4D BIM : définition et avantages

Introduction à la modélisation des données du bâtiment

La modélisation des données du bâtiment est un processus peu conventionnel qui modifie complètement non seulement les processus de gestion des bâtiments, mais aussi la construction et la conception des bâtiments. Elle utilise un modèle numérique bien structuré pour englober tous les aspects d’un projet de construction, depuis sa conception jusqu’à sa remise et au-delà. Ce modèle complet sert de plaque tournante pour la collaboration, permettant aux parties prenantes de diverses disciplines (entrepreneurs, ingénieurs, architectes, etc.) de partager et d’accéder aux informations de manière transparente tout au long du cycle de vie du projet. Ce modèle est appelé environnement commun de données ou CDE.

La BIM a complètement modifié le secteur de la construction en mettant l’accent sur une communication et une collaboration étendues. Il est ainsi plus facile pour les parties prenantes d’être sur la même longueur d’onde à tout moment, tout en favorisant l’innovation dans l’ensemble du secteur. Compte tenu du pouvoir de transformation du BIM, il est impératif que les constructeurs, les concepteurs et les promoteurs de projets en comprennent pleinement les principes, les outils logiciels et les composantes des modèles.

Dimensions du BIM

La nature de la BIM en tant que rupture fondamentale avec les méthodes de gestion traditionnelles a entravé son adoption à grande échelle en tant que changement de paradigme dans la gestion des projets de construction, car l’industrie de la construction est intrinsèquement résistante à la numérisation. Il est juste de dire que la BIM n’est pas une simple technologie à la base : c’est un réseau complet de facteurs et de fonctions qui sont connectés les uns aux autres et qui dépendent sérieusement les uns des autres tout au long des différentes phases du projet.

Il n’existe pas non plus d’approche unique et unifiée de la BIM. Il existe des niveaux et des dimensions. Le « niveau » correspond à la « maturité » de la mise en œuvre de la BIM dans un cas spécifique, tandis que la dimension représente la manière dont des données spécifiques sont liées à un modèle d’information existant. Cet article décrit les dimensions du BIM, qui sont radicalement différentes des niveaux de maturité du BIM.

La plupart des dimensions importantes de la BIM sont basées sur un concept relativement simple : un modèle CAO 3D contenant une grande quantité de données. C’est ce que la plupart des utilisateurs appellent un modèle BIM 3D, et c’est également la base de toutes les autres dimensions de la BIM. Il existe des modèles BIM avec de nombreuses gammes de dimensions, de 4D à 10D et même plus, chaque dimension jouant un rôle distinct dans le processus de réalisation du projet. Par exemple, le modèle BIM 4D intègre la planification temporelle, tandis que le modèle BIM 5D introduit les processus d’estimation des coûts et de budgétisation.

• 4D BIM – Planification et temps
• 5D BIM – Budgétisation et coûts
• 6D BIM – Impact environnemental et durabilité
• 7D BIM – Maintenance et gestion des installations
• 8D BIM – Sécurité des projets
• 9D BIM – Construction allégée
• 10D BIM – Industrialisation de la construction

Les complexités des dimensions de la BIM sont assez importantes, et la mise en œuvre de dimensions supplémentaires s’avère souvent plus coûteuse et plus difficile que l’adoption de la BIM sous sa forme « de base » (c’est-à-dire la BIM 3D ou moins). Ce problème particulier découle de la dépendance inhérente de chaque dimension supplémentaire par rapport au modèle BIM 3D préexistant, c’est-à-dire que le BIM 4D représente un modèle BIM 3D auquel ont été ajoutées des données de planification, le BIM 5D utilise un modèle BIM 4D auquel ont été ajoutées des informations relatives aux coûts, et ainsi de suite.

Tout cela peut être assez difficile à expliquer (ou à mettre en œuvre), même si les différences entre les données de planification et les données budgétaires sont visibles à l’œil nu. Il existe également une confusion supplémentaire autour des conventions de dénomination des dimensions BIM, car elles n’ont que peu ou pas de points communs avec les dimensions géométriques.

Néanmoins, alors que la BIM dans sa forme de base est relativement répandue de nos jours, la plupart des dimensions après la BIM 5D sont rarement utilisées par les clients. Nous avons déjà abordé la question de la BIM 5D en tant qu’outil distinct, mais il est maintenant temps d’examiner ce qui rend la BIM 4D si spéciale.

