Avantages de l’intégration BIM et SIG

Dans le secteur de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (ou secteur AEC), un fait malheureux mais bien connu est que de nombreuses données essentielles se perdent entre les différentes étapes du processus de construction, de la conceptualisation à la construction et à la maintenance. C’est le résultat de la conversion et de la traduction des données entre d’autres solutions logicielles et d’autres formats. Ce problème peut être évité. Il n’est pas rare que les planificateurs, les concepteurs et les ingénieurs doivent recréer manuellement les informations à partir de zéro, en particulier si la partie prenante a besoin de données sur une étape de construction particulière.

Cette tendance dans l’industrie existe principalement en raison du mouvement rapide d’une nouvelle norme industrielle, le mouvement de la science de l’information géographique (SIG) vers la troisième dimension et la modélisation 3D. Un processus similaire est en cours dans le secteur de la conception et de la construction – la transition bien connue entre les modèles 2D et les processus de modélisation des données du bâtiment (BIM) en 3D. C’est l’une des principales raisons pour lesquelles l’intégration des SIG & BIM doit devenir la norme dès que possible.

Comment les SIG & BIM se complètent

Alors que l’objectif de la BIM est de fournir des informations pour la conception et la construction de diverses structures singulières telles que les routes, les ponts, les aéroports et ainsi de suite, le SIG est responsable de la planification et de l’exploitation correctes de ces structures. Les SIG sont responsables de la planification et de l’exploitation correctes de ces structures. Les informations SIG peuvent fournir de nombreux détails géospatiaux à la BIM qui peuvent avoir un impact sur l’orientation du bâtiment, les matériaux de construction, l’emplacement et bien d’autres choses encore.

Comme nous l’avons déjà mentionné, l’échelle est complètement différente entre les deux. La BIM concerne la conception et la construction d’une seule structure à la fois, alors que le SIG opère souvent à un niveau complètement différent, comme le niveau régional, le niveau de la ville, le niveau du pays, etc. L’ajout d’informations géospatiales permet aux structures créées dans le cadre de la BIM d’avoir un meilleur contexte et d’être plus conscientes de leur environnement et de leur infrastructure, entre autres choses.

La transition transparente des données entre le SIG et la BIM permet de réduire ou d’éliminer complètement la redondance des données. Le contexte géospatial supplémentaire pour le BIM signifie de meilleures conceptions et encore moins d’argent dépensé dans le processus de construction. Si les informations SIG pouvaient coexister dans le même nuage que les informations BIM, il serait beaucoup plus facile pour les parties prenantes de gérer ces données et de les réutiliser à plusieurs reprises sans avoir à les convertir encore et encore.

Il existe une multitude de façons d’utiliser l’intégration du SIG et de la BIM. Une chose est sûre : l’introduction de la dimension spatiale dans le processus de construction moderne, riche en informations, permettrait d’accroître l’efficacité globale de chaque projet à bien des égards.

Soutenir la planification de la durabilité et de la résilience grâce à l’intégration des SIG et de la BIM

Le principal avantage de l’intégration réside dans le fait que les organisations peuvent désormais prendre des décisions beaucoup plus précises et fondées sur des données concernant l’impact environnemental de certaines structures ou de certains objets. Tout ce que nous allons développer ci-dessous est une extension de ce seul avantage, dans une certaine mesure.

Le domaine de l’évaluation de l’impact environnemental a été complètement révolutionné par l’introduction de l’intégration entre les environnements SIG et BIM. La possibilité de combiner les spécifications détaillées des matériaux et les méthodologies de construction avec les conditions du site, les itinéraires de transport et les sources de matériaux crée des opportunités pour une analyse complète de l’empreinte carbone, y compris les émissions de carbone intrinsèques et opérationnelles.

La résilience des infrastructures est un autre domaine qui a radicalement changé avec l’introduction de l’intégration SIG-BIM. De nombreux défis ont été relevés en combinant des modèles d’infrastructure et des données de projection climatique, ce qui a permis d’améliorer la précision des estimations de l’impact potentiel de l’élévation du niveau de la mer, des changements de température et de l’augmentation des précipitations sur les bâtiments, tant actuels que futurs.

La résilience aux catastrophes naturelles bénéficie grandement de cette intégration. Les données de terrain, lorsqu’elles sont combinées à des informations sur les infrastructures, peuvent être utilisées pour la modélisation complexe des risques d’inondation et même pour l’évaluation de la vulnérabilité sismique, si nécessaire. L’analyse de l’impact du vent est un autre calcul qui bénéficie considérablement de la technologie, et même la planification des interventions d’urgence est optimisée de manière significative grâce à la combinaison des données structurelles et spatiales.

Les stratégies de conception adaptative et le suivi des performances contribuent également au succès de la planification de la durabilité à long terme, en aidant à concevoir des systèmes qui peuvent évoluer en fonction des conditions environnementales changeantes, de la croissance de la population, du développement urbain, etc. La capacité de suivre les mesures de performance environnementale en temps réel garantit l’amélioration continue de toutes les stratégies de durabilité.

Même la planification des transports est améliorée par ces deux technologies, grâce à une analyse plus précise des systèmes multimodaux. Cela permet d’améliorer l’accessibilité des transports publics, des infrastructures piétonnes et des réseaux de recharge des véhicules électriques, ce qui fournit des informations essentielles pour l’élaboration de stratégies de réduction des émissions.

