Le BIM pour l’ingénierie électrique : guide complet à l’intention des ingénieurs

Qu’est-ce que le BIM et pourquoi est-il important pour l’ingénierie électrique ?

Le paysage de l’ingénierie électrique a considérablement changé avec l’avènement de la modélisation des informations du bâtiment (BIM). Il s’agit d’une technologie qui va au-delà des dessins CAO traditionnels pour créer des systèmes électriques intelligents et coordonnés, capables de s’intégrer de manière transparente à la conception globale du bâtiment. Pour les ingénieurs électriciens, le BIM représente un changement fondamental, passant d’une approche réactive de la conception à une planification proactive des systèmes capable de fournir des résultats supérieurs.

Comprendre la modélisation des informations du bâtiment

Le BIM crée des « jumeaux numériques » (représentations numériques de bâtiments existants) pour les structures physiques qui vont au-delà de la simple visualisation 3D pour inclure également des informations sur le calendrier, le budget, la gestion des installations et de nombreux autres domaines, centralisant ainsi les informations provenant de différentes sources. L’ingénierie électrique ne fait pas exception à la règle, et chaque composant électrique peut être représenté comme un objet intelligent contenant des propriétés, des spécifications et des relations avec d’autres systèmes du bâtiment.

D’une manière générale, la puissance du BIM s’étend à plusieurs dimensions différentes :

• 3D – modélisation spatiale, nécessaire pour un placement et un acheminement précis.
• 4D – intégration de la planification, utilisée principalement pour le séquençage de la construction.
• 5D – capacités d’analyse des coûts pour optimiser les budgets de différentes manières.
• 6D – mesures de durabilité pour la performance énergétique.

Cette liste est loin d’être exhaustive, et il existe au moins quelques autres dimensions dans lesquelles le BIM peut fonctionner, mais celles-ci sont actuellement les plus populaires, tandis que les dimensions 7D et 8D sont relativement moins populaires, étant donné que chaque nouvelle dimension doit s’appuyer sur toutes les précédentes, ce qui augmente considérablement le volume global de données et entraîne divers défis.

Avantages et inconvénients de l’utilisation du BIM

Importance du BIM pour les ingénieurs électriciens

Les systèmes électriques modernes constituent le « système nerveux » des bâtiments intelligents, des environnements qui relient différents systèmes entre eux et nécessitent une coordination sans précédent avec les éléments architecturaux, structurels, mécaniques et autres. Le BIM peut répondre à cette complexité en servant de plateforme collaborative centralisée où les ingénieurs électriciens peuvent détecter les conflits et optimiser l’intégration avant le lancement des processus de construction sur site.

La précision extrême du BIM élimine complètement les pratiques traditionnelles de surestimation. Dans le domaine de l’ingénierie électrique, par exemple, il est désormais possible de dimensionner correctement les systèmes sans compromettre les marges de sécurité grâce à la possibilité d’intégrer directement dans le modèle les longueurs réelles des câbles et les relations spatiales. C’est ainsi que la précision seule peut se traduire par des économies substantielles et une amélioration de la fiabilité.

Comment le BIM transforme l’ingénierie électrique

L’introduction du BIM a fondamentalement changé la manière dont les ingénieurs électriciens contribuent aux projets de construction et le moment où ils le font. Au lieu d’adapter les systèmes à des espaces prédéterminés, les exigences électriques influencent désormais les décisions architecturales dès le début, faisant passer cette discipline du statut de considération secondaire à celui de partenaire à part entière de la conception.

Cette transformation permet également de nombreux autres processus avantageux, tels que la coordination de la préfabrication, un processus dans lequel les mesures précises du BIM permettent l’assemblage hors site de composants électriques complexes.

Les entreprises avant-gardistes utilisent déjà cette approche et ont constaté une réduction notable du temps d’installation grâce à la préfabrication basée sur le BIM.

Plus important encore, le BIM peut faciliter l’intégration des énergies renouvelables et des systèmes de construction intelligents. Les simulations très détaillées des performances des bâtiments dans diverses conditions sont un exemple de la manière dont la durabilité est recherchée dans le secteur, tout comme l’optimisation de l’emplacement des panneaux photovoltaïques et la coordination de réseaux d’automatisation complexes avec une précision exceptionnelle.

Comment le BIM peut-il améliorer l’efficacité des projets d’ingénierie électrique ?

Le BIM transforme l’efficacité de l’ingénierie électrique en centralisant les informations relatives aux projets et en automatisant de nombreuses tâches routinières. Cette technologie vise à éliminer les inefficacités traditionnelles des flux de travail qui nuisent aux projets électriques, en créant des processus beaucoup plus rationalisés et offrant des résultats supérieurs en moins de temps.

Améliorer l’efficacité des projets grâce à la technologie BIM

Le BIM fonctionne comme une source unique de vérité pour toutes les données d’ingénierie électrique, ce qui élimine le temps passé à rechercher des dessins et des spécifications souvent dispersés et difficiles à localiser dans les systèmes existants. La centralisation permet également de générer automatiquement des plans de câblage, des plans de panneaux et des listes d’équipements qui sont mis à jour instantanément dès que les conceptions sont modifiées.

Les entreprises leaders affirment avoir réalisé des gains de temps impressionnants sur les tâches de documentation grâce à l’efficacité de l’automatisation BIM. Cette technologie introduit également des capacités de conception paramétrique dans lesquelles les composants électriques suivent un ensemble de règles établies : les luminaires s’adaptent en fonction des besoins d’éclairage, les prises électriques respectent les espacements conformes aux normes, les disjoncteurs sont automatiquement dimensionnés en fonction des charges, etc.

