Application BIM pour ponts : les avantages d’un workflow openBIM

Le BIM dans l’ingénierie des ponts a considérablement amélioré les processus de conception, de construction et de gestion de ces projets d’infrastructure importants. Cette méthodologie avancée intègre différentes technologies pour optimiser l’efficacité, la collaboration et la durabilité dans la réalisation des ponts.

Grâce aux standards openBIM, chaque aspect de l’application BIM dans les ponts est amélioré, de la conception et la détection de problèmes à chaque phase de vie de l’infrastructure, jusqu’à la gestion à long terme de celle-ci.

Dans cet article, nous approfondissons comment l’utilisation de l’IDS, du bSDD et de l’IFC garantit que toutes les informations sont gérées de manière interopérable et conforme aux standards, améliorant la collaboration entre les différents acteurs et assurant la conformité technique et réglementaire tout au long du cycle de vie du pont.

Avantages clés de l’openBIM dans la conception des ponts

L’utilisation du BIM dans la conception et la construction des ponts, souvent défini comme Bridge Information Modeling (BrIM), lorsqu’il est associé aux standards openBIM tels qu’IDS, bSDD et IFC, offre une amélioration significative à chaque étape du projet : 

• conception et planification avancées : le BIM offre une visualisation 3D améliorée et favorise la collaboration entre des équipes multidisciplinaires. Cela permet aux concepteurs d’expérimenter différentes alternatives de design, d’identifier les conflits potentiels à l’avance et d’optimiser les projets avant le début de la construction. Grâce à l’intégration des standards openBIM, le processus de conception et de planification des ponts devient encore plus efficace. L’IFC (Industry Foundation Classes) permet de créer des modèles tridimensionnels détaillés qui peuvent être partagés entre différents logiciels et équipes multidisciplinaires, garantissant que tous les acteurs impliqués travaillent sur le même ensemble de données à jour. Cela réduit le risque d’erreurs liées à la fragmentation des informations. De plus, l’utilisation de l’IDS (Information Delivery Specification) permet de définir clairement les exigences d’information dès les premières phases du projet. Cela signifie que, pendant la conception, il est possible de vérifier immédiatement si le modèle répond aux critères établis, tels que les dimensions, les matériaux et les spécifications techniques. Les standards openBIM facilitent donc l’identification et la résolution des conflits déjà en phase de conception, réduisant les retards et les coûts futurs;
• gestion du cycle de vie : le BIM sert de référentiel complet pour les informations sur les actifs tout au long du cycle de vie d’un pont. Cela inclut la gestion des données pour la maintenance et les inspections. L’un des principaux avantages du BIM, renforcé par les standards openBIM, est la gestion efficace du cycle de vie du pont. Grâce à l’utilisation combinée de bSDD et IFC, les modèles BIM peuvent inclure des informations détaillées et structurées concernant les matériaux, les conditions de maintenance et les plans d’inspection. Le bSDD (buildingSMART Data Dictionary) permet d’enrichir le modèle avec des informations standardisées et cohérentes, garantissant que les données utilisées pendant la phase de maintenance et de gestion du pont soient fiables et interopérables. Cela facilite l’intégration de technologies telles que des capteurs IoT ou des drones pour le suivi en temps réel, améliorant la prévisibilité des opérations de maintenance. Les données stockées dans le modèle IFC peuvent être continuellement mises à jour pour refléter l’état actuel du pont, facilitant une maintenance proactive et prolongeant la durée de vie de la structure​;
• efficacité en termes de coûts et de délais : l’utilisation du BIM peut entraîner des économies significatives pendant la construction – réduisant les déchets et améliorant l’efficacité du projet. De plus, le BIM optimise le calendrier global du projet de la planification à l’achèvement.

Le workflow openBIM : IDS, bSDD et IFC

Pour tirer pleinement parti des avantages du BIM dans la conception des ponts, il est essentiel d’adopter une approche openBIM basée sur des standards ouverts. Trois composants clés de ce workflow sont l’Information Delivery Specification (IDS), le buildingSMART Data Dictionary (bSDD) et l’Industry Foundation Classes (IFC).

Information Delivery Specification (IDS)

L’IDS est un document fondamental qui définit les exigences d’information nécessaires pour l’échange de données dans les projets BIM. Développé par buildingSMART, l’IDS est conçu pour être facilement lisible tant par les humains que par les ordinateurs, garantissant une communication claire et précise entre les parties impliquées.

L’IDS spécifie en détail quelles informations doivent être fournies et comment elles doivent être structurées. Il est utilisé pour garantir que les modèles BIM répondent aux besoins du client. Grâce à des outils tels que usBIM.IDS, il est possible de valider les modèles IFC par rapport aux spécifications IDS, identifiant d’éventuelles lacunes d’information et corrigeant rapidement les erreurs​.