En ce qui concerne les certifications de bâtiments écologiques, une approche intégrée rationalise les processus d’analyse et la production de documents, tout en assurant un suivi automatisé de tous les critères de durabilité, sans oublier les données relatives à l’environnement local dans le contexte de la documentation de certification. Elle améliore même l’évaluation et la documentation des crédits prioritaires régionaux, en tenant compte des conditions et des initiatives environnementales locales.

Exemples d’outils logiciels dans le contexte de l’intégration BIM-SIG

Le succès de l’intégration GIS & BIM dépend en grande partie des capacités du logiciel utilisé pour combler le fossé entre les domaines. Nous souhaitons présenter ici plusieurs exemples de plates-formes clés qui permettent une intégration BIM-SIG efficace. Pour plus de commodité, ces plates-formes sont réparties en plusieurs groupes :

• Outils BIM (Civil 3D et Navisworks)
• Outils SIG (ArcGIS et CityEngine)
• Plateformes d’intégration
• Plateformes spécialisées

Outils BIM

Autodesk Civil 3D est un outil fondamental pour le génie civil et la conception d’infrastructures, combinant un ensemble de fonctionnalités BIM avec de vastes capacités de génie civil. Il permet de créer des modèles 3D intelligents en utilisant des données d’ingénierie dynamiques, ce qui permet d’obtenir une excellente précision et de personnaliser les projets de construction civile. Civil 3D excelle également dans la conception d’infrastructures et la modélisation de terrains tout en conservant une précision géospatiale, ce qui constitue un avantage significatif dans le contexte de l’intégration BIM-SIG.

Navisworks est une solution de révision de projet dotée d’un excellent ensemble de fonctionnalités dans un package convivial. Il permet de combiner les données de conception et de construction dans un modèle unique, ce qui améliore considérablement la coopération et l’interopérabilité. Ses capacités de détection des collisions et ses fonctions de simulation 4D/5D sans perturbation des coordonnées géographiques sont quelques-uns de ses principaux avantages dans le contexte de cette intégration.

Outils SIG

ArcGIS est un standard industriel de facto pour les logiciels SIG, fournissant une plateforme complète pour la gestion des données spatiales. Il offre de solides capacités d’intégration des données BIM grâce à ses offres ArcGIS Pro et ArcGIS for AutoCAD. Il s’agit d’une solution inestimable pour la planification urbaine et le développement d’infrastructures en raison de sa capacité à analyser les relations spatiales entre les modèles BIM et leurs environnements.

ArcGIS CityEngine est une solution plus spécialisée qui se concentre sur les tâches de planification et de modélisation de l’environnement urbain en 3D. Elle comble le fossé entre les solutions BIM et SIG en offrant la possibilité de générer des modèles urbains 3D détaillés qui incluent à la fois des données architecturales et géographiques. C’est la raison pour laquelle CityEngine est si populaire dans les initiatives de villes intelligentes et les projets de développement urbain.

Plateformes d’intégration

Revizto est une puissante plateforme de collaboration capable de gérer facilement les données SIG et BIM. La capacité de Revizto à faciliter la communication entre les parties prenantes tout en maintenant l’intégrité de toutes les données du projet est l’un de ses plus grands avantages. D’autres fonctionnalités utiles de la solution dans ce contexte incluent le suivi des problèmes, la visualisation de nombreux types de données, etc.

Bentley OpenCities Map est une combinaison de logiciels de CAO, de BIM et de SIG dans le même package. Il est particulièrement adapté aux projets d’infrastructure qui reposent en grande partie sur un contexte géospatial grâce à sa capacité à maintenir les relations spatiales et la précision technique de l’information tout en gérant les données 2D et 3D dans le même environnement.

Feature Manipulation Engine (FME) est une solution de transformation et d’intégration de données de Safe Software. Elle joue un rôle important dans le processus d’intégration entre les environnements BIM et SIG grâce à ses fonctionnalités sophistiquées de conversion de données. Le fait qu’il ne s’agisse ni d’une solution BIM ni d’une solution SIG n’enlève rien à son utilité lorsqu’il s’agit de maintenir l’intégrité des données dans différents types d’environnement.

Des plateformes spécialisées

Infraworks est une solution de conception et d’analyse d’infrastructures qui fournit un contexte géospatial et des capacités BIM dans le même logiciel. Il s’agit d’une solution inestimable dans le domaine de la planification et de la visualisation des infrastructures, car elle permet d’incorporer des données SIG du monde réel directement dans les processus de conception préliminaire.

SketchUp est une solution de dessin et d’esquisse très flexible qui dispose également d’une vaste bibliothèque d’extensions. Cette bibliothèque comprend également des extensions qui servent d’intermédiaires entre le contexte géospatial et la conception architecturale. La possibilité d’exporter des informations dans différents formats et de travailler avec des modèles géolocalisés fait de SketchUp une excellente option pour les workflows d’intégration BIM-GIS.

Chacun de ces exemples apporte son lot de caractéristiques à l’intégration du BIM et du SIG, et de nombreuses entreprises utilisent une combinaison de plusieurs solutions pour atteindre leurs objectifs à cet égard. Une compréhension claire de la manière dont les solutions spécifiques peuvent fonctionner ensemble dans l’écosystème global d’une entreprise est une nécessité pour que l’intégration soit un succès.

