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Le numérique se fait bien voir sur le chantier
Rarement utilisée, la réalité mixte superpose sur le chantier les éléments encore virtuels à installer sur le gros oeuvre, déjà réalisé. - © TRIMBLE

Le numérique se fait bien voir sur le chantier

Pascal Nguyên |  le 09/11/2018  |  TechniqueChantiersBIMGroupe Legendre

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BIM - Ordinateur connecté, projection laser, livraison du matériel en 4D… Jusqu'ici confinée aux phases préparatoires, la modélisation investit le terrain.

Dans les esprits, le building information modeling (BIM) reste souvent cantonné à la conception. L'outil a pourtant vocation à investir toutes les phases d'un projet, en particulier l'exécution. De façon modeste, le groupe Legendre l'utilise sur le chantier par le biais d'écrans tactiles au format A0 couplés à un ordinateur portable. « Ces équipements, dont les prix sont devenus abordables, permettent d'afficher le modèle numérique et sa dernière mise à jour directement sur le site », indique Julien Benoît, directeur de la préproduction chez le constructeur. De même, Bouygues Bâtiment IDF Construction privée s'est équipé de la K-BIM, une armoire connectée dotée d'un ordinateur à écran tactile, afin de donner accès à la maquette numérique pendant les travaux (lire encadré p. 56) . A chaque fois, la même idée prévaut : améliorer la compréhension et la précision des opérations pour prévoir une réservation ou un encombrement de matériel, implanter des éléments de second œuvre, voire organiser des livraisons au fil du chantier. Dès lors, la consultation simple n'est plus le seul usage de la maquette numérique en exécution.

« Le BIM améliore la coordination sur le terrain, explique Julien Benoît. Il sert au service méthode pour la synthèse des études d'exécution qui se déroule le plus souvent en parallèle des travaux. » Le phasage des opérations au jour le jour est ainsi plus précis. Certaines tâches, comme la réalisation des plans de coffrage ou de ferraillage, sont extraites des modèles numériques.

Réduction des erreurs. Toujours pour gagner en précision sur le chantier, Hilti propose une station laser qui projette sur le gros œuvre le lieu exact des points d'ancrage des supports. Pour ce faire, l'appareil utilise le modèle numérique et la géolocalisation. La tolérance est comprise entre 1 et 3 mm sur une distance qui peut atteindre 50 m. Un gain de temps pour les opérateurs qui se double d'une réduction des erreurs. La dimension temporelle, dite 4D, peut aussi être intégrée lors de la fabrication. L'industriel Hilti, toujours, exploite le BIM pour produire ses supports de gaines et les systèmes d'accroche idoines. En phase conception, la maquette numérique permet de réaliser des supports sur mesure qui réunissent les gaines électriques, les réseaux d'eau, de chauffage, voire le transport pneumatique. Puis, grâce à la prise en compte des délais et du temps de construction, le fabricant parvient à livrer ses systèmes de support au moment où le gros œuvre est prêt à les accueillir.

Même la livraison est organisée au fil de l'avancement des opérations sur site (lire encadré ci-contre) . « Il a fallu réinventer nos processus internes afin de lier le modèle numérique au pré-assemblage des éléments et à la logistique », explique Razvan Gorcea, BIM manager pour l'Europe de l'Ouest chez Hilti. « Certes, nous vendons moins de matériel, mais nos clients gagnent beaucoup de temps, et les synthèses sont bien plus fiables », poursuit-il. Sans compter la fidélisation de ces clients sur le long terme. Aux Pays-Bas, où l'industriel bénéficie d'une expérience du BIM plus conséquente, il livre 45 % de matériel en moins, tandis que le temps de pose a été divisé par deux.

Malgré ces exemples, l'usage de la maquette numérique sur les chantiers est loin d'être généralisé. Pour Julien Benoît, le principal frein reste la résistance au changement. « Le secteur s'autorise encore l'improvisation en partant du principe que chaque bâtiment est unique, regrette-t-il. Si l'on considère que les Chantiers de l'Atlantique livrent en dix-huit mois des navires de croisière sans défaut, alors que nous peinons à construire un bâtiment dans ce délai sans forcément produire de l'énergie ni recycler les déchets, nous gardons une belle marge de progression. »

Réalité mixte - Un casque pour s'immerger dans un entrepôt logistique

Depuis dix-huit mois, GA Smart Building travaille sur un prototype de casque de réalité mixte : l'équipement permet de superposer une maquette numérique sur des éléments construits. Le promoteur l'utilise actuellement sur le futur site logistique d'Ama-zon à Brétigny-sur-Orge (Essonne). Un chantier dantesque, avec une première tranche de 142 000 m² construite en seulement treize mois ! Cette prouesse a été rendue possible par le BIM, couplé à la préfabrication de la structure comme des façades.