4D BIM

La BIM 4D est un processus dynamique qui intègre des modèles 3D à des informations temporelles, telles que les calendriers des projets et les plans logistiques, afin de créer une séquence de construction simulée. Par essence, la BIM 4D ajoute aux modèles 3D la « dimension » des informations liées au calendrier. Cette intégration du temps dans le modèle renforce sa valeur pour les équipes de projet, en comblant le fossé entre les phases de conception et de construction.

Lorsqu’elle est mise en œuvre de manière efficace, la BIM 4D améliore la communication et la collaboration entre les équipes de construction, en identifiant les conflits potentiels et en minimisant les risques, garantissant ainsi que même les installations les plus complexes se déroulent sans heurts comme prévu. Pour de nombreuses parties prenantes qui utilisent la visualisation 4D, la planification anticipée peut encore améliorer la qualité du travail tout en économisant du temps et des ressources en éliminant les reprises inutiles causées par une mauvaise planification. Cependant, la mise en œuvre correcte de la BIM 4D n’est pas une tâche simple.

Avantages de la BIM 4D

Cela n’a peut-être rien de révolutionnaire, mais l’introduction de données de planification dans le modèle BIM existant offre un nombre assez impressionnant d’avantages, notamment :

• Suivi du projet

Superviser tous les aspects d’un projet de construction, quelle que soit son ampleur ou sa complexité, peut s’avérer une tâche ardue, en particulier pour les projets de grande envergure. Les méthodes conventionnelles de suivi des projets, telles que l’utilisation d’un stylo et d’un papier, peuvent rendre ce processus encore plus difficile.

L’animation de séquences de construction apparaît comme un outil précieux à cet égard. En capturant et en enregistrant toutes les activités sur le site et les mouvements de matériaux d’une manière claire et concise, l’animation fournit un enregistrement complet de l’avancement du projet. Ces séquences peuvent ensuite être intégrées au modèle BIM 4D existant, ce qui permet aux parties prenantes du projet de suivre sans effort l’avancement des travaux, d’identifier les écarts par rapport à la conception initiale et de prendre des décisions en connaissance de cause.

• Sécurité du chantier

L’utilisation de séquences d’animation de construction pour suivre l’avancement du chantier peut apporter des avantages considérables en matière de sécurité, en protégeant à la fois les données sensibles du projet et les travailleurs sur le chantier.

Tout d’abord, l’intégration des données de planification dans le modèle d’information du projet renforce la sécurité des données en rendant plus difficile la perte ou le vol d’informations cruciales. De cette manière, le risque de violation de données non autorisées est proche de zéro, tout en garantissant que tous les participants au projet ont accès à la documentation essentielle à tout moment.

Deuxièmement, la BIM 4D améliore considérablement la sécurité sur les chantiers de construction en offrant aux chefs de projet un contrôle complet sur les activités du projet. En connaissant à tout moment l’emplacement précis des matériaux, des machines et des travailleurs, les équipes de gestion peuvent identifier de manière proactive les risques potentiels et mettre en œuvre des mesures de sécurité efficaces. Cette approche fondée sur les données permet de prendre toutes sortes de décisions en connaissance de cause, de minimiser les risques d’accident et d’améliorer la sécurité des travailleurs dans tous les domaines.

• Planification

L’intégration des données de planification dans le modèle d’information du projet permet aux acteurs de la construction d’avoir très tôt une vue d’ensemble du cycle de vie du projet, de la conception à l’achèvement. Cette visualisation détaillée du développement du projet permet à l’équipe de gestion de prévenir les erreurs de manière proactive, d’identifier les conflits potentiels et d’ajuster dynamiquement ses plans sur la base des informations nouvellement acquises.

Cette approche permet un processus de construction dans lequel chaque partie prenante du projet conserve au moins une longueur d’avance sur les activités sur le site. En comprenant les tâches à venir et en anticipant les besoins imminents, chacun peut être certain que les outils et les matériaux nécessaires seront disponibles au moment opportun, ce qui élimine les recherches inutiles et les retards.

• Résolution des conflits

Les litiges constituent indéniablement un obstacle important et coûteux pour le secteur de la construction. Cependant, l’introduction d’un modèle d’information partagée assure une transparence et une responsabilité remarquables tout au long du cycle de vie du projet.