Mythes et idées fausses sur l’intégration des SIG & BIM

Il existe de nombreuses idées fausses et mythes associés à l’intégration SIG-BIM, et beaucoup d’entre eux sont basés sur des informations obsolètes concernant différentes industries et technologies. Voici quelques-unes des idées fausses les plus répandues sur l’intégration GIS & BIM :

• Il existe un format de fichier dédié qui a été créé spécifiquement pour l’intégration GIS & BIM

Cette approche était relativement plausible avec les flux de travail classiques d’intégration d’entreprise, lorsqu’un format ou une table unique pouvait être correctement mis en correspondance avec un autre format/table, ce qui permettait une traduction automatisée des informations entre différents systèmes ou technologies. Malheureusement, le progrès technologique global dans l’industrie a fait que la plupart des flux d’information modernes ne peuvent pas être gérés avec l’ancienne approche de la transmission des données.

La plupart des formats de fichiers qui impliquent une sorte d’intégration de technologies extrêmement différentes (comme le BIM et le SIG) doivent s’adapter et rationaliser une quantité écrasante d’informations dans les deux sens. Le volume de données est si important qu’il devient extrêmement difficile d’échanger des informations à une vitesse adéquate lorsque les données sont encore stockées dans des formats de fichiers anciens.

Il y a aussi le fait que la cartographie globale des données est relativement médiocre dans différents domaines complexes, et les normes dans l’industrie changent et évoluent tellement que n’importe quel format de fichier deviendrait obsolète en un rien de temps. Le SIG et le BIM doivent tous deux avoir la capacité d’être flexibles et réactifs, et la création d’un format ou d’un modèle de données qui pourrait inclure tout ce que le BIM et le SIG sont capables de faire est un processus quasiment impossible, car il serait soit trop lent, soit trop complexe.

• Le contenu BIM ne peut pas être utilisé directement dans un logiciel SIG

Une autre idée reçue est que le contenu BIM ne peut pas être utilisé dans un logiciel SIG pour des raisons allant de l’échelle des actifs à la complexité sémantique. L’argument susmentionné concernant les formats de fichiers intégrés est souvent utilisé pour renforcer cette opinion. Cependant, de nombreuses solutions SIG différentes peuvent actuellement fonctionner avec des données BIM directement, et ArcGIS est l’un des nombreux exemples de ce type de logiciel.

• Les informations BIM peuvent être stockées dans leur intégralité dans un logiciel SIG sans aucun problème

La documentation BIM étant souvent considérée comme une alternative au dossier juridique d’un bâtiment, contenant les informations nécessaires à l’analyse des défauts, à l’évaluation fiscale, aux poursuites judiciaires et à bien d’autres tâches, il est tout à fait naturel de supposer que le SIG pourrait servir d’une sorte de base de données pour les modèles BIM. Malheureusement, cela est loin d’être réalisable à l’heure actuelle, car la complexité de la liaison entre les actifs SIG et les référentiels BIM et les systèmes juridiques qui pourraient contrôler et normaliser ces systèmes sont incroyablement complexes et il faudrait des années, voire des décennies, pour commencer à les utiliser régulièrement.

• Le BIM intègre déjà des fonctionnalités SIG

L’une des idées fausses les plus répandues à propos de la BIM, du point de vue d’une personne extérieure, est qu’un modèle BIM prêt à l’emploi d’un bien spécifique équivaut au même objet réel et peut être mis en œuvre dans le cadre du processus de construction. En réalité, un modèle BIM peut ne pas contenir les données de cartographie ou d’analyse géospatiale nécessaires pour que le modèle devienne une réalité.

L’une des principales exigences pour une bonne intégration du SIG & BIM (en particulier en ce qui concerne les données nécessaires aux futurs flux de travail SIG) est de définir exactement ce qui doit être rassemblé et structuré à des fins SIG le plus tôt possible dans le processus de réalisation du BIM. Ce processus est très similaire à la manière dont l’intégration CAD & GIS a été réalisée à l’origine – en validant les données CAD nécessaires avant qu’elles puissent être conservées dans quelque chose d’utile pour les besoins du GIS.

• Le BIM n’est utile que pour une tâche très spécifique

De nombreux spécialistes SIG considèrent que la BIM n’est utile que dans un but spécifique, comme la visualisation, la gestion des installations ou la modélisation 3D. Bien entendu, la BIM peut être utilisée pour toutes ces tâches, et bien d’autres encore, c’est pourquoi cette hypothèse est erronée par défaut.

La BIM peut être décrite comme un moyen d’économiser des ressources (à la fois de l’argent et du temps) en optimisant et en synchronisant les processus de conception et de construction. Un modèle BIM 3D est principalement une conséquence des processus BIM qui nécessitent un modèle unique et unifié pour toutes sortes de tâches différentes, de la conception initiale à l’évaluation des coûts de démolition. La visualisation tridimensionnelle du projet est également essentielle pour mieux comprendre l’aspect de la conception proposée, que ce soit d’un point de vue esthétique ou technique.

De nombreux efforts sont déployés pour utiliser les données BIM pour la gestion des actifs dans les flux de travail opérationnels, et de nombreux pays ont déjà normalisé leurs exigences en matière de BIM. L’intégration de la BIM avec le SIG n’est donc pas aussi simple que de prendre un modèle 3D dans un logiciel BIM et de l’ouvrir dans un logiciel SIG – puisque la BIM et le SIG fournissent tous deux différents types de contexte pour la même tâche, qu’il s’agisse d’un bâtiment ordinaire, d’un actif pour l’infrastructure, etc.