« Nous construisons les bâtiments et une autre entreprise installe les équipements liés aux process », indique Rémi Visière, directeur R & D du constructeur. Deux modèles numériques doivent donc coexister. Afin de vérifier que les machines logistiques (convoyeurs, trieuses, etc. ) disposent de l'espace nécessaire à leur installation, le chef de chantier enfile le casque de réalité mixte. Grâce à un repère commun au virtuel et au réel, les éléments se superposent à l'existant, ce qui lui donne une vue globale. Les éventuelles anomalies deviennent faciles à identifier, et donc à notifier. « Au-delà de l'affichage de la machine dans son environnement, l'opérateur a accès à toute la documentation du projet, explique Rémi Visière. Il peut discuter avec un autre opérateur porteur de casque, sur place ou distant, au travers d'un partage d'immersion. » Une solution bien plus riche qu'une simple visualisation.

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L’implantation des équipements techniques et des réseaux peut être vérifiée grâce au casque de réalité mixte. - ©
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Ce montage donne un aperçu du bâtiment en construction et de l’espace qu’occuperont ensuite dans l’entrepôt les convoyeuses et autres machines, opérateurs 1 compris. - © DOCUMENTS : GA SMART BUILDING

Organisation - Des mises à jour en temps réel

Conçue par Bouygues Construction, la K-BIM présente l'intérêt de rendre accessible sur le chantier les mises à jour en temps réel, en particulier celles relatives aux plans d'exécution et aux méthodes. « Les tâches quotidiennes sont préparées à J - 1, et la visualisation des détails en 2D et en 3D pour les zones complexes est améliorée. Les compagnons comprennent plus facilement les ouvrages à bâtir », témoigne Hélène Dubuisson, BIM manager chez Bouygues Bâtiment IDF Construction privée. La K-BIM sert aussi d'interface de présentation lors des quarts d'heure de sécurité. Le constructeur l'utilise sur plu-sieurs chantiers, comme celui de Be Issy, un ensemble tertiaire de 25 000 m² à Issy-Les-Moulineaux (Hauts-de-Seine) conçu en maquette numérique par l'agence PCA-Stream.

La K-BIM se présente comme une armoire de 1,50 x 1,90 m pour 76 cm d'épaisseur. L'ordinateur à écran tactile qu'elle abrite est protégé par une enveloppe étanche en aluminium. Il est alimenté par une prise électrique et une clé 4G pour la connexion au wi-fi. Elingable, la machine peut être déplacée à la grue dans les étages au fil du chantier.

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La K-BIM est une armoire étanche qui protège un écran tactile. Bouygues Construction l’utilise sur plusieurs chantiers, comme ici sur le campus de Luminy à Marseille. - © VERONIQUE PAUL / BOUYGUES CONSTRUCTION

Logistique - Une livraison optimisée

Depuis plusieurs années, Hilti livre ses produits en des points précis du chantier. Mais en 2018, pour l'extension du centre hospitalier du Mans (Sarthe), l'industriel a été un cran plus loin. « Nous avons lié ces services logistiques directement au BIM », explique Mourad Chanane, chef de projet BIM chez Hilti France. Concrètement, Engie Ineo, responsable du lot électricité, envoie le modèle numérique des fluides à Hilti, qui se charge de concevoir et calculer les supports, puis de les intégrer dans le modèle BIM. La liste des pièces et les schémas d'installation ont ensuite été extraits de la maquette et communiqués au service de prémontage du fabricant pour être préparés avant leur envoi sur le site. Tous les détails liés aux zones de livraison, à la planification et à la réception ont été établis avec les responsables du chantier du côté d'Engie-Ineo.

« Grâce à l'intégration des données dans le BIM, nous optimisons la conception comme la logistique », décrit Benoît Lahaye, chef de projet chez Hilti. Dernière étape : une procédure de contrôle qualité, elle aussi intégrée à la maquette numérique, finalise la planification en fonction de l'avancée du gros œuvre.

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Les plans de montage des systèmes de support sont conçus dans les moindres détails. - © PHOTOS ET DOCUMENTS : HILTI
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Préfabriqués en atelier, les systèmes intègrent les diamètres et les isolants idoines. - © PHOTOS ET DOCUMENTS : HILTI

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