins les formats d'échange contractuels étant le PDF et le DWF, les entreprises et le BE de synthèse avaient donc obligation de fournir des fichiers de ce format. D'autant que certaines entreprises, qui ne faisaient pas partie des lots techniques, n'avaient acquis ni logiciel, ni compétence BIM.

Il n'y a pas eu de BIM manager (ou BIM coordinateur) désigné à la phase conception.

Conséquences :

pas d'infrastructure informatique spécifique prévue :

Les maquettes numériques de conception des lots techniques étaient déjà distribuées aux différentes entreprises.

Conséquences : certaines entreprises avaient pris le parti de refaire une maquette complète, selon leur gabarit, et d'autres s'étaient appropriées la maquette existante. L'ensemble résultant en des maquettes entreprises non homogènes.

Lors de notre arrivée, Il n'était pas question de leur demander de refaire leur(s) maquette(s), le planning ne le permettant pas.

Des tailles de fichiers conséquentes

La maquette REVIT Architecte atteignait les  900 Mo, les maquettes du bureau d'étude de conception ou d'entreprises osccillaient entre 150 et 350 Mo par maquette.

En conséquence nous nous vîmes confrontés à des problèmes liés aux limitations du matériel.

Il faut ajouter à cela :

Bien entendu, il serait intéressant de profiter des sous-projets pour ne charger en mémoire que ce qui nous intéresse, encore faudrait-il que l'organisation de ces sous-projets soit adaptée à un travail de synthèse (organisation par zone spatiale) et non pour un usage interne entreprise (par lot pour les architectes ou par système pour les bureaux d'étude MEP).

Pour l'anecdote, la puissance matériel réclamée par la maquette numérique me rappelle l'époque où je faisais de la vidéo assistée par ordinateur via un camescope analogique.. Mon pentium, pourtant doté de disques durs RAID et de 1 ou 2 Go de RAM avait bien du mal à suivre la cadence. En voyant ce qu'il est possible de réaliser aujourd'hui en terme de montage vidéo avec un simple smartphone, je gage que les lenteurs de chargement, synchronisation et affichage ne seront plus que de mauvais souvenirs dans quelques années !

Les points positifs :

Les points positifs de ce dossier furent d'une part la conviction par la Maîtrise d'oeuvre et les entreprises concernées du bénéfice de l'utilisation d'un processus BIM qui n'a donc pas été perçu comme une contrainte et, d'autre part, par l'utilisation de logiciels BIM communs aux principaux membres de la cellule de synthèse : REVIT et NAVISWORKS (Autodesk). Ne perdons pas de vue que, sur ce dernier point, il s'agit d'un cas particulier.

Les pistes explorées

Quel niveau de BIM ? ( cf diagramme de BEW et Richards)

Jusqu'à présent nous avions majoritairement réalisé nos missions en BIM niveau 1. Nous récupérions des éléments CAD 2D sur la base desquels nous modélisions une maquette numérique 3D comportant directement nos propositions de résolution des clashs. Puis nous diffusions des exports de notre maquette en CAD 2D voir en IFC 3D.

Mais sur ce projet nous n'avions pas le temps nécessaire pour cette méthode. Il fallait aborder la synthèse par la coordination et non la modélisation. Le BIM collaboratif n'ayant pas été anticipé à l'origine du projet, aucune des infrastructures informatiques nécessaires pour faire du BIM de niveau 3 n'étaient disponibles (serveur  REVIT par exemple).

Par ailleurs, le niveau d'acquisition du BIM par les différents intervenants était assez disparate. Le BIM de niveau 3 nécessite une bonne organisation et compréhension du principe de partage de projet via fichier central / fichier local. Compte tenu du planning et de l'opportunité d'avoir des partenaires qui travaillaient tous via la maquette numérique, le BIM niveau 2 nous a semblé le plus adéquat et le plus simple à mettre en oeuvre.

Cette décision impliquait néanmoins quelques contraintes : un minimum d'homogénéisation et d'organisation des maquettes en mettant plus en avant un rôle de coordination des études qu'un rôle de modeleur tout en sachant que nous n'avions "la main"  sur aucune maquette.

Découpage de la maquette ou fichier unique ?

L'idéal du BIM est le niveau 3 avec une maquette unique rassemblant toutes les informations du projet hébergée sur un serveur ou, à minima, du BIM de niveau 2 sur le principe d'une maquette unique par intervenant. Mais sur ce point le maître mot est : pragmatisme !