Comment l’intégration du SIG et de la BIM profite-t-elle aux villes et aux installations

Il n’est pas rare que les villes d’aujourd’hui soient confrontées à divers problèmes de durabilité et de résilience lorsqu’il s’agit de routes, de ponts et d’autres installations. Pour tenter de résoudre ces problèmes, toutes ces constructions doivent être mieux conçues, ce qui nécessite l’optimisation de l’échange de données entre la BIM, la CAO (conception assistée par ordinateur) et les informations géospatiales du SIG.

Le fait de pouvoir placer un projet de construction conçu numériquement dans le contexte de son emplacement géographique réel élimine la plupart des risques liés à la conception et à la construction d’une autre route ou d’un autre pont. Il y a aussi le fait que la majeure partie du temps consacré aux grands projets d’infrastructure est utilisée pour diverses évaluations, telles que les impacts économiques, sociaux, environnementaux et autres.

Ces évaluations sont réalisées à l’aide des mêmes données géospatiales que celles fournies par les SIG, ce qui permet aux ingénieurs et aux planificateurs de voir des éléments tels que les cartes des zones inondables, les services publics souterrains, etc. En intégrant ce type d’informations dans le processus, les équipes peuvent réduire considérablement le temps nécessaire à ces évaluations, ce qui profite à toutes les parties concernées.

L’intégration entre la BIM et le SIG a également un impact sur les structures déjà construites. Le fait de disposer de l’intégralité du modèle utilisé pour créer une structure spécifique, au lieu d’un simple ensemble de données post-construction créées manuellement, permet au client de réutiliser les données plusieurs fois tout au long de la durée de vie de la structure.

Villes intelligentes et boucles de données

Le cycle de vie plutôt traditionnel d’un actif combine plusieurs étapes exécutées dans une séquence stricte l’une après l’autre – planification, conception, construction, puis maintenance. Dans ce contexte, les données circulent d’une étape à l’autre au profit de l’étape en cours et des suivantes – mais cette explication ne tient pas compte de la situation dans son ensemble.

En réalité, chaque actif fait partie d’une infrastructure plus vaste, qu’il s’agisse d’une organisation ou d’une ville entière. Ces deux types d’infrastructures ont également besoin de données pour gérer leurs niveaux d’infrastructure – y compris la création de nouveaux actifs, la mise à niveau des actifs existants et même le déclassement des actifs obsolètes.

Il n’est pas surprenant que l’intégration entre le SIG et la BIM soit également très bénéfique pour le rêve commun des « villes intelligentes » que l’humanité s’efforce d’atteindre. Ces « communautés intelligentes » tentent de répondre aux besoins de chaque citoyen en exécutant leurs processus de prise de décision sur la base d’informations relatives à l’environnement bâti et naturel. Ces environnements riches en données rendent les données accessibles à de nombreuses parties différentes tout en soutenant la sécurité publique et en respectant toutes les normes relatives à la protection de la vie privée.

Les organisations et les collectivités s’efforcent d’obtenir ce type d’échange de données entre les différents niveaux de planification et d’exploitation lorsqu’elles encouragent l’intégration BIM-SIG. Les données spatiales relatives à tous les actifs sont nécessaires pour poursuivre les efforts de planification et d’investissement, ce qui permet aux infrastructures de s’adapter à la croissance des différentes communautés et à leurs besoins.

Nous pouvons grosso modo diviser les différentes parties de l’échange de données SIG-BIM en quatre parties : Conception, Construction, Gestion et Planification. La conception et la construction sont directement liées à la BIM et sont responsables de la création susmentionnée d’un actif unique à plus grande échelle. Ces informations sont ensuite introduites dans le SIG, y compris les parties Gérer et Planifier, qui concernent la gestion des actifs existants (Gérer) et les plans relatifs à l’infrastructure globale (Planifier).

L’un des principaux objectifs de toute communauté riche en données est de détecter les différents changements qui s’y produisent, que ce soit par des moyens passifs ou actifs. L’utilisation des services publics, les besoins en matière de transport, les niveaux de bruit, etc. peuvent représenter ces changements. Ces communautés travaillent avec des données SIG depuis un certain temps déjà. Beaucoup d’entre elles travaillent à la recherche ou à l’intégration de la BIM dans leurs données SIG, car la combinaison du SIG et de la BIM avec un flux de données plus rationalisé peut faciliter considérablement la maintenance des infrastructures, le financement de nouveaux projets communautaires et la planification en général.

Prenons l’exemple des véhicules autonomes : ils utilisent des données géospatiales très détaillées pour être conscients de leur environnement, et les routes et autres installations de meilleure qualité permettent à ces véhicules de collecter les données pertinentes des lieux qu’ils traversent.

Ces informations peuvent ensuite être transmises aux concepteurs et planificateurs de la ville, ce qui leur permet de créer des conceptions et des plans basés sur les informations réelles concernant la ville, rendant ainsi l’ensemble du processus plus transparent et plus efficace qu’auparavant.

Applications dans le secteur public

La rationalisation de la conformité réglementaire et l’amélioration de l’engagement du public sont quelques-uns des avantages les plus significatifs de l’intégration des SIG et de la BIM dans le secteur public, transformant complètement les approches existantes de la gestion et de la planification des infrastructures.

