Comment digitaliser le bâti et restituer un modèle eBIM

Il est désormais bien connu que, dans le secteur de la construction, une grande partie des activités des techniciens est consacrée à la gestion du patrimoine immobilier existant (rénovation, restauration, gestion des installations, etc.). Quel que soit le type d’intervention prévue, la première étape à réaliser pour aborder un bâtiment existant est sans aucun doute sa numérisation. Ce n’est qu’après avoir réalisé le jumeau numérique du bien réel qu’il sera possible de passer à sa gestion, soutenus par un bon logiciel de gestion des installations.

Dans cet article, nous explorerons ce qu’est l’eBIM, comment cela fonctionne et comment cela peut être utilisé pour numériser les bâtiments existants.

eBIM et gestion des bâtiments existants

Qu’est-ce que la numérisation du patrimoine bâti

La numérisation du patrimoine bâti est le processus par lequel des bâtiments, des infrastructures et des biens architecturaux existants sont transformés en modèles numériques structurés, capables de représenter leur géométrie, leurs caractéristiques physiques, leurs matériaux, leur état de conservation et des informations de gestion.

Il ne s’agit pas seulement de « faire un modèle 3D », mais de construire un écosystème d’information dans lequel la donnée géométrique est intégrée avec des données techniques, documentaires et fonctionnelles : fiches techniques, stratigraphies, installations, chronologie des interventions, état de maintenance, performances énergétiques.

Dans le contexte actuel, marqué par la transition numérique du secteur AEC, la numérisation de l’existant représente l’un des piliers fondamentaux pour : 

• la conservation du patrimoine historique ;
• la gestion intelligente des biens immobiliers ;
• la planification des interventions de réhabilitation ;
• l’adoption de modèles de facility management évolué.

En d’autres termes, c’est le passage de la connaissance fragmentée (dessins, relevés, PDF, archives papier) à un jumeau numérique cohérent et interrogeable.

Qu’est-ce que l’eBIM

L’eBIM (Existing Building Information Modeling) est une approche innovante pour la numérisation des bâtiments existants à travers la création de modèles d’information 3D détaillés, qui incluent toutes les données géométriques, structurelles, matérielles et d’installation. Ces modèles offrent une représentation numérique précise de l’œuvre et de ses composants, permettant une meilleure gestion, maintenance et réhabilitation des bâtiments au fil du temps. Pour créer un modèle d’information 3D, il est nécessaire d’utiliser un logiciel BIM pour la construction. En utilisant les objets paramétriques du logiciel, vous pouvez construire rapidement le modèle BIM du bâtiment, complet de murs, planchers, fenêtres, portes, finitions et meubles. À chaque objet paramétrique, il sera possible d’associer des informations, des fiches techniques, des images et toutes les données utiles au projet et à la maintenance du bien au fil du temps. Ainsi, le modèle 3D devient un véritable conteneur d’informations à mettre à jour et à enrichir au fil du temps.

Importance de l’eBIM

L’eBIM est fondamental pour optimiser les ressources, réduire les déchets et améliorer la durabilité des bâtiments existants. Il permet de prendre des décisions éclairées sur la maintenance, la rénovation et l’utilisation des ressources, le tout basé sur des données précises et à jour.

BIM vs e-BIM vs Jumeau Numérique

Ces trois concepts sont souvent utilisés comme synonymes, mais en réalité, ils représentent des niveaux différents de maturité numérique.

Le Jumeau Numérique représente l’évolution la plus avancée : non seulement un modèle d’information, mais une réplique numérique vivante, connectée en temps réel aux données provenant du bâtiment physique (consommations, températures, flux, capteurs structurels).

L’e-BIM peut être considéré comme la base structurelle sur laquelle construire un Jumeau Numérique.

Numérisation des bâtiments existants

Défis de la numérisation des bâtiments existants

La numérisation des bâtiments existants présente plusieurs défis, notamment le manque de documentation complète, la complexité des structures et la nécessité d’intégrer des données provenant de différentes sources. L’eBIM, cependant, offre une méthode structurée et efficace pour surmonter ces difficultés. De plus, les difficultés initiales d’implémentation du processus eBIM sont largement compensées par la simplification des activités de gestion des installations, par l’exactitude de la représentation 3D et par la consultabilité des modèles et des informations dans le temps.

Avantages de la numérisation

La numérisation des bâtiments existants via eBIM offre de nombreux avantages, notamment : 

• réduction des coûts de maintenance et de gestion ;
• amélioration de la durabilité et de l’efficacité énergétique ;
• facilitation de la planification et de l’allocation des ressources ;
• meilleure collaboration entre les parties impliquées dans le cycle de vie du bâtiment.

Avantages pour le patrimoine historique et architectural

Dans le cas des biens historiques, la numérisation a une valeur presque « culturelle » avant même d’être technique.