Réduire les erreurs de conception grâce au BIM

Conflits spatiaux

Les erreurs de conception ont un effet domino qui entraîne toutes sortes de dépassements de coûts et de problèmes d’installation. La visualisation 3D du BIM permet de mettre facilement en évidence les conflits spatiaux, y compris les problèmes qui auraient pu être négligés dans les dessins 2D traditionnels. Parallèlement, les capacités de détection automatique des conflits du BIM permettent d’identifier systématiquement les problèmes potentiels entre les systèmes électriques et les autres éléments du bâtiment.

Règles de dégagement

Au-delà des conflits physiques, le BIM peut également détecter les violations des règles de dégagement, telles qu’un espace de service insuffisant autour des panneaux ou une séparation inadéquate entre les câbles de données et d’alimentation. Lorsque des modifications architecturales surviennent, les ingénieurs électriciens en sont immédiatement informés afin d’éviter les erreurs de coordination engendrées par des informations obsolètes.

Rationalisation des workflows avec un logiciel BIM

Le BIM brise également les silos traditionnels, permettant un travail simultané sur des systèmes interconnectés au lieu d’une progression linéaire des tâches.

La relation bidirectionnelle entre les modèles et la documentation permet de mettre à jour automatiquement toutes les modifications dans les calendriers, les spécifications, les schémas, etc.

Les visites virtuelles permettent aux parties prenantes de mieux comprendre les conceptions électriques sans avoir à interpréter des dessins techniques complexes. Le signalement des problèmes directement dans les modèles crée des enregistrements totalement transparents des commentaires et des résolutions. Des outils d’analyse intégrés permettent de calculer l’éclairage et d’analyser la charge dans le même environnement que celui utilisé pour la conception, ce qui élimine les frictions liées à l’exportation des données.

Quels sont les avantages de la collaboration BIM pour les ingénieurs électriciens ?

La conception moderne des bâtiments nécessite une intégration transparente entre plusieurs disciplines, et le BIM contribue grandement à cette exigence en créant un espace commun numérique – des ressources numériques partagées – où les ingénieurs électriciens peuvent collaborer efficacement avec les autres participants au projet, tels que les entrepreneurs, les architectes, etc. Cet environnement collaboratif transforme les processus de conception isolés en un cadre coordonné capable de fournir des résultats nettement meilleurs qu’auparavant.

Amélioration de la collaboration entre les architectes et les ingénieurs électriciens

Le BIM supprime les barrières traditionnelles entre les ingénieurs électriciens et les architectes grâce à des modèles partagés offrant une visibilité en temps réel des modifications de conception. Les architectes voient immédiatement toutes les exigences électriques qui influencent les décisions spatiales, tandis que les ingénieurs électriciens ont accès aux modifications architecturales qui affectent leurs systèmes.

Ce flux d’informations bidirectionnel permet aux considérations électriques d’influencer les décisions architecturales dès le début de la phase de conception. Lors de la planification des locaux électriques ou des voies de distribution, les ingénieurs ont la possibilité de défendre les besoins spatiaux à l’aide d’une visualisation précise au lieu de se fier uniquement à des spécifications abstraites. La communication visuelle est une fonctionnalité extrêmement utile qui transcende le jargon technique et crée une compréhension commune qui réduit considérablement les risques d’interprétation erronée.

Utilisation du BIM pour coordonner les systèmes électriques au sein d’un bâtiment

Le BIM excelle dans la résolution du puzzle multidimensionnel proverbial que représente la coordination des systèmes électriques avec d’autres composants, tels que les éléments structurels, les segments de plomberie, les objets mécaniques, etc. Cette technologie permet de détecter des conflits qui auraient été impossibles à identifier à l’aide des processus traditionnels de coordination en 2D. Voici quelques exemples notables de tels conflits :

• La coordination des dispositifs montés au plafond, tels que les diffuseurs, les sprinklers ou l’éclairage.
• Les conduits entrent en conflit avec les gaines de climatisation.
• Les chemins de câbles traversent des éléments structurels.
• Séparation adéquate entre les conduites d’eau et les composants électriques.

Outre la détection des conflits qui permet d’éviter les erreurs et les problèmes, le BIM permet également la détection des opportunités, c’est-à-dire la capacité à identifier les synergies où les systèmes peuvent partager de manière pratique l’espace, les supports ou les points d’accès.

Rôle du BIM dans la gestion des équipes de projet

Les projets électriques complexes nécessitent souvent des équipes réparties disposant d’une expertise spécialisée. Dans de tels cas, le BIM peut servir de liaison numérique qui relie divers contributeurs à l’aide de systèmes d’autorisation avancés qui contrôlent qui peut voir ou modifier différents aspects du modèle de projet.

« With BIM, everyone sees the information and changes in real time and can respond to any alterations needed before the shovel hits the ground. This improves build times, waste, and expensive change orders in the field. »

Patrick MacLeamy, FAIA, président de buildingSMART International

Les plateformes cloud intégrant des éléments BIM permettent des mises à jour et des notifications en temps réel. Lorsque les ingénieurs électriciens modifient les panneaux de distribution, les membres de l’équipe reçoivent immédiatement des alertes afin d’éviter toute erreur de coordination due à des informations obsolètes. Le BIM crée des enregistrements permanents de toutes les décisions de conception et de leur évolution, agissant comme une plateforme centrale inestimable qui prouve sa valeur lorsqu’il s’agit de maintenir la responsabilité ou de résoudre des litiges.

Comment le BIM contribue-t-il à réduire les coûts et les retards dans les projets d’ingénierie électrique ?

Le BIM transforme l’économie des projets en déplaçant la résolution des problèmes des phases de construction coûteuses vers l’environnement de conception virtuel. Il s’agit d’une approche prédictive qui permet de réaliser des économies quantifiables et d’améliorer les calendriers, justifiant ainsi l’investissement dans la mise en œuvre du BIM par de meilleurs résultats pour les projets.