Le premier sujet qui mérite d’être mentionné ici est celui de la conformité : les organisations du secteur public sont constamment soumises à des exigences réglementaires complexes. Heureusement, l’intégration des technologies BIM et SIG offre des capacités d’évaluation en temps réel pour des paramètres tels que les exigences de retrait, les restrictions de hauteur des bâtiments, les réglementations en matière de densité et d’autres exigences qui s’appuient sur un contexte géographique

En outre, les capacités d’automatisation de ces environnements permettent de détecter les violations potentielles sans intervention humaine, ce qui réduit considérablement le temps et les ressources nécessaires aux contrôles de conformité précédemment manuels. La même logique s’applique aux zones de préservation historique et à d’autres zones similaires bénéficiant d’une protection environnementale. Les données SIG peuvent offrir des limites visuelles précises et des exigences de protection dans les modèles BIM, ce qui permet de s’assurer que les nouveaux développements et les modifications respectent les directives de préservation requises.

La capacité à communiquer des propositions de développement complexes aux parties prenantes de la communauté est un problème depuis relativement longtemps. L’intégration des environnements SIG et BIM offre une solution réalisable sous la forme de visualisations 3D interactives basées sur un contenu géographique réel.

Une meilleure compréhension de l’impact des nouveaux projets sur les quartiers est un avantage considérable pour les citoyens ordinaires, tandis que les entreprises du secteur public peuvent rendre leurs évaluations de l’impact sur la communauté beaucoup plus efficaces en utilisant le même type de données géographiques dans un contexte BIM.

Un autre avantage qu’il convient de mentionner ici est l’élaboration de politiques fondées sur des données probantes qui utilisent la reconnaissance de modèles dans l’utilisation des sols et les performances des bâtiments pour élaborer de meilleures réglementations et des lignes directrices plus efficaces pour les futurs projets de construction. L’amélioration de la précision des prévisions de consommation des ressources est également un avantage, car elle renforce considérablement la cohérence des plans futurs pour les infrastructures existantes (ainsi que des plans pour les nouveaux projets de construction dans la même zone).

En ce qui concerne la sécurité publique, l’intégration de la BIM et des SIG peut améliorer la planification des interventions d’urgence en fournissant aux premiers intervenants des informations cruciales sur l’agencement des bâtiments et les matières dangereuses potentielles, avec tout le contexte géographique nécessaire. Ces mêmes avantages permettent de se préparer à de futures catastrophes grâce à une planification plus précise des évacuations, à une meilleure évaluation des risques, etc. La possibilité de modéliser divers scénarios d’urgence facilite l’élaboration de stratégies d’intervention efficaces en utilisant à la fois des informations liées aux bâtiments et des informations géographiques.

Principaux avantages de l’intégration des SIG & BIM

Les SIG et la BIM sont des sujets très vastes en soi, et l’intégration entre les deux les rend encore plus riches en informations. Pour faciliter la compréhension, voici quelques-uns des principaux avantages de l’intégration GIS & BIM :

• Économie et réduction des coûts
• Transfert transparent des données entre les différentes étapes des processus de conception et de construction.
• Faciliter la réutilisation des données pour toutes les parties concernées
• Élimination des données redondantes et des doublons
• Aider à créer des conceptions meilleures et plus efficaces
• Supprimer la conversion des données de l’équation
• Ajout d’un contexte géospatial très détaillé à la BIM en tant que processus
• Faciliter la gestion des données grâce au stockage en nuage, et plus encore.

Il existe également de nombreux avantages plus spécifiques que l’intégration BIM-SIG peut offrir. Par exemple, voici les avantages de l’intégration SIG & BIM dans le contexte des opérations de gestion des services publics souterrains :

• Informations détaillées sur les matériaux
• Partage automatisé des données
• Automatisation de la prédiction des collisions des services publics
• Capacités de gestion des installations
• Automatisation du calcul des quantités
• Mises à jour de la conception sans faille à tous les niveaux

Avantages de l’automatisation des workflows dans le cadre d’une intégration BIM-SIG

L’intégration du BIM et du SIG crée de puissantes opportunités d’automatisation des workflows, réduisant l’effort manuel total tout en stimulant la cohérence et la précision de tous les projets. Il existe toute une gamme de processus automatisés générés par le SIG et la BIM fonctionnant en tandem, qui transforment la façon dont les équipes de construction et de gestion des installations font leur travail.

L’automatisation des devis quantitatifs est l’un des avantages les plus significatifs de l’intégration de la BIM et du SIG, transformant d’innombrables heures de calculs manuels avec des dessins en 2D en un processus principalement automatisé. Les devis automatisés utilisent les données d’un modèle BIM qui contient des informations détaillées sur les matériaux et les composants d’un futur bâtiment, tandis que les systèmes SIG fournissent les données contextuelles nécessaires sur l’infrastructure existante, les conditions du site, le terrain, etc. Cette combinaison permet non seulement de générer des devis quantitatifs précis pour le bâtiment, mais aussi de couvrir les besoins spécifiques du site, tels que les raccordements aux services publics ou les volumes de terrassement.

Les mises à jour des informations sur les matériaux peuvent également être automatisées dans un tel environnement, ce qui permet la propagation transparente de tout changement de spécification dans chaque pièce de documentation ou d’analyse pertinente. Cette automatisation va bien au-delà de la simple programmation des matériaux, car elle permet d’effectuer des calculs complexes sur les coûts, les besoins logistiques et l’impact sur l’environnement, sur la base de la situation géographique du site et d’autres informations provenant de systèmes SIG.