Par essence, toute modification ou ajout à la conception existante peut être facilement retracé jusqu’à la personne responsable, qu’il s’agisse d’un architecte ou d’un ingénieur, ce qui garantit que toutes les parties prenantes du projet restent bien informées et alignées, avec une responsabilité claire et traçable attribuée à chacun d’entre eux.

En favorisant la transparence et la responsabilité, le modèle d’information partagée atténue efficacement le risque de litiges, en rationalisant l’exécution du projet et en réduisant les coûts associés.

• Améliorer la collaboration

Maintenir des informations à jour sur un projet entre toutes les parties prenantes peut être un défi, et cela conduit souvent à un nombre excessif de réunions et d’appels téléphoniques. La BIM 4D, grâce à sa capacité à visualiser l’avancement du projet, peut réduire de manière significative la nécessité de ces interactions qui prennent du temps. En fournissant une représentation visuelle partagée de l’état d’avancement du projet, la BIM 4D facilite une communication et une collaboration efficaces entre les parties prenantes, ce qui permet d’échanger des idées en toute transparence et de prendre des décisions éclairées.

« L’animation des séquences de construction » fait référence à la capacité du logiciel 4D BIM à présenter l’état du projet dans un laps de temps spécifique, en s’appuyant à la fois sur les données BIM et les données de planification dans le processus.

Adoption de la BIM 4D

Comme pratiquement toute autre technologie existante, la BIM 4D n’est pas une technologie miracle qui peut tout améliorer par sa simple existence. La mise en œuvre de la BIM peut être un processus assez sophistiqué et de longue haleine, et l’on pourrait en dire autant de l’adoption de la BIM 4D en particulier.

Le processus d’adoption est, dans l’ensemble, différent pour presque toutes les entreprises. Une bonne première étape dans le processus d’adoption de la BIM 4D consiste à déterminer les avantages spécifiques attendus d’une mise en œuvre particulière. Voici quelques exemples d’avantages potentiels liés à la mise en œuvre d’un modèle BIM 4D :

• Gestion du travail
• Gestion de la maintenance
• Soutien aux tâches d’approvisionnement
• Rapports et suivi des améliorations
• Vérification du projet avant la phase de construction
• Préoccupations en matière de santé et de sécurité, et plus encore.

Ces avantages ne s’excluent pas mutuellement, et chaque entreprise peut attendre de multiples avantages de la BIM 4D. Toutefois, la complexité globale du processus de mise en œuvre augmente de manière exponentielle avec le nombre d’avantages futurs escomptés.

Cas d’utilisation populaires et types de projets pour la BIM 4D

La mise en œuvre de la BIM 4D dans un projet apporte une certaine forme d’avantage dans pratiquement tous les cas d’utilisation possibles, mais certains cas bénéficient le plus de l’introduction des données de planification :

• La planification 4D BIM facilite la coordination des activités de rénovation de manière à minimiser les perturbations pour les occupants des bâtiments existants et à optimiser les délais du projet.
• Les projets tels que la construction de ponts et de routes utilisent la planification 4D BIM pour visualiser les séquences de construction complexes, ce qui favorise la livraison du projet dans les délais et réduit les perturbations.
• La planification 4D BIM améliore l’optimisation de la séquence des activités de construction, en identifiant efficacement les conflits potentiels et en promouvant une coordination transparente entre les participants au projet, ce qui est un facteur extrêmement important dans la construction de bâtiments de grande hauteur.

4D BIM vs 3D BIM

Le BIM 3D est sans doute la dimension BIM la plus largement adoptée et la mieux comprise par les entreprises de construction. Également connu sous le nom de modèle coordonné, le BIM 3D offre des informations sur le bâtiment sous forme graphique et textuelle via un espace d’information partagé (le CDE).

Les modèles BIM 3D sont utilisés tout au long du cycle de vie du projet, depuis la conception schématique et le développement de la conception jusqu’à la documentation de la construction et les dessins d’enregistrement. En utilisant la BIM 3D, les entreprises de construction peuvent communiquer efficacement les mises à jour de la conception à chaque partie prenante, en veillant à ce que les informations de chacun soient toujours à jour.