Identification et résolution des conflits entre les systèmes électriques à l’aide de modèles BIM

La détection des conflits offre des avantages financiers immédiats en identifiant les conflits avant le début de la construction. Les conflits non détectés ont tendance à créer des effets en cascade, allant de problèmes d’allocation des ressources et de modifications irréalistes des commandes à des retards dans le calendrier et d’autres problèmes.

Les outils de coordination spatiale du BIM peuvent effectuer des processus sophistiqués de détection des conflits basés sur des règles, en tenant compte de toutes les distances réglementaires, des séparations de sécurité et des accès pour la maintenance. La résolution des conflits pendant la phase de conception est généralement plusieurs fois moins coûteuse que pendant la construction, ce qui peut souvent représenter des économies de plusieurs milliers de dollars pour chaque conflit dans des projets complexes.

La boucle de détection des conflits dans sa forme de base est relativement simple, mais elle peut être suffisamment compliquée en utilisant diverses fonctionnalités, comme celles mentionnées ci-dessus.

Réduire au minimum le gaspillage de matériaux et les dépassements grâce au BIM pour les systèmes électriques

Les estimations traditionnelles intègrent des imprévus importants pour tenir compte des incertitudes liées aux quantités de matériaux. Le BIM offre une précision quantitative dans ce domaine, éliminant le gaspillage grâce à des longueurs de câbles exactes, des mesures précises des conduits et un comptage précis des composants.

Cette quantification granulaire met fin aux pratiques de surcommande, ce qui permet souvent de réaliser des économies substantielles sur les coûts des matériaux pour les projets comportant une distribution électrique importante. Les modèles coordonnés par le BIM peuvent même réduire les déchets d’installation en fournissant des instructions d’acheminement claires et précises afin de minimiser le nombre de modifications à apporter sur le terrain. Les experts dans ce domaine ont constaté que la préfabrication basée sur le BIM donne des résultats impressionnants en matière de réduction du gaspillage de matériaux.

Comment le BIM facilite la détection précoce des problèmes de conception électrique afin d’éviter les retards

Le BIM permet d’effectuer des tests virtuels grâce à des outils d’analyse intégrés qui révèlent les problèmes de performance avant la mise sous tension du système. Les simulations essentielles dans ce domaine comprennent la vérification de l’éclairage, l’analyse du flux de charge, les calculs de chute de tension (basés sur les chemins réels des câbles) et les études de coordination des dispositifs de protection.

Chaque problème identifié lors de l’évaluation virtuelle est un retard potentiel qui a été évité. Dans les installations critiques telles que les centres de données ou les hôpitaux, où les insuffisances des systèmes électriques peuvent retarder la certification d’occupation, la détection précoce peut être un moyen inestimable d’éviter des retards qui se mesurent en semaines plutôt qu’en heures ou en jours.

Optimisation de l’allocation des ressources et réduction des temps d’arrêt dans les projets d’ingénierie électrique grâce au BIM

Le 4D BIM mérite ici une mention spéciale. Il intègre la planification à des modèles spatiaux, ce qui permet aux entrepreneurs en électricité de visualiser exactement où et quand les équipes doivent travailler tout au long du cycle de vie du projet. Ces capacités de planification précise éliminent les temps d’inactivité coûteux et optimisent la composition des équipes.

Le fait que les travailleurs passent souvent jusqu’à un tiers de leur temps de travail à attendre ou à retravailler des installations est une réalité regrettable bien connue dans le secteur. La planification basée sur le BIM peut réduire considérablement ce temps improductif, ce qui a un impact positif direct sur le coût total de la main-d’œuvre. Au-delà de la construction, le BIM peut également offrir aux gestionnaires d’installations la possibilité d’accéder à des informations précises sur l’état réel des installations afin de réduire le temps de diagnostic lors de la maintenance, ce qui transforme des heures de recherche de circuits en requêtes numériques simples et claires.

Quels sont les principaux avantages de l’adoption du BIM dans le domaine de l’ingénierie électrique ?

L’adoption du BIM entraîne une transformation systémique qui va au-delà des améliorations individuelles des projets pour offrir une valeur ajoutée tout au long du cycle de vie des systèmes électriques. La compréhension de ces avantages cumulatifs offre un contexte essentiel aux professionnels qui évaluent les stratégies d’investissement et de mise en œuvre du BIM.

Avantages globaux du BIM pour les systèmes électriques

Le BIM améliore considérablement la qualité de la conception en permettant la visualisation 3D et la simulation des performances, deux outils extrêmement utiles pour les processus d’optimisation itératifs. Les ingénieurs peuvent analyser les modèles de consommation d’énergie, optimiser le dimensionnement des conducteurs, évaluer les interférences électromagnétiques et simuler des scénarios d’alimentation de secours, autant de tâches totalement impossibles à réaliser avec les méthodes traditionnelles.

L’environnement riche en données transforme la qualité de la documentation en créant un modèle de données unifié qui rassemble des informations traditionnellement fragmentées dans plusieurs ensembles de dessins et de spécifications. Les modifications sont automatiquement répercutées dans toutes les représentations du système, ce qui réduit considérablement le nombre d’erreurs dues à des incohérences dans la documentation, qui étaient auparavant une cause très fréquente de modifications des ordres de construction avant l’introduction du BIM.

Plus important encore, le BIM permet de préserver le travail intellectuel tout au long des multiples cycles de vie d’un projet. Les décisions de conception, les calculs et les solutions de coordination sont toujours intégrés dans les modèles au lieu d’être perdus entre les différentes phases du projet, ce qui en fait des atouts capables de générer de la valeur longtemps après la fin de la conception initiale.