La maintenance en temps réel des installations couvre une sélection de flux de travail qui peuvent être automatisés afin d’offrir une plus grande valeur aux utilisateurs tout en réduisant le temps consacré à des tâches répétitives et monotones. Les tâches en question sont les suivantes

• Génération de tickets de maintenance sur la base de paramètres préexistants.
• Surveillance des systèmes de bâtiment via des capteurs IoT
• Prédictions de défaillances potentielles en utilisant la combinaison de facteurs géographiques et de données historiques.
• Suivi de l’historique de maintenance en tenant compte d’un contexte spatial précis
• Programmation de la maintenance préventive en fonction des conditions environnementales et des schémas d’utilisation.

Nombre de ces flux de travail de maintenance automatisés deviennent encore plus puissants avec l’ajout d’un contexte géographique. Par exemple, les conditions météorologiques locales, les données sur la qualité de l’air et les variations saisonnières peuvent être à l’origine de l’ajustement automatique des programmes de maintenance par un système, sans aucune intervention humaine.

Il convient de noter qu’une planification et une normalisation minutieuses sont nécessaires pour que ce type d’intégration soit couronné de succès. Des protocoles clairs et concis doivent être établis pour les mesures de contrôle de la qualité et les résultats automatisés, les procédures de formation et de gestion du changement, la collecte et la validation des données, les points de déclenchement du flux de travail et les points d’intégration entre les environnements BIM et SIG.

Applications de l’intégration BIM-SIG permettant de réduire les coûts

L’intégration des environnements BIM et SIG permet de réaliser des économies considérables dans pratiquement toutes les grandes phases de la construction. Les capacités de détection automatisée des collisions permettent de réduire considérablement les dépenses imprévues et d’éviter que les délais de construction ne soient dépassés. Le calcul des quantités de matériaux, qui remplace les méthodes traditionnelles, garantit la précision des commandes de matériaux, ce qui réduit à la fois le surstockage et le gaspillage de matériaux.

En ce qui concerne la phase opérationnelle du processus de construction, l’intégration BIM-SIG offre des données en temps réel sur les programmes de maintenance, l’état des actifs, etc. Le fait que tous ces systèmes soient automatisés empêche l’influence du facteur humain, et les données aident à rationaliser les tâches de gestion des installations.

Des décisions plus éclairées sur le choix du site et la conception du projet peuvent être prises avec l’aide des données SIG dans les modèles BIM. En outre, l’utilisation d’informations géospatiales au cours de la phase de planification permet de réduire les dépenses inutiles en contribuant à l’optimisation de la conception.

Enfin, l’accès direct à un modèle de données unifié pour toutes les parties prenantes d’un projet élimine les communications redondantes et garantit des mises à jour en temps réel. Ces deux facteurs ont une incidence directe sur les probabilités de dépassement de budget dans les projets de grande envergure en raison de la réduction significative des retards et des incidents liés à la mauvaise communication.

Principaux défis de l’intégration SIG-BIM

Maintenant que les avantages de l’intégration sont clairs, il serait bon de passer en revue tous les défis qu’elle rencontre d’une manière ou d’une autre. Voici quelques-uns des exemples les plus courants de ces défis :

• Problèmes d’interopérabilité des données, avec des formats de données, des systèmes de coordonnées et des structures sémantiques différents entre les environnements BIM et SIG.
  • Ces problèmes peuvent être atténués ou résolus par la mise en œuvre de CDE, de solutions middleware, d’outils de traduction de données personnalisés ou par la mise en œuvre de protocoles ou de formats d’échange de données normalisés.
• Problèmes de performance lors du traitement de gros volumes de données.
  • Ces problèmes peuvent être atténués ou résolus par des solutions de traitement en nuage, des techniques d’optimisation des données, des méthodes de compression des données, des techniques de chargement progressif et des stratégies d’indexation des données efficaces.
• Investissement initial important pour la mise en œuvre, la formation et la technologie elle-même.
  • Ce problème peut être atténué ou résolu par l’exploration de modèles d’abonnement basés sur l’informatique dématérialisée, une analyse détaillée du retour sur investissement pour justifier l’investissement, une approche progressive de la mise en œuvre pour répartir les coûts, des partenariats avec les fournisseurs de technologie et l’utilisation d’incitations ou de subventions gouvernementales lorsque c’est possible.
• Le manque de compétences de la main-d’œuvre qui ne manquera pas de se produire en raison du manque d’expertise du personnel dans les technologies SIG et BIM.
  • Ce problème peut être atténué ou résolu grâce à des partenariats avec des établissements d’enseignement, des programmes de formation complets, la création d’une documentation détaillée, le développement de programmes internes de partage des connaissances et le recrutement de spécialistes possédant des compétences en matière d’intégration.
• Défis liés à l’intégration des flux de travail, nécessitant une personnalisation supplémentaire pour adapter les flux de travail existants aux nouveaux processus intégrés.
  • Ce problème peut être atténué ou résolu grâce à la collecte régulière des commentaires des utilisateurs finaux, à l’élaboration d’une documentation claire sur les processus, à l’amélioration continue basée sur les enseignements tirés, à l’analyse minutieuse des flux de travail existants et à une transition progressive vers des processus intégrés.
• Les problèmes de sécurité des données, qui concernent la protection des informations sensibles dans les environnements intégrés.
  • Ces problèmes peuvent être atténués ou résolus par des audits de sécurité réguliers, des protocoles de sécurité solides, des sauvegardes programmées, des systèmes de contrôle d’accès basés sur les rôles et l’utilisation du chiffrement pour le stockage et la transmission.
• La gestion du changement, qui concerne généralement la résistance aux nouveaux processus ou technologies.
  • Ce problème peut être atténué ou résolu par une formation régulière, la reconnaissance des premiers utilisateurs, une communication claire des objectifs et des avantages, des mesures de succès mesurables et une participation suffisante des utilisateurs à la planification de la mise en œuvre.