Étant donné que la BIM 4D s’appuie essentiellement sur les données BIM 3D existantes, chacun des avantages de la BIM 4D mentionnés ci-dessus peut être considéré comme un point de différence entre la BIM 3D et la BIM 4D. Par essence, la 4D BIM développe le modèle 3D BIM existant, le rendant plus utile à toutes les personnes associées au projet de construction.

4D BIM vs 5D BIM

Le BIM 5D, la cinquième dimension de la modélisation des données du bâtiment, intègre les informations relatives aux coûts dans le modèle BIM, créant ainsi un modèle 5D qui permet de générer des estimations de coûts en temps réel et des représentations financières du projet au fil du temps. Cette intégration présente plusieurs avantages, notamment la réduction du temps nécessaire à l’établissement des quantités et à l’estimation, l’amélioration de la précision des estimations de coûts et une plus grande attention portée à l’amélioration de la valeur dans son ensemble.

Dans l’ensemble, la BIM 5D est un outil puissant pour améliorer la gestion des coûts et la prise de décision tout au long du cycle de vie du projet de construction, et c’est là sa plus grande différence par rapport à la BIM 4D (données de budgétisation pour la 5D, données de planification pour la 4D), ainsi que le fait que la BIM 5D a besoin d’un modèle BIM 4D complet pour mettre en œuvre ses propres données, puisque chaque dimension BIM après la BIM 3D repose sur la dimension précédente, et chaque étape précédente est essentielle pour que le modèle entier soit à son maximum d’efficacité.

Effet futur de la mise en œuvre de la BIM 4D

La BIM 4D transforme le secteur de la construction en fournissant des visualisations claires et complètes de l’exécution du projet. Cette meilleure compréhension permet aux entreprises de construction de communiquer efficacement les plans et stratégies de projet à leurs collègues, clients et entrepreneurs, ce qui favorise la collaboration et garantit l’alignement tout au long du cycle de vie du projet.

Alors que de plus en plus d’entreprises adoptent des initiatives de transformation numérique, l’adoption de la technologie 4D BIM est appelée à s’accélérer, ce qui en fait un outil indispensable pour la planification et la gestion de la construction. L’impact positif du 4D BIM est déjà évident dans l’amélioration des résultats des projets, car il permet aux professionnels de la construction de penser de manière créative et d’identifier des solutions innovantes, et l’influence croissante globale du 4D BIM ne montre aucun signe d’arrêt de sitôt.

Conclusion

La BIM 4D peut être utilisée tout au long du cycle de vie du projet, offrant une valeur et un impact significatifs au cours des premières étapes, en particulier lors de l’évaluation de la faisabilité des conceptions de projet. Elle s’avère également bénéfique au cours du processus d’appel d’offres, en permettant une compréhension rapide des exigences du projet et en présentant efficacement la méthodologie aux clients potentiels. Si les informations obtenues au cours des premières phases sont de haut niveau, elles évoluent progressivement vers une vision détaillée au fur et à mesure de l’avancement du projet.

Il est essentiel d’intégrer la BIM 4D dans la culture de planification du projet, plutôt que de la traiter comme un outil de niche ou comme une réflexion après coup, afin de réaliser pleinement son potentiel de transformation. La BIM 4D devrait devenir la pierre angulaire de la planification des projets, en remplaçant les méthodes et outils traditionnels. Cette évolution nécessite un changement de culture au sein des équipes de projet, afin d’adopter un état d’esprit qui intègre la puissance de la BIM 4D pour améliorer l’efficacité de la planification et les résultats du projet.

Des solutions comme Revizto excellent dans le soutien des efforts de mise en œuvre du BIM, y compris avec la prise en charge des modèles BIM 4D. Le module de planification complet de Revizto permet aux équipes de projet de travailler avec des calendriers de construction de manière accessible et pratique, favorisant la visualisation claire et la compréhension des calendriers de projet. Son module de coûts (5D BIM) complète cette capacité en fournissant un suivi et une analyse des coûts en temps réel, permettant aux équipes de projet de gérer efficacement les budgets et de faire des estimations de coûts précises. Il n’est pas nécessaire d’utiliser plusieurs solutions pour les tâches de gestion de projet lorsque Revizto peut en remplacer plusieurs en même temps par une seule solution centralisée, ce qui en fait un excellent choix pour les entreprises de toutes formes et de toutes tailles.