Conception BIM MEP : les modalités, les avantages et les solutions

Rassembler tous les éléments de la conception architecturale, de la conception des installations et des structures dans un seul modèle 3D est le point de départ pour construire une vue d’ensemble du système bâtiment-installation et évaluer la cohérence de tous les éléments de la construction avant sa mise en œuvre effective.

Dans cet article, nous fournissons des informations sur la façon de travailler avec la méthodologie BIM MEP et sur ce que cela signifie réellement.

Conception BIM MEP issue du logiciel Edificius

Conception MEP : la définition

La conception MEP, en Français CVCSE pour Chauffage, Ventilation, Climatisation, Sanitaire et Électricité ou CVCPE pour Chauffage, Ventilation, Climatisation, Plomberie et Électricité, est le processus de création de la maquette 3D du projet de l’installation contenant toutes les informations physiques, techniques et fonctionnelles relatives aux installation mécaniques, électriques et de plomberie. L’acronyme MEP, en effet, correspond à Mechanical, Electrical and Plumbing.

La conception des installations MEP comprend 3 phases principales : 

• la modélisation
• le dimensionnement et le calcul
• l’estimation des coûts de l’intervention.

En travaillant avec la méthodologie BIM MEP, il est possible de gérer toutes ces opérations avec une seule modélisation 3D.

En effet, toutes les informations relatives aux installations sont ajoutées au modèle architectural BIM : générateur, réseau de distribution, terminaux, systèmes de gestion et de contrôle, etc. Les objets insérés dans le modèle BIM sont des objets paramétriques intelligents qui contiennent toutes les informations pouvant être utilisées dans la conception, la construction et la maintenance de l’actif.

Cela signifie que tout objet 3D envisagé dans le projet contient non seulement des informations géométriques et dimensionnelles mais également des informations de performances, des données relatives à son fournisseur, des fiches techniques, des méthodes d’installation, des temps de maintenance, etc.

Habituellement, pour insérer ces objets, des bibliothèques spéciales embarquées dans le logiciel BIM MEP sont utilisées. Il est également possible de personnaliser ces bibliothèques en modifiant des éléments existants ou en les important de l’extérieur.

Assistant création paramétrique d’objets MEP issu du logiciel Edificius

Actuellement, les logiciels de conception MEP BIM permettent également le dimensionnement et le calcul des installations grâce à l’application de formules conformes aux paramètres requis par les réglementations spécifiques.

Enfin, disposant de la maquette BIM complète, il est également possible d’obtenir automatiquement une estimation des coûts de l’intervention, simplement en combinant les prix sélectionnés dans une liste de prix spécifique, avec les objets et quantités déjà représentés dans la maquette 3D.

Dans chaque phase de la conception, il devient facile de mettre immédiatement en évidence tout problème d’interférence entre les éléments architecturaux, structurels et d’installations et d’éviter les erreurs de conception.

L’avantage d’une conception intégrée est précisément le gain de temps et d’argent et la possibilité de contrôler et de vérifier les choix de conception dès les étapes préliminaires.

Modélisation BIM MEP

La conception BIM MEP commence par la création de la modélisation 3D du bâtiment. Pour travailler dans la méthodologie BIM-MEP, la modélisation 3D doit être complète avec toutes les données et informations relatives aux éléments architecturaux, structurels et des installations du projet.

Par exemple, un modèle BIM MEP pour une centrale thermique contient toutes les données relatives à : centrale de production, réseaux de distribution, système de gestion, appareilles terminaux, etc.

Lorsque toutes les professions sont intégrées dans un seul modèle, l’équipe de travail parvient à atteindre un niveau de détail utile pour améliorer les résultats de conception, réduire les risques, les contingences et les erreurs, évaluer avec précision la faisabilité de l’intervention, les quantités, les délais et les phases de construction.

Le modèle BIM MEP devient le pivot de la conception et permet aux différents professionnels de communiquer sans malentendu, de définir les choix dans les moindres détails avec simplicité et naturalité et d’étudier les solutions les plus adaptées pour intégrer au mieux architecture, structure, installation ou autres composants du bâtiment.

Le modèle BIM MEP peut également être exporté au format IFC pour assurer un langage interopérable, reconnu, interdisciplinaire et partagé par tous les professionnels impliqués.
Le format IFC est précisément ce langage reconnu, universel et interdisciplinaire.

L’IFC est un format de données ouvert non contrôlé par un seul opérateur, qui permet l’échange d’un modèle d’information sans perte ni distorsion de données ou d’informations.

En conclusion, le but de la modélisation BIM MEP est : 

• de mettre en évidence l’impact des différents choix de conception
• de développer une vue d’ensemble du système bâtiment-installations
• de minimiser les erreurs, les imprévus et l’augmentation des coûts pendant la phase de construction
• d’éviter les interférences entre les installations et les éléments architecturaux et structurels qui compromettent la fonctionnalité ou l’esthétique du projet
• d’analyser avec précision les coûts, les délais de réalisation des travaux.

Cas pratique BIM MEP : comment intégrer modélisation, dimensionnement et documents dans un flux de travail unique

Une des principales difficultés dans la conception des installations est de maintenir alignés le modèle, les calculs et les documents à toutes les étapes du projet. Voyons donc comment développer un projet d’installation avec Edificius MEP, afin de comprendre comment la modélisation BIM, le dimensionnement et les documents peuvent être gérés dans un flux de travail unique. Ce cas pratique montre comment, dans un environnement qui intègre modélisation et dimensionnement, il est possible d’obtenir non seulement le calcul de l’installation, mais aussi tous les documents de projet nécessaires.