Gestion avancée des risques

La gestion des risques dans les projets de construction et d’infrastructure a changé de manière significative depuis l’introduction de l’intégration BIM-SIG. La combinaison de données géographiques complètes et d’informations structurelles détaillées facilite considérablement l’identification, l’évaluation et l’atténuation de tous les types de risques avec des niveaux extrêmes d’efficacité et de précision.

Identification des risques

S’il est vrai que les modèles BIM eux-mêmes devraient pouvoir servir de point de départ à l’évaluation des risques, l’introduction de données SIG fournit des informations extrêmement importantes sur les conditions géologiques, les dangers environnementaux et même les facteurs de risque régionaux.

La capacité à rendre les risques environnementaux beaucoup plus clairs et gérables est un avantage substantiel en soi, en raison de l’imprévisibilité générale de l’environnement sans le contexte de l’information géospatiale. En outre, l’évaluation des risques spécifiques au site peut également être améliorée grâce à ce type d’intégration, ce qui permet d’analyser la stabilité du sol et les conditions du sous-sol et d’offrir une image beaucoup plus complète des défis liés à la construction lors de la phase de conception.

Prévisions de l’impact de la construction

Un autre aspect intéressant des données SIG est la possibilité de les utiliser pour prédire comment les activités de construction peuvent affecter l’infrastructure ou l’environnement. La combinaison de données spatiales, structurelles et temporelles permet de générer des calendriers de construction beaucoup plus précis, en tenant compte de tous les facteurs environnementaux et de toutes les conditions du site possibles. Les améliorations apportées aux prévisions permettent de minimiser les perturbations des structures environnantes tout en optimisant dans une certaine mesure l’allocation des ressources.

Risques sociaux et économiques

La puissance combinée des données BIM et GIS donne vie à certaines des évaluations les plus complexes des risques sociaux et économiques. Les informations détaillées sur les coûts provenant des modèles BIM, combinées aux facteurs spécifiques à l’emplacement provenant des données SIG, améliorent considérablement la précision des évaluations des risques financiers, y compris les conditions du marché régional, les coûts de transport des matériaux et la disponibilité de la main-d’œuvre.

Atténuation des risques

Logiquement, tous les autres avantages mentionnés ci-dessus se traduisent également par une amélioration générale des capacités d’atténuation des risques. La possibilité d’évaluer les différentes options de conception en fonction du contexte géographique est un atout considérable pour la prise de décision globale, et la compréhension détaillée des conditions du site et des systèmes de construction simplifie la planification des mesures d’urgence.

Il serait juste de dire que les données géospatiales permettent de transformer la gestion des risques en un processus beaucoup plus proactif et axé sur les données, grâce à la possibilité d’effectuer des répétitions numériques des procédures de maintenance et des séquences de construction, parmi les autres avantages que nous avons déjà soulignés.

Études de cas

Pour mieux démontrer les avantages de l’intégration BIM et SIG, nous pouvons également présenter un certain nombre d’études de cas comme exemples pratiques tirés du portefeuille large et diversifié de Revizto :

Modernisation du centre de traitement des eaux de Durleigh par Wessex Water

Wessex Water a été chargé de la modernisation du centre de traitement des eaux de Durleigh, dans le Somerset, pour un montant de 50 millions de livres sterling, afin d’augmenter sa capacité totale tout en résolvant les problèmes de qualité de l’eau brute. Il s’agissait du premier projet de Wessex Water réalisé selon la norme BIM de niveau 2, mettant en évidence l’utilisation complète de modèles 3D collaboratifs avec des données d’actifs intégrées et des informations sur le projet.

Un environnement de données commun a été mis en place pour stocker toutes les informations de conception au même endroit, ce qui a simplifié la collaboration de haut niveau tout au long de la chaîne d’approvisionnement du projet. Le modèle BIM 3D a également réussi à intégrer des données sur site provenant de scans laser, de relevés par drone et de radars à pénétration de sol.

Un cylindre Igloo Shared VR a permis à 12 personnes de faire une visite virtuelle en utilisant le modèle du projet, ce qui a facilité les révisions de la conception et l’engagement des parties prenantes. L’approche BIM a permis d’améliorer la coordination de la conception, d’identifier et de résoudre plus de 100 problèmes structurels dès la phase de conception, et d’économiser environ 300 000 livres sterling grâce à une disposition rationalisée des installations de traitement des eaux usées et de la station de pompage à faible élévation.

Installation d’exploitation et de maintenance de Sound Transit à l’est par Stantec

L’expansion des services de métro léger de Sound Transit a été une réponse à la croissance rapide de Seattle, nécessitant une installation d’exploitation et de maintenance entièrement nouvelle. Stantec était responsable de ce projet, avec un processus BIM innovant qui intégrait plusieurs outils BIM dans un cadre unique : Revit, Civil 3D, Navisworks et Revizto. Cet environnement a été utilisé pour coordonner la conception du bâtiment, y compris ses systèmes externes, ses environnements internes et les surfaces du site.