Pour créer un IDS efficace : 

1. identifier les informations nécessaires pour le projet du pont;
2. utiliser des outils comme usBIM.IDSeditor pour créer le document IDS;
3. structurer le document en incluant une introduction, des exigences d’information, un format de données et des responsabilités;
4. valider le fichier IDS pour s’assurer qu’il répond aux exigences du projet.

buildingSMART Data Dictionary (bSDD)

Le bSDD est un dictionnaire en ligne qui regroupe des classes, propriétés et valeurs standardisées pour garantir la qualité et la cohérence des informations dans les modèles BIM. Il permet d’enrichir les modèles avec des informations précises et cohérentes, facilitant la classification des éléments structurels et garantissant que toutes les informations soient accessibles et interopérables.

Pour utiliser efficacement le bSDD : 

1. accéder au bSDD via des outils comme usBIM.bSDD;
2. sélectionner les classifications et les propriétés pertinentes pour le projet du pont;
3. définir les exigences d’information pour chaque élément du projet;
4. organiser les éléments en jalons ou phases du projet.

Industry Foundation Classes (IFC)

L’IFC est le format d’échange ouvert le plus utilisé dans le monde du BIM. Ce standard facilite l’interopérabilité entre différentes plateformes logicielles, permettant une gestion efficace des données à toutes les étapes d’un projet, de la conception à la maintenance. L’intégration de l’IFC dans les processus BIM pour les ponts améliore la collaboration entre les différents acteurs impliqués, réduisant les erreurs et les ambiguïtés dans les données.

Implémentation du workflow openBIM dans les projets de ponts

Un workflow openBIM efficace pour les ponts suit un processus bien défini qui exploite au maximum les avantages offerts par les standards IDS, bSDD et IFC. Les étapes de ce processus sont : 

• création d’un IDS : la création de l’IDS commence par la définition des exigences d’information du projet, en sélectionnant les classes et les propriétés pertinentes via le bSDD. Chaque élément du projet, comme les piles ou les travées, est associé à une entité IFC appropriée​;
• validation du modèle IFC : une fois l’IDS créé, le modèle IFC est validé à l’aide d’outils tels que usBIM.IDS, vérifiant que toutes les propriétés requises sont présentes et conformes​. D’éventuelles erreurs peuvent être corrigées en utilisant un éditeur IFC en ligne, comme usBIM.editor, qui permet de modifier les valeurs du modèle en temps réel;
• gestion des données pendant le cycle de vie : une fois le modèle complété et vérifié, il est utilisé pendant toutes les phases du cycle de vie du pont, y compris la maintenance, grâce à la riche quantité d’informations fournies par la norme IFC​.

Cas pratique : le Pont Musmeci à Potenza

Un exemple concret d’application des standards openBIM est le projet du Pont Musmeci à Potenza. Lors de la session « openBIM^® Seeing is Believing » de la IHEEP Conference 2024 présentée par Min Song de buildingSMART USA, il a été illustré comment il est possible de gérer un modèle IFC du pont à travers des outils avancés d’openBIM​.

Min Song et Ian Howell de buildingSMART USA : un cas d’étude innovant qui met en évidence le potentiel d’interopérabilité dans le monde de l’openBIM intégré avec le SIG.

Le processus commence par la création d’un Information Delivery Specification (IDS) à partir des spécifications fournies par le buildingSMART Data Dictionary (bSDD).

Création du fichier IDS en prélevant les propriétés des entités du bSDD de buildingSmart International

Ensuite, à travers la plateforme usBIM.geotwin, le modèle IFC du pont s’ouvre pour le classer et ajouter les propriétés requises en utilisant usBIM.bSDD.

Insertion des propriétés des entités du pont en utilisant usBIM.bSDD

Après avoir complété la classification, le modèle est vérifié avec usBIM.IDS. Lors de la validation du modèle, une erreur relative à une propriété manquante est signalée par usBIM.IDS.

Validation des propriétés extraites du buildingSmart Data Dictionary (bSDD) à travers les spécifications fixées dans un fichier IDS

Ce problème est rapidement résolu grâce à l’utilisation de usBIM.editor, en mettant à jour le modèle pour le rendre conforme aux exigences.

Modification, ajout et suppression des propriétés non conformes aux exigences du fichier IDS via usBIM.editor

Ce cas d’étude démontre de manière concrète la valeur de la méthodologie openBIM à travers des standards comme IFC et des outils comme bSDD et IDS, montrant comment ceux-ci peuvent être appliqués pour améliorer la gestion des projets d’infrastructure et la collaboration.

Regardez la vidéo complète sur « Comment appliquer l’openBIM aux ponts : un guide sur le workflow openBIM avec les standards IDS, bSDD et IFC »