Un modèle e-BIM permet de : 

• documenter l’état des lieux avec une précision millimétrique ;
• archiver numériquement la morphologie, les matériaux et les dégradations ;
• simuler des interventions sans toucher physiquement le bien ;
• créer des archives numériques pour la conservation et la diffusion.

Le modèle devient une véritable mémoire numérique du bâtiment, utile également en cas d’événements destructeurs (séismes, incendies, dégradations accélérées).

Pour approfondir, lis aussi : 

• HBIM, le BIM appliqué à la construction existante.

Avantages pour la gestion, la maintenance et la gestion des installations

Dans le monde immobilier et infrastructurel, l’e-BIM représente un changement de paradigme : on passe d’une gestion réactive à une gestion prédictive.

Avec un modèle d’information, il est possible de : 

• localiser rapidement les composants et les installations ;
• planifier des maintenances programmées ;
• lier des tickets, des interventions et des coûts aux objets BIM ;
• réduire les temps d’arrêt et les gaspillages opérationnels.

Le modèle e-BIM devient la plateforme centrale de contrôle du bâtiment.

Impact sur le cycle de vie du bâtiment

L’effet le plus profond de la numérisation est sur la gestion du cycle de vie.

Le modèle accompagne le bâtiment tout au long de son cycle : 

• connaissance initiale (as-is) ;
• conception des interventions ;
• gestion opérationnelle ;
• démantèlement ou réutilisation.

Cela permet des décisions basées sur des données réelles et non sur des estimations approximatives, avec un impact direct sur : 

• coûts globaux ;
• durabilité ;
• performances énergétiques ;
• résilience dans le temps.

Le processus de numérisation : étape par étape

La numérisation n’est pas un acte unique, mais un processus structuré qui intègre relevé, modélisation et gestion de l’information.

Relevé et mesures de l’existant

Le premier pas est toujours la connaissance géométrique de l’objet réel.

Les technologies les plus répandues sont : 

• Laser scanning 3D : génère des nuages de points à très haute densité ;
• Photogrammétrie : reconstruction 3D à partir d’images ;
• Drones : pour des couvertures et des contextes complexes.

Le résultat est un nuage de points géoréférencé, qui représente la matière première du modèle e-BIM.

Création du modèle eBIM

La phase suivante est le Scan-to-BIM : transformer des millions de points en objets intelligents.

Ici se déroule la véritable opération de valeur : les murs réels deviennent des entités murs (ifcwall), les dalles deviennent des dalles (ifcslab), etc.

Chaque objet n’est pas seulement de la géométrie, mais contient des propriétés informatives : matériaux, stratigraphies, codes, état de conservation.

Le modèle ne doit pas nécessairement être hyper-détaillé : la clé est le bon niveau d’information (LOD/LOI) en fonction des objectifs.

Intégration avec des systèmes de gestion et CDE

L’eBIM exprime son maximum potentiel lorsqu’il est intégré dans un Common Data Environment (CDE) et connecté aux systèmes de gestion.

À cette étape, le modèle devient : 

• interface graphique de la base de données immobilière ;
• nœud central de documentation technique ;
• support décisionnel pour la propriété.

Le BIM cesse d’être un « fichier » et devient une infrastructure numérique.

Outils et logiciels les plus utilisés pour eBIM

Dans le flux eBIM, on rencontre typiquement trois familles d’outils : 

• logiciels de relevé et de traitement ;
• outils pour gestion des nuages de points ;
• logiciels de photogrammétrie ;
• environnements de géoréférencement pour intégrer des modèles BIM et des cartes SIG ;
• logiciels de modélisation BIM  (architecture, structures, installations) avec des bibliothèques d’objets BIM et des entités paramétriques ;
• plateformes CDE et environnements collaboratifs avec tableaux de bord de suivi.

Le véritable défi n’est pas le logiciel unique, mais la cohérence du flux d’information entre relevé, modèle et gestion.

Collecte des données

Pour créer un modèle eBIM, il est nécessaire de rassembler des données précises et détaillées sur le bâtiment existant. Ce processus peut inclure : 