Le processus de synchronisation des modèles avec Revizto a été réalisé chaque nuit par la publication des fichiers de modèles directement dans la solution, ce qui a permis à toutes les parties prenantes d’effectuer des tâches de visualisation à partir de n’importe quel endroit. De cette manière, de nombreux problèmes ont été identifiés et résolus rapidement, ce qui a permis d’économiser beaucoup de ressources en termes de retards de construction et d’ordres de modification potentiels.

Ce type d’approche BIM collaborative a permis une coordination efficace entre plusieurs équipes, garantissant que le résultat final du projet soit en mesure de répondre aux demandes croissantes de la zone métropolitaine de Seattle.

Tendances futures de l’intégration entre les environnements BIM et SIG

Les technologies permettant l’intégration entre ces deux environnements continuent d’évoluer à un rythme impressionnant, et un certain nombre de tendances émergentes remarquables sont prêtes à remodeler l’ensemble de l’industrie dans un avenir proche. Voici quelques exemples de ces tendances et développements :

Intégration de la ML et de l’IA

À l’instar de nombreux autres domaines technologiques, l’introduction de l’intelligence artificielle et de l’apprentissage automatique va certainement révolutionner les intégrations SIG-BIM en utilisant la reconnaissance des formes pour une sélection optimale des sites, la planification de la maintenance prédictive, la détection et la classification automatisées des caractéristiques, et même la capacité d’automatiser à la fois le contrôle de la qualité et la validation des ensembles de données intégrés.

Capacités d’intégration de la blockchain

L’intégrité et la traçabilité des données sont toutes deux importantes pour le sujet de l’intégration des données entre des environnements très complexes tels que le SIG et le BIM, et la technologie blockchain pourrait être la solution émergente à ce problème dont l’industrie a besoin. Elle peut offrir un suivi sécurisé des changements dans les ensembles de données intégrés, une sécurité renforcée pour les données sensibles, une tenue de dossiers transparente pour les informations sur le cycle de vie des actifs, une vérification automatisée de la conformité réglementaire, et bien plus encore.

Évolution de la technologie des jumeaux numériques

Le concept de jumeaux numériques existe depuis plusieurs années. Un jumeau numérique est une copie exacte d’une structure future ou actuelle sous la forme d’un modèle BIM, ce qui ouvre de nombreuses possibilités pour la détection des collisions, la maintenance, la gestion des installations et d’autres tâches. Il existe également de nombreux domaines dans lesquels il s’améliorera bientôt, avec des fonctionnalités telles que :

• La mise à jour dynamique des informations sur les actifs
• Modélisation prédictive des performances de l’infrastructure
• Synchronisation des données en temps réel entre les actifs numériques et physiques
• Intégration de capteurs IoT pour offrir une surveillance et une collecte de données en continu
• Capacités de simulation améliorées pour la gestion des infrastructures et la planification urbaine.

Applications de réalité étendue

Les technologies de réalité virtuelle, augmentée et mixte ont créé une abondance de possibilités pour l’intégration BIM-SIG, et de nombreuses autres options seront bientôt découvertes. Les exemples les plus courants de cette technologie sont les suivants

• Environnements de formation virtuels pour des tâches telles que la maintenance ou la gestion d’installations
• Capacités de visualisation immersive dans le contexte de l’information géographique
• Capacités de superposition en temps réel pour les structures souterraines dans les opérations sur le terrain
• Accès sur site à des données BIM-SIG intégrées à l’aide de la RA

Options d’intégration en nuage

L’informatique en nuage a récemment gagné beaucoup de terrain dans le domaine du SIG-BIM, avec le partage transparent des données et la collaboration entre les différentes équipes de projet, le traitement en temps réel de grands volumes d’informations spatiales et de construction, et un meilleur contrôle de la version de toutes les données. D’autres capacités qui ont connu des améliorations significatives ces dernières années sont l’extensibilité des ressources informatiques pour les analyses complexes, l’amélioration de l’accessibilité des ensembles de données intégrées sur différents appareils et à différents endroits, etc.

Conclusion

Bien sûr, ce ne sont pas les seuls avantages qui existent, mais il est clair que l’intégration du SIG et de la BIM est si vitale pour l’industrie en général, à la fois dans le sens commercial et dans le sens de l’évolution. L’importance de l’innovation et la nécessité de croître et d’évoluer sont au cœur de ce processus. L’intégration entre la BIM et le SIG pourrait être la prochaine grande étape pour l’ensemble de l’industrie AEC mondiale.

La combinaison du SIG & BIM est un excellent moyen de générer des résultats plus efficaces et productifs pour les communautés intelligentes et des projets spécifiques plus précis et détaillés pour les fournisseurs de services AEC. Cependant, pour atteindre ce niveau d’intégration, il faudrait plus qu’une simple collaboration entre les fournisseurs de logiciels – il faudrait également des spécifications très détaillées pour les données BIM afin d’inclure les attributs SIG dans un modèle BIM le plus tôt possible dans la réalisation de chaque projet afin qu’ils puissent être utilisés pour des flux de travail ultérieurs liés à la gestion.

De multiples normes pour différents types de projets devraient être établies pour les grandes zones urbaines, notamment pour l’architecture, les services publics, les transports, etc. Il incomberait à tous les fournisseurs de logiciels SIG du secteur d’offrir un accès normalisé aux données BIM, ainsi qu’à leur utilisation et à leur pertinence au cours des différentes étapes de la réalisation d’un projet BIM.