La modélisation d’une installation incendie

Le processus commence à partir d’un modèle architectural sur lequel sont insérés les éléments de l’installation incendie en utilisant la bibliothèque d’objets BIM. La modélisation est rendue particulièrement simple grâce à des outils conçus pour faciliter le travail du technicien : les tuyauteries sont tracées avec des fonctions de dessin appropriées, tandis que des composants tels que le groupe de pressurisation, les réservoirs, les vannes et les terminaux (par exemple les enrouleurs) sont sélectionnés dans la bibliothèque et insérés dans le modèle. L’orientation automatique de certains éléments et les outils de support au dessin permettent également de réaliser rapidement des connexions et des tronçons d’alimentation plus complexes.

Pour des configurations plus complexes, comme les réseaux de sprinklers, une entité dédiée est disponible pour simplifier encore la modélisation. Il suffit en effet de définir certains paramètres, comme le collecteur, le nombre de ramifications, les diffuseurs et la géométrie du réseau, pour que le système génère automatiquement la structure, modifiable par la suite en fonction des besoins du projet.

Le dessin des éléments, cependant, n’est pas suffisant pour compléter le modèle : pour qu’on puisse parler de véritable modélisation BIM, il est nécessaire d’associer à chaque élément des données et des caractéristiques techniques, comme les règles de projet et les informations relatives aux zones favorisées et défavorisées. Là encore, le processus est simplifié, car de nombreuses informations sont déjà disponibles et le technicien doit seulement intégrer les données nécessaires. L’association des règles aux éléments individuels et aux réseaux se fait également par le biais de fonctions de sélection graphique et d’indications qui guident l’utilisateur dans les différentes opérations.

Avant de commencer le dimensionnement, un contrôle automatique vérifie la cohérence du modèle et signale d’éventuelles incohérences, comme des tronçons de tuyauterie non connectés, permettant de corriger les erreurs avant de procéder au calcul.

Modèle 3D d’une installation incendie réalisée avec Edificius-MEP

Un modèle qui se met à jour avec le projet

Une fois la vérification terminée, le modèle est traité par le moteur de calcul, qui effectue le dimensionnement de l’installation et met automatiquement à jour le modèle BIM avec les résultats obtenus. C’est précisément à ce stade que l’on voit concrètement la valeur de l’intégration entre modélisation et calcul : une fois le modèle envoyé au moteur de dimensionnement, les éléments tracés sont vérifiés et, si nécessaire, redimensionnés automatiquement. Par exemple, le diamètre d’une vanne peut être modifié et les ramifications, initialement dessinées avec un diamètre constant, sont différenciées en fonction du nombre de terminaux effectivement alimentés par chaque tronçon. Il est également possible de vérifier graphiquement si la courbe caractéristique du groupe de pressurisation choisi est compatible avec les courbes de demande de l’installation.

Une fois l’installation dimensionnée, il est possible de produire les documents de projet : projets exécutifs, rapports techniques, tableaux et fiches récapitulatives, ainsi que des plans avec étiquetage automatique des éléments, légendes personnalisables (y compris avec des colonnes dédiées à des données techniques spécifiques) et des tableaux avec des fonctions de regroupement et de comptage.

Un aspect important concerne la mise à jour des modifications : en déplaçant même d’un seul centimètre un élément déjà dimensionné (comme un sprinkler), le système signale que le modèle doit être mis à jour. Une fois la mise à jour confirmée, tous les documents de projet déjà réalisés sont également recalculés automatiquement.

Tableau exécutif d’une installation incendie réalisée avec Edificius-MEP

Même approche appliquée à l’installation électrique

La même approche est applicable à la conception de l’installation électrique. Après l’insertion de transformateurs, tableaux, boîtes de dérivation, prises, canalisations et tuyauteries, il est possible de configurer les composants des tableaux électriques, tels que les disjoncteurs magnéto-thermiques et différentiels, grâce à une fonction d’édition spécifique. Le dimensionnement, dans ce cas, concerne par exemple les protections, la surchauffe dans les tableaux, l’équilibrage des phases et les chutes de tension. Pour l’installation électrique, un rapport technique est également généré automatiquement, fournissant une analyse détaillée de chaque protection, tableau et circuit, avec les grandeurs électriques correspondantes calculées. Il est également possible de générer automatiquement différents documents d’exécution, tels que des plans, des coupes et des sections, des outils de réalisation immédiate qui complètent la documentation technique du projet.

Cette approche permet de maintenir la cohérence entre le modèle BIM, les résultats de calcul et les documents de conception même lorsque le projet subit des modifications, limitant ainsi les mises à jour manuelles. Ceux qui sont confrontés quotidiennement à ce problème sur plusieurs installations peuvent trouver dans un logiciel BIM pour installations MEP un outil conçu précisément pour soutenir cette activité, permettant de gérer la modélisation, le dimensionnement et la documentation technique au sein d’un unique environnement de travail.

Conception BIM MEP : les avantages

Les principaux avantages de la conception BIM MEP sont : 

• la conception 3D
• la conception intégrée et interdisciplinaire qui permet la collaboration et le partage de données entre les professionnels impliqués
• le contrôle des interférences entre les systèmes et le modèle architectural et structurel
• la rapidité de traitement des projets
• la facilité de modifier des projets
• la création automatique de documents tels que tableaux, détails 2D/