Récapitulons :

A l'aune de ce constat, nous avons décidé de découper les fichiers selon l'organisation et l'avancement des études de synthèse, c'est à dire par niveau. Cela fut d'autant plus facilement adopté qu'aucune entreprise des lots techniques n'avait utilisé le logiciel BIM pour dimensionner ses réseaux.

De plus, rien ne s'oppose à un ré-assemblage des maquettes selon les besoins des études spatiales (pour une étude de trémies par exemple).

Le format d'échange

Le format natif REVIT

Le principale problème rencontré pour l'utilisation de ce format est la taille des fichiers.

La phase d'étude de synthèse (PEO-2) consiste en de nombreux échanges entre le bureau d'étude de synthèse et les entreprises du fait de la boucle de rétro-action. Par ailleurs, il est nécessaire de conserver l'historique des études donc les différents indices des maquettes. De ce fait le temps de dépôt et de téléchargement est conséquent et l'espace de stockage requis depasse rapidement plusieurs dizaines de giga-octets. 

Autre problème : comment intégrer le travail de coordination du BE de synthèse dans un fichier REVIT ? Par sous-projet ? par variante ? Par annotation de vues ? En créant une nouvelle vue « indicée » par échange BE synthèse / entreprise ?

Cela aurait complexifié le fichier REVIT (comprenant déjà des dizaines de vues nécessaires à l'entreprise) ou en demandant la création de fichiers REVIT propres à la synthèse dans lesquelles les fichiers entreprises auraient été liés...complexe et peu pratique. Des plugins proposent des solutions alternatives (voir le format BCF ci-dessous) mais pas satisfaisantes dans le cadre du travail de synthèse.

Une exception cependant : la validation des percements. Pour cette opération, nous avons travaillé directement avec les fichiers REVIT des entreprises. Mais il s'agissait de fichiers ne comportant que la modélisation des percements, donc des fichiers de taille réduite.

Le format IFC

Le format IFC (Industry Foundation Classes) est un format de fichier standardisé (norme ISO 16739) orienté objet utilisé par l'industrie du bâtiment pour échanger et partager des informations entre logiciels d'éditeurs différents.

La conversion des fichiers Revit en IFC s'accompagne d'une augmentation non négligeable de la taille du fichier. 

Pour ce dossier, toutes les entreprises travaillant avec la suite AUTODESK BIM, il n'y a pas eu de nécessité à utiliser ce format. 

Le format BCF

Le format BCF (BIM Collaboration Format) a été introduit suite à l'idée de séparer la communication des messages décrivant les problèmes découverts sur la maquette numérique du modèle lui-même. Le fichier d'échange est limité à la localisation des points de vue (3D) et aux commentaires échangés pour la résolution des "clashs".

Il existe des « plugins » permettant l'utilisation de ce format avec tous les principaux logiciels BIM. L'avantage consiste en des fichiers très « légers » (quelques Mo) puisque l'on évite l'envoi de toute la maquette numérique.

L'inconvénient, revers de son avantage, se révèle lorsque le modèle numérique servant aux études de synthèse est constitué par une compilation de maquettes de différents intervenants qui sont mises à jour à des moments différents. Il devient alors très compliqué de retrouver l'historique des études si ce fichier de synthèse n'a pas conservé le lien avec les maquettes entreprises utilisées à un moment donné.

Le logiciel NAVISWORKS

Le logiciel d'Autodesk, dédié à la vérification, la coordination ou la quantification des modèles numériques permet une exportation de la maquette depuis REVIT dans un format de fichier beaucoup plus léger (la taille est divisée par 10 en moyenne).

Le logiciel comporte des outils d'annotation, de sauvegarde de points de vue et de détection de "clashs" avec suivi de leur résolution. Ces informations peuvent être diffusées via des fichiers de compilation qui conservent le lien avec les fichiers maquettes entreprises d'origine.

A noter également un confort d'utilisation dû à la rapidité de l'affichage 3D et une facilité de basculement entre NAVISWORKS et REVIT grâce à l'outil "SWITCHBACK".

Comme une évidence, notre choix s'est porté sur cette solution.

 

Le contexte étant analysé, les outils adaptés étant choisis... nous pouvions dés lors établir le cadre de travail commun. Dans le prochain article je vous présenterai les documents "cadre" et la façon dont nous avons utilisé "Navisworks Manage" pour mener à bien cette mission