Améliorer la coordination dans les projets d’ingénierie électrique

Le BIM peut même remédier aux problèmes de coordination courants, qui sont souvent la principale source de retouches dans les installations électriques, grâce à des fonctionnalités multiples qui vont au-delà des outils de base de vérification des conflits avant la construction. La coordination temporelle à l’aide du BIM 4D peut aider les ingénieurs à planifier les installations avec une précision sans précédent, évitant ainsi les scénarios dans lesquels les travaux électriques doivent être modifiés pour les activités de construction ultérieures.

L’optimisation interdisciplinaire permet de créer des synergies dans lesquelles l’éclairage est intégré aux éléments architecturaux ou la distribution électrique est coordonnée avec les systèmes structurels pour des voies communes. Les avantages de la coordination peuvent même s’étendre à la logistique de la construction, grâce à des informations précises sur les modèles qui permettent de planifier la livraison des matériaux en fonction des séquences d’installation, ce qui réduit les coûts de manutention et de stockage sur site.

Avantages à long terme de l’adoption du BIM dans l’industrie

Comme mentionné ci-dessus, le BIM crée des actifs de connaissances composites qui peuvent être utilisés dans des projets ultérieurs. Les organisations développent des bibliothèques de composants standardisés et des modèles de conception qui incarnent les meilleures pratiques et deviennent de plus en plus précieux au fil des projets. Les entreprises de premier plan font état d’un gain de temps considérable pour les éléments répétitifs, rendu possible par des bibliothèques d’actifs matures issues de projets antérieurs.

Une autre contribution importante du BIM est sa capacité à former une « mémoire institutionnelle » qui transcende les équipes de projet individuelles. Les connaissances des ingénieurs peuvent être partiellement conservées dans des modèles, des normes et des bibliothèques, ce qui réduit l’impact des changements de personnel potentiels dans l’entreprise. À l’échelle du secteur, l’adoption généralisée facilite les progrès en matière de normalisation, car les fabricants fournissent des données sur leurs produits compatibles avec le BIM, ce qui élimine la modélisation manuelle des composants et améliore la précision.

Quels sont les défis auxquels sont confrontés les ingénieurs électriciens lors de la mise en œuvre du BIM ?

La mise en œuvre du BIM présente un certain nombre de défis importants qui nécessitent à la fois des attentes réalistes et une planification stratégique pour être surmontés. Le succès exige plus que la simple acquisition d’un logiciel : il nécessite des changements fondamentaux dans les compétences, les processus et même la culture organisationnelle. Une connaissance approfondie de ces obstacles peut aider les entreprises à élaborer des feuilles de route de mise en œuvre efficaces tout en fixant des attentes appropriées dès le départ.

Obstacles courants à l’adoption de la technologie BIM

Le principal obstacle à la mise en œuvre est l’investissement initial considérable, qui va au-delà des licences logicielles et comprend également les frais de formation, les mises à jour matérielles et les impacts sur la productivité qui sont inévitables pendant les périodes de transition. Pour les petites entreprises, ces coûts initiaux peuvent sembler totalement prohibitifs par rapport à tous les avantages répartis qui s’accumulent au fil du temps et après plusieurs projets.

La plupart des logiciels BIM disponibles sur le marché ont une courbe d’apprentissage abrupte. Contrairement aux systèmes de CAO traditionnels qui numérisent essentiellement les processus de dessin manuel, les plateformes BIM exigent des utilisateurs qu’ils pensent en termes de systèmes et de composants de construction plutôt qu’en termes de symboles ou de lignes. Il s’agit d’un changement conceptuel radical qui est particulièrement difficile pour les concepteurs expérimentés habitués à des flux de travail efficaces basés sur des logiciels de CAO conventionnels.

Les limitations techniques spécifiques à l’ingénierie électrique jouent également un rôle dans ce domaine. Si la modélisation architecturale a considérablement mûri au fil des ans, les fonctionnalités électriques ont souvent pris du retard dans cette évolution. Parmi les problèmes couramment signalés, on peut citer :

• Bibliothèques de composants inadéquates
• Prise en charge limitée des schémas et des représentations unifilaires
• Difficulté à modéliser des systèmes complexes de gestion des câbles
• Problèmes de performance dans la modélisation de réseaux de distribution étendus

Les complexités juridiques et contractuelles constituent un autre défi pour la mise en œuvre. Les contrats traditionnels prévoient rarement les livrables BIM, la propriété des modèles, la responsabilité quant à l’exactitude des modèles ou la responsabilité en cas de conflits de coordination. Les entreprises doivent naviguer dans des cadres juridiques en constante évolution tout en établissant des protocoles clairs pour le contrôle des versions, le partage des modèles et la répartition des responsabilités entre toutes les parties prenantes du projet.

Les préoccupations relatives à la sécurité des données et à la propriété intellectuelle constituent un enjeu important pour de nombreuses entreprises et professionnels de l’ingénierie électrique. Les modèles BIM contiennent des informations très détaillées sur les systèmes électriques, les spécifications des équipements et les méthodologies de conception que certaines entreprises peuvent considérer comme exclusives. Les préoccupations relatives au contrôle d’accès, à la propriété des données et à l’exposition potentielle d’avantages concurrentiels peuvent ralentir l’adoption du BIM, en particulier lorsque des plateformes basées sur le cloud sont utilisées.

La résistance au changement de la part du personnel expérimenté constitue un défi culturel qui va au-delà de la formation technique.