1. relevés et scan laser – le scan laser 3D permet de collecter des données géométriques de haute précision sur le bâtiment, y compris les dimensions, la forme et la position des éléments architecturaux et des installations. Ces informations sont fondamentales pour la création du modèle eBIM ;
2. documentation existante – la documentation existante, comme les plans, sections et élévations, peut être utilisée pour compléter les données collectées par le scan laser et fournir des informations supplémentaires sur les caractéristiques du bâtiment ;
3. création du modèle BIM – après avoir collecté les données nécessaires, l’étape suivante dans le processus eBIM est la création du modèle BIM. Cela implique la modélisation des éléments architecturaux et des installations du bâtiment. Ce processus nécessite l’utilisation de logiciels et d’outils spécifiques, tels que : 
   • logiciels de traitement des nuages de points qui transforment les données collectées avec les scanners laser 3D en modèles tridimensionnels utilisables dans les logiciels BIM ;
   • logiciel BIM pour créer des modèles tridimensionnels paramétriques, intégrant toutes les informations géométriques, structurelles et techniques ; 
     • modélisation des éléments architecturaux – les éléments architecturaux, tels que les murs, les dalles, les fenêtres et les portes, sont modélisés en 3D à l’aide de logiciels BIM. Ces modèles contiennent des informations détaillées sur la géométrie, les matériaux et les propriétés physiques des éléments ;
     • modélisation des installations – les installations mécaniques, électriques et hydrauliques du bâtiment sont modélisées séparément et intégrées dans le modèle eBIM. Cela permet de gérer facilement les interactions entre les éléments architecturaux et les installations, ainsi que de planifier la maintenance et le remplacement des composants dans le temps ;
     • validation et contrôle qualité du modèle – une fois le modèle eBIM créé, il est essentiel de le valider et de contrôler sa qualité pour garantir l’exactitude et la fiabilité des données. Ce processus peut inclure la vérification des dimensions, des positions et des propriétés des éléments, ainsi que la correction de toute erreur ou incohérence ;
   • outils d’interopérabilité pour l’échange de données entre différents logiciels et formats, facilitant la collaboration entre les divers professionnels impliqués dans le projet.

Vidéo

Utilisation du modèle eBIM

Le modèle eBIM peut être utilisé pour une série d’objectifs, notamment : 

1. maintenance et gestion des bâtiments – le modèle eBIM permet de gérer efficacement la maintenance et la gestion des bâtiments existants. Il permet de programmer des interventions de maintenance, de surveiller l’état des éléments et des composants et de prévoir la dégradation dans le temps ;
2. rénovation et réhabilitation énergétique – le modèle eBIM peut être utilisé pour planifier et évaluer des interventions de rénovation et de réhabilitation énergétique, permettant d’identifier les solutions les plus efficaces pour améliorer l’efficacité énergétique du bâtiment et réduire l’impact environnemental ;
3. planification des ressources – grâce au modèle eBIM, il est possible de planifier et d’allouer les ressources de manière optimale, en évaluant l’impact des différentes options sur la gestion du bâtiment, sa valeur et sa durabilité à long terme. Cela permet de prendre des décisions éclairées et de maximiser le retour sur investissement ;
4. collaboration entre les parties impliquées – le modèle eBIM facilite la communication et la collaboration entre les différentes parties impliquées dans le cycle de vie du bâtiment, telles que les propriétaires, les gestionnaires, les concepteurs et les constructeurs. Cela garantit que tous ont accès aux mêmes informations à jour et peuvent travailler ensemble pour optimiser la gestion et la maintenance du bâtiment.

L’eBIM représente le moyen le plus efficace de numériser les bâtiments existants et d’optimiser leur gestion, maintenance et rénovation. Grâce à la collecte de données précises et à la création de modèles informatifs 3D détaillés, il est possible de prendre des décisions éclairées, de réduire les coûts et d’améliorer la durabilité des bâtiments dans le temps.
Dans un monde où la durabilité environnementale et l’efficacité énergétique deviennent de plus en plus importantes, l’eBIM se révèle être un outil fondamental pour relever ces défis et garantir un avenir plus vert pour notre patrimoine bâti.

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Formation et compétences requises pour travailler avec l’eBIM

Pour travailler avec l’eBIM, il est nécessaire d’acquérir des compétences spécifiques et à jour dans le domaine de la modélisation des informations des bâtiments existants. Parmi les parcours de formation et les certifications les plus répandus, nous trouvons : 

• cours et certifications BIM qui offrent une formation complète sur les méthodologies et les outils BIM, avec une attention particulière aux bâtiments existants ;
• cours de spécialisation en relevé et modélisation 3D qui fournissent les compétences techniques nécessaires pour acquérir et traiter les données métriques et morphologiques des bâtiments ;
• des rôles professionnels tels que les architectes, ingénieurs et géomètres peuvent se spécialiser dans le domaine de l’eBIM, en acquérant des compétences spécifiques et à jour grâce à des cours de formation et de mise à jour professionnelle.

FAQ – Questions fréquentes

L’e-BIM est-il obligatoire par la loi ?

Cela dépend du contexte réglementaire et du type d’intervention. Dans de nombreux cas, ce n’est pas obligatoire, mais il est de plus en plus demandé dans les marchés publics et les projets complexes.

Est-ce qu’un laser scanner est toujours nécessaire ?

Non, mais c’est la technologie la plus précise. Pour des bâtiments simples, un relevé traditionnel ou photogrammétrique peut suffire.

Combien coûte un projet e-BIM ?

Le coût dépend des dimensions, du niveau de détail, des objectifs d’information et de la complexité du bâtiment.

L’e-BIM remplace-t-il le relevé traditionnel ?

Non, il l’intègre et le renforce. Le relevé reste fondamental, mais la valeur ajoutée réside dans la structure d’information numérique.

Puis-je utiliser l’e-BIM pour la maintenance ?

Oui. C’est l’un des domaines où il offre le meilleur retour économique, surtout à moyen et long terme.