Le modèle BIM/4D pour une conception circulaire collaborative

Le LIST accompagne le bureau POLARIS ARCHITECTS et ses partenaires, les bureaux d’études AU CARRE et GOBLET LAVANDIER, dans une démarche de collaboration basée sur le BIM.

Source : Neo Mag
Date de publication : 01/11/2018

LE BIM POUR UNE CONCEPTION CIRCULAIRE

La mise en place de l’approche BIM dans les étapes de conception du projet est l’emblème de la révolution numérique vécue aujourd’hui par les architectes, ingénieurs et entrepreneurs de la construction. Elle s’accompagne de nouveaux outils et logiciels, modifiant à la fois les modes de représentation du projet, l’information échangée par les concepteurs, et les supports décrivant les objets en conception. Elle renforce également la collaboration entre les équipes de concepteurs, permettant un échange de leurs points de vue via des maquettes numériques qui sont coordonnées dans un processus continu.

Si cette approche est souvent associée à un gain de productivité, elle s’impose naturellement lorsque le projet nécessite un contrôle fin dès les premières esquisses. C’est le cas lorsque l’objectif de « circularité » est recherché à la base du concept architectural, entraînant une prise de décisions centrée sur le réemploi de matériaux démontés, la limitation des travaux de second oeuvre privilégiant des structures apparentes, l’emploi d’assemblages mécaniques contenant un minimum de liants chimiques ou l’efficacité des temps de démontage et d’assemblage, Cela conduit de surcroît à un planning « serré ».

PROJET DE MAISON AU LUXEMBOURG

Le bureau POLARIS ARCHITECTS conçoit actuellement une maison d’habitation unifamiliale à Luxembourg en tenant le pari de l’économie circulaire. Concrètement, la maison existante sera démontée, et une analyse préliminaire a mis en évidence les matériaux réutilisables. Le projet est conçu sur la base d’une structure mixte acier et bois, dont la charpente requiert une maîtrise du détail technique pour garantir l’esthétique recherchée par l’architecte. Les techniques spéciales sont en partie apparentes et le passage des gaines est finement étudié. Le temps de démolition et de construction est comprimé, ce qui justifie des choix de matériaux en construction sèche ou la limitation des parachèvements.

RÔLE DU BIM

POLARIS ARCHITECTS et ses partenaires ont immédiatement identifié la nécessité du BIM et modélisent le projet (architecture, structure, techniques) au travers de modèles qu’ils s’échangent et revoient régulièrement. La modélisation assure la maîtrise géométrique du projet, et la résolution de détails d’assemblage. Les conduits et gaines techniques sont également intégrés par les architectes en les incluant dans le modèle dès les premières phases de conception. Un scan 3D de certains murs, qui seront nettoyés et conservés apparents, permet d’adapter la géométrie de la nouvelle structure à l’effet recherché par le concepteur. Enfin, la mise en place d’un modèle 4D est prévue pour optimiser les phases d’assemblage et parachèvement, dans une relation étroite avec l’entrepreneur. Il s'agit d'autant d'usages concrets des modèles BIM.

LA COLLABORATION AU COEUR DE LA DÉMARCHE

La gestion de ce projet se caractérise par une étroite collaboration entre architectes ingénieurs et avec les entreprises de construction. Le BIM évite les malentendus et les erreurs, permet à chacun de partager le même langage et de s’approprier le projet. L’information sera ainsi transmise de manière complète et homogène à l’entrepreneur, via le format IFC, au moment de construire.

UN ACCOMPAGNEMENT PAR LA RECHERCHE

La collaboration entre concepteurs et entrepreneurs, en phase de conception et de construction, est au coeur des recherches menées au LIST dans le domaine du BIM. C’est donc naturellement que l’équipe de chercheurs du projet 4DCollab (un projet franco-luxembourgeois financé par le Fonds national de la recherche et l’Agence nationale de la recherche) est entrée en discussion avec POLARIS ARCHITECTS. En effet, les nouvelles solutions numériques basées sur le BIM pour conduire les réunions de conception présentent de nombreux intérêts. Une observation encadrée par des chercheurs psychologues-ergonomes permet d’évaluer l’usage avant et après la mise en place d’un tel dispositif.

Après quatre semaines d’observation des pratiques actuelles de l’équipe de conception, la table collaborative a été installée dans les locaux de l’architecte, où les réunions vont désormais être conduites sur la base de documents
numériques (paper less) de modèles BIM, et de simulations 4D (associant les objets du BIM aux tâches de planning, pour simuler le déroulement du chantier). Les utilisateurs évalueront l’utilité du système et les chercheurs pourront mesurer l’apport du BIM et d’une table numérique collaborative dans de tels projets. L'équipe manipulera le modèle 4D pour rechercher à optimiser les aspects techniques et le processus d'exécution sur chantier. Le modèle 4D a cette capacité d'enrichir la communication entre les intervenants, et nul doute que dans un tel projet, elle sera d'une grande utilité pour atteindre les objectifs ambitieux fixés.