Il n’est pas rare que des ingénieurs électriciens chevronnés, qui ont connu le succès avec des méthodes traditionnelles bien établies, remettent en question la valeur de l’apprentissage de nouvelles technologies telles que le BIM. Le scepticisme de ces experts peut se traduire par une résistance interne qui sape les efforts de mise en œuvre, en particulier lorsqu’il s’accompagne de préoccupations liées à la baisse initiale de productivité pendant la période d’apprentissage.

Parallèlement, l’un des principaux obstacles à la bonne mise en œuvre du BIM est la coordination de tous les processus nécessaires entre les multiples parties prenantes. Même lorsque les entreprises électriques adoptent volontiers le BIM, elles travaillent souvent avec des clients, des architectes ou des entrepreneurs qui ont des niveaux de sophistication très différents en matière de BIM. Cette réalité regrettable crée un paysage inégal où il est beaucoup plus difficile de tirer pleinement parti des avantages de la mise en œuvre.

Stratégies pour surmonter les défis liés à la mise en œuvre du BIM

Une mise en œuvre réussie du BIM nécessite une approche stratégique réfléchie qui tienne compte des défis techniques et organisationnels du processus. Les mises en œuvre efficaces nécessitent une combinaison d’attentes calibrées et d’une approche par étapes, car la plupart des tentatives de transformation complète ont très peu de chances de réussir.

La définition d’objectifs clairs adaptés à l’ingénierie électrique permet de se concentrer sur l’essentiel. Au lieu de poursuivre une mise en œuvre BIM générique, les entreprises intelligentes identifient des processus spécifiques, tels que la disposition des panneaux ou les séquences de coordination de l’éclairage, où le BIM génère une valeur immédiate dès sa mise en œuvre. Des mises en œuvre ciblées comme celles-ci peuvent générer des gains visibles dès le début du processus, créant ainsi une dynamique favorable à une adoption plus large à l’avenir.

Toutes les barrières financières nécessitent au minimum une gestion créative des investissements :

• Commencer par des projets pilotes afin de démontrer le retour sur investissement
• Collaborer avec des partenaires pour partager les ressources
• Utiliser des plateformes cloud pour réduire les besoins en matériel
• Tenter une mise en œuvre progressive afin de répartir les coûts sur plusieurs exercices financiers

Les défis liés à la courbe d’apprentissage sont bien relevés par une formation structurée qui combine un enseignement formel avec une application pratique et un mentorat. Les approches les plus efficaces combinent une formation initiale avec une application immédiate à des projets réels et diverses possibilités de renforcement des compétences.

Certaines entreprises d’ingénierie électrique développent également leurs propres solutions personnalisées pour étendre les capacités standard du BIM si les fonctionnalités intégrées deviennent une limitation technique. Il s’agit notamment de bibliothèques de composants personnalisés, de plug-ins d’analyse spécialisés ou de routines automatisées qui gèrent les tâches répétitives. Bien que tous ces éléments personnalisés nécessitent des investissements initiaux supplémentaires par rapport au coût de mise en œuvre du BIM, ils apportent souvent une valeur ajoutée considérable à long terme en répondant aux défis spécifiques de la modélisation électrique.

Des protocoles BIM clairs doivent être établis dès le début du processus d’élaboration des cadres contractuels, avec la participation proactive des conseillers juridiques et des parties prenantes du projet. Il est recommandé à toute entreprise de ce secteur d’élaborer un langage contractuel standard afin de définir les livrables du modèle, les attentes en matière de précision, les responsabilités en matière de coordination et la répartition des responsabilités. Les organisations industrielles fournissent de plus en plus de modèles de contrats que les entreprises peuvent adapter à leurs propres besoins sans avoir à tout rédiger à partir de zéro.

Les stratégies de gestion du changement qui visent spécifiquement la résistance du personnel comprennent une communication claire sur les raisons de la mise en œuvre, la participation des membres sceptiques de l’équipe à la sélection des projets pilotes et la mise en place de programmes de mentorat associant des défenseurs du BIM à des utilisateurs réticents. Des programmes de reconnaissance et d’incitation visant à récompenser le développement des compétences en BIM peuvent également s’avérer efficaces dans certains cas. D’une manière générale, l’objectif principal est de créer une culture de collaboration, un sujet qui mérite une section distincte ci-dessous.

Construire une culture de collaboration autour du BIM

La transformation culturelle représente peut-être le défi le plus difficile, car elle nécessite un changement radical de mentalité en plus de compétences techniques. La création de cultures collaboratives favorisant le partage d’informations est un élément essentiel pour exploiter pleinement le potentiel de la mise en œuvre du BIM.

Une transformation réussie commence par un engagement clair de la direction. Lorsque les ingénieurs seniors démontrent leur engagement personnel envers le BIM au lieu de simplement le déléguer au personnel technique, ils soulignent son importance stratégique et légitiment l’investissement en temps nécessaire au développement des compétences.

La création de communautés de pratique accélère le changement culturel grâce à des forums de partage des connaissances et à la résolution collaborative des problèmes. Ces communautés créent une atmosphère propice à l’échange d’expériences, à la résolution collective des défis et à l’élaboration conjointe de normes.

En fin de compte, une culture BIM collaborative nécessite de reconnaître clairement que la plus grande valeur réside dans l’intégration plutôt que dans l’optimisation de chaque discipline. Les entreprises qui réussissent assument leur rôle au sein de l’écosystème plus large du bâtiment, recherchant activement des opportunités de partage d’informations et des moyens de contribuer au résultat collectif.

Applications du BIM dans les projets de conception et d’ingénierie électriques

La modélisation des informations du bâtiment a évolué d’un outil de conception spécialisé à une plateforme essentielle pour l’exécution de projets d’ingénierie électrique dans différents types et échelles de bâtiments. Ses applications s’étendent à l’ensemble du cycle de vie du projet, de la planification conceptuelle à la construction, et même à la gestion continue des installations. L’impact le plus significatif apparaît lorsque le BIM est appliqué de manière globale plutôt qu’à des tâches spécifiques et isolées. Cela permet d’établir un fil numérique continu qui améliore pratiquement tous les aspects de la livraison des systèmes électriques.

Nouveaux projets

Pour les nouveaux projets de construction, le BIM permet aux ingénieurs électriciens de participer aux décisions de conception préliminaires qui précédaient auparavant leur intervention. La possibilité de modéliser rapidement différentes stratégies de distribution électrique lors de la conception conceptuelle permet aux ingénieurs d’avoir une plus grande influence sur l’allocation de l’espace et les configurations architecturales avant qu’elles ne deviennent des constantes fixes dans le modèle du projet. Cette implication proactive se traduit souvent par des systèmes électriques plus efficaces et une réduction de l’espace nécessaire pour les équipements électriques.

Rénovation et modernisation

Les projets de rénovation et de modernisation bénéficient à leur manière de la capacité du BIM à intégrer les conditions existantes aux nouveaux éléments de conception. L’existence de technologies de capture de la réalité aide les ingénieurs à créer des modèles précis des infrastructures électriques existantes, qui peuvent avoir été beaucoup moins bien documentées dans les plans anciens. Cette précision réduit l’incertitude qui entraîne généralement une augmentation des coûts imprévus dans les projets de rénovation, tout en minimisant les perturbations des opérations en cours pendant la construction.

Installations sophistiquées

Les installations complexes dotées de systèmes électriques critiques, notamment les installations industrielles, les hôpitaux ou les centres de données, tirent parti du BIM afin de valider la résilience et la redondance des systèmes. En modélisant non seulement les scénarios de défaillance, mais également les processus de reprise et les opérations normales, les ingénieurs peuvent vérifier que les systèmes d’alimentation de secours fonctionneront comme prévu dans toutes sortes de situations inhabituelles, telles que les pannes. Ces simulations peuvent même identifier des vulnérabilités qui auraient pu rester cachées jusqu’à ce qu’une situation d’urgence survienne, évitant ainsi des défaillances potentiellement catastrophiques.

Initiatives de conception durable

Les initiatives de conception durable bénéficient grandement des fonctionnalités analytiques du BIM. Les ingénieurs électriciens peuvent modéliser l’intégration de l’éclairage naturel avec les commandes d’éclairage artificiel, optimiser la disposition des systèmes d’énergie renouvelable et même simuler la consommation d’énergie dans toutes sortes de scénarios d’exploitation. Cette approche basée sur les données permet de transformer la durabilité d’un objectif purement ambitieux en indicateurs de performance quantifiables qui peuvent être vérifiés tout au long du développement de la conception.

Fonctionnalités et outils essentiels des logiciels BIM pour l’électricité

L’efficacité du BIM pour l’ingénierie électrique dépend en grande partie du choix d’un logiciel adapté, dont les capacités répondent aux exigences spécifiques de la discipline. De nombreuses plateformes BIM générales peuvent fournir des fonctionnalités de base, mais seuls les outils spécialement conçus pour l’électricité offrent des capacités spécialisées qui peuvent considérablement améliorer la précision et la productivité.

Autodesk Revit MEP (Mechanical, Engineering, Plumbing) est un bon exemple de ce type d’outil, Revit étant lui-même la norme de facto dans l’industrie pour de nombreuses tâches BIM.

Malgré ses limites, Revit reste la plateforme BIM la plus largement adoptée en raison de sa solide interopérabilité, de ses outils de modélisation étendus et de sa prise en charge avancée de la coordination multidisciplinaire.

La connaissance des fonctionnalités les plus importantes de ces outils permet aux entreprises de prendre plus facilement des décisions technologiques éclairées qui répondent aux besoins spécifiques de leurs projets.

Fonctionnalités spécifiques à l’industrie

Des bibliothèques complètes de composants électriques constituent la pierre angulaire d’une mise en œuvre efficace du BIM. Ces bibliothèques doivent inclure non seulement des représentations géométriques, mais également des informations paramétriques, telles que les caractéristiques électriques, les exigences en matière d’espace libre et les spécifications de connexion. Les bibliothèques les plus utiles intègrent également des données spécifiques aux fabricants, ce qui permet aux ingénieurs de sélectionner des produits réels au lieu d’utiliser des objets génériques pendant la conception.

Les capacités de gestion des circuits distinguent les véritables outils BIM axés sur l’électricité des logiciels de modélisation génériques. La possibilité non seulement d’analyser les circuits électriques, mais aussi de les créer et de les modifier (avec une protection appropriée contre les surintensités, des calculs de charge et le dimensionnement des conducteurs) est ce qui transforme un modèle d’une représentation spatiale en un système fonctionnel. Les plateformes avancées peuvent également effectuer automatiquement des contrôles de conformité aux codes, en signalant les violations potentielles pour un examen plus approfondi.

L’intégration de l’analyse peut fournir des informations cruciales pendant le processus de conception. Dans ce cas, peu importe que l’intégration soit native ou rendue possible grâce à un échange de données transparent avec des outils spécialisés. Les analyses essentielles comprennent les études de court-circuit, les calculs de chute de tension, la vérification de la coordination sélective et les simulations de performance d’éclairage. Le flux bidirectionnel d’informations entre les environnements d’analyse et de modélisation mentionné ci-dessus garantit que les décisions de conception reflètent les exigences de performance lorsque cela est nécessaire.

Revizto

Un autre exemple que nous aimerions citer ici est Revizto et les plateformes de collaboration similaires. Revizto peut améliorer le BIM workflow en fournissant des capacités de coordination basées sur le cloud pour combler le fossé entre les différentes plateformes logicielles. Bien que Revizto se concentre principalement sur la collaboration et les contrôles de collision 3D afin de réduire les retouches, il sert également de précieuse plateforme d’intégration où les ingénieurs électriciens peuvent coordonner leur travail avec d’autres disciplines.

La capacité de la plateforme à centraliser la communication autour des projets, à suivre les problèmes en temps réel et à fournir un accès mobile aux informations sur les modèles la rend particulièrement utile pour les entrepreneurs en électricité et le personnel de terrain qui ont besoin d’accéder aux données BIM sur site pendant la phase d’installation. Sur cette page, vous trouverez l’une des nombreuses études de cas d’un entrepreneur en électricité qui est passé à Revizto pour rationaliser ses processus internes, sa communication et la coordination de ses projets. De plus, la capture d’écran ci-dessus montre l’interface de Revizto lors de l’interaction avec des conflits spécifiques, tandis que les captures d’écran ci-dessous couvrent d’autres aspects du travail avec cet outil.

Documentation et assistance

L’automatisation de la documentation permet de gagner considérablement en efficacité lorsqu’elle est correctement mise en œuvre. Parmi les principales fonctionnalités, citons la génération automatique de schémas de panneaux, de répertoires de circuits et de calculs de charge qui s’actualisent dynamiquement lorsque le modèle change. La possibilité de produire à la fois des documents graphiques et des rapports tabulaires à partir d’une même source centralisée réduit considérablement les incohérences qui ont longtemps nui aux méthodes de documentation traditionnelles.

Les fonctionnalités d’assistance à la construction jouent également un rôle important en comblant le fossé entre l’intention de conception et la mise en œuvre sur le terrain. Elles comprennent des outils dédiés à la création :

• de plans d’installation détaillés
• d’instructions de préfabrication
• de listes d’achat de matériaux

Certaines plateformes prennent même en charge des applications mobiles qui permettent au personnel de terrain d’accéder aux informations du modèle sur site, ce qui réduit le nombre de demandes d’informations et améliore la précision du modèle.

Normes et protocoles BIM pour l’ingénierie électrique

La mise en œuvre réussie du BIM électrique repose en grande partie sur des normes et des protocoles établis qui garantissent la cohérence, la qualité et l’interopérabilité non seulement entre les projets, mais aussi entre les disciplines. Ces cadres offrent une base structurelle qui permet une collaboration efficace entre les ingénieurs électriciens, les plateformes logicielles et les autres professionnels du bâtiment. Il est important de comprendre et d’adopter les normes appropriées pour exploiter pleinement le potentiel du BIM tout en évitant des erreurs coûteuses, telles que des incompatibilités de données ou des problèmes de coordination.

Normes et directives industrielles

Le paysage BIM pour l’ingénierie électrique est régi par plusieurs normes internationales et industrielles clés qui définissent les structures de données, l’organisation des modèles et les protocoles d’échange d’informations. ISO 19650 (pour Organisation internationale de normalisation) est la norme internationale globale pour la gestion des informations tout au long du cycle de vie des actifs construits via le BIM. Elle offre des directives complètes pour les processus de gestion de l’information que les ingénieurs électriciens doivent comprendre et mettre en œuvre correctement.

« Anyone who graduated around 2000, as an architect or an engineer, understands the value of digital transformation in the sector… BIM training introduces you to the concepts and principles of Building Information Modelling in line with ISO 19650 and provides sufficient skills and knowledge of the BIM process, standards and guidelines that support the digitalization of the construction industry. » 

Nicoleta Panagiotidou, Architecte et spécialiste ISO 19650, fondateur de BIM Design Hub.

La norme Construction Operations Building Information Exchange, ou COBie, en est un autre bon exemple. Elle traite spécifiquement des exigences en matière de données de gestion des installations, garantissant que toutes les informations sur les systèmes électriques créées au cours des différentes phases d’un projet restent accessibles et utilisables tout au long des différentes opérations du bâtiment. Pour les ingénieurs électriciens, cela signifie modéliser les composants avec des champs de données appropriés qui prennent en charge les activités de maintenance et d’exploitation à long terme.

Il existe également des directives spécifiques à l’industrie, émises par des organisations telles que le National Institute of Building Sciences ou le Building Industry Consulting Service International. Elles proposent des normes détaillées de modélisation électrique et sont également utilisées pour établir des approches cohérentes en matière de classification des composants électriques, de conventions de dénomination et même d’attribution des données.

Formats de fichiers et exigences d’interopérabilité

Le succès du BIM électrique dépend de l’échange fluide des données entre les différentes plateformes logicielles et les parties prenantes. Le format Industry Foundation Classes (IFC) sert de norme ouverte principale pour l’échange de données BIM, permettant aux modèles électriques créés sur une plateforme logicielle d’être interprétés avec précision par d’autres applications sans dépendre de formats propriétaires.

Cependant, la mise en œuvre de l’IFC pose certains défis spécifiques à l’électricité, car les composants et les propriétés électriques peuvent ne pas être correctement traduits d’une plateforme à l’autre. Tout ingénieur électricien compétent doit connaître ces limites d’interopérabilité afin de pouvoir prendre des décisions éclairées quant à l’utilisation de formats de fichiers natifs ou de normes ouvertes, en particulier lorsqu’il est nécessaire de travailler avec des logiciels d’analyse électrique spécialisés. Les formats

COBie jouent un rôle particulier dans la documentation des systèmes électriques, en offrant des approches standardisées pour fournir les nomenclatures d’équipements, les données de maintenance et les informations de garantie dont les gestionnaires d’installations ont besoin pour leurs opérations courantes.

Protocoles d’échange de données et organisation des modèles

La mise en œuvre efficace du BIM électrique nécessite l’établissement de protocoles d’échange de données clairs qui définissent la manière dont les informations électriques circulent entre les parties prenantes du projet. Ces protocoles doivent préciser la fréquence de partage des modèles, les procédures de contrôle des versions et les matrices de responsabilité qui permettent d’éviter les conflits de coordination et de garantir que toutes les parties travaillent avec des informations à jour.

Les spécifications relatives au niveau de détail des composants électriques (et autres), également appelées « LOD », constituent un autre élément essentiel du protocole. Les systèmes électriques nécessitent des progressions LOD soigneusement calibrées, de la conception à la documentation de construction, avec des définitions claires des détails géométriques et des attributs de données requis pour chaque phase majeure du projet. Une modélisation excessive au début de la phase de conception crée une complexité inutile pour les processus futurs, tandis qu’une modélisation insuffisante pendant la construction peut entraîner des défaillances de coordination importantes.

Les normes d’organisation des modèles établissent des approches cohérentes pour la catégorisation des systèmes électriques, y compris le regroupement des équipements, l’organisation des circuits et la navigation spatiale. Ces approches facilitent la navigation dans les modèles et l’extraction d’informations. Ces normes s’avèrent particulièrement utiles dans les grands projets comportant des systèmes électriques étendus, où une mauvaise organisation peut avoir un impact significatif sur la productivité et l’efficacité de la coordination.

Conclusion

La modélisation des informations du bâtiment est plus qu’une simple mise à niveau technologique pour l’ingénierie électrique : il s’agit d’une transformation fondamentale de la manière dont les systèmes électriques sont conçus, développés et livrés dans l’écosystème plus large de la construction. Dans cet article complet, nous avons vu comment le BIM permet aux ingénieurs électriciens de passer d’une résolution réactive des problèmes à une optimisation proactive des systèmes, créant ainsi des opportunités de collaboration sans précédent, de réduction des coûts et d’amélioration des performances.

La capacité de cette technologie à créer une source unique de vérité pour toutes les informations tout en automatisant les tâches routinières, en détectant les conflits avant la construction et en facilitant une collaboration transparente entre les disciplines positionne le BIM comme un outil essentiel pour la pratique moderne de l’ingénierie électrique. Si les défis liés à sa mise en œuvre peuvent être considérables, qu’il s’agisse des coûts d’investissement initiaux ou de la nécessité d’une transformation culturelle radicale, les stratégies et les solutions présentées démontrent que ces obstacles peuvent être surmontés grâce à une planification adéquate, des approches progressives et un leadership engagé.

Alors que le secteur de la construction poursuit son évolution vers une plus grande intégration, une meilleure durabilité et une sophistication technologique accrue, les ingénieurs électriciens qui adoptent le BIM se positionnent à l’avant-garde de ce processus de transformation. Les avantages combinés de l’adoption du BIM créent des avantages concurrentiels à long terme qui vont au-delà de la réussite de projets individuels.

Pour les entreprises d’ingénierie électrique qui envisagent cette transition, la question n’est pas de savoir s’il faut adopter le BIM, mais plutôt à quelle vitesse et avec quelle efficacité il peut être mis en œuvre afin de tirer pleinement parti du potentiel de transformation de cette technologie. Le guide complet que nous vous avons présenté ici fournit les bases nécessaires pour prendre des décisions éclairées et élaborer des stratégies de mise en œuvre efficaces qui définiront l’avenir de la pratique de l’ingénierie électrique dans un secteur de plus en plus connecté et collaboratif.

Points clés

• Le BIM permet une conception proactive des systèmes électriques grâce à la visualisation 3D, la détection des conflits et la simulation des performances.
• La réussite de la mise en œuvre dépend d’une planification stratégique et de la prise en compte des coûts initiaux, de la formation et des défis culturels.
• La collaboration interdisciplinaire est le domaine dans lequel le BIM apporte la plus grande valeur ajoutée aux projets d’ingénierie électrique.
• La conformité aux normes contribue à garantir la cohérence des projets et l’efficacité de l’échange de données entre les parties prenantes.

Questions fréquentes

Comment le BIM soutient-il spécifiquement la conception des systèmes électriques ?

Le BIM soutient la conception des systèmes électriques en permettant la visualisation 3D de réseaux de distribution complexes, ce qui facilite le placement plus précis des équipements et le cheminement des câbles tout en détectant automatiquement les conflits spatiaux avec d’autres systèmes du bâtiment. Au-delà de ses capacités de visualisation, le BIM peut fournir une analyse quantitative des paramètres de performance électrique tels que la chute de tension et la capacité de court-circuit, ce qui permet aux ingénieurs d’optimiser les conceptions en fonction de géométries réelles plutôt que d’approximations simplifiées.

Quels types de composants électriques peuvent être modélisés avec le BIM ?

Les plateformes BIM modernes prennent en charge la modélisation de pratiquement tous les composants électriques imaginables, des infrastructures de distribution aux terminaux, en passant par tout ce qui se trouve entre les deux. Les implémentations avancées incluent également les systèmes de gestion des câbles, les systèmes de sécurité et les équipements spécialisés avec les dégagements et les exigences de connexion associés.

Comment le BIM peut-il aider au calcul de la charge et à l’analyse énergétique des projets électriques ?

Le BIM transforme le calcul de la charge et l’analyse énergétique en fournissant un environnement riche en données où les calculs s’appuient sur les spécifications réelles des équipements, les relations spatiales et les paramètres opérationnels. Ce haut niveau de précision permet aux ingénieurs de dimensionner correctement l’infrastructure électrique, d’optimiser la consommation d’énergie et de simuler les performances dans divers scénarios, tels que les pics de demande, l’occupation partielle et les opérations d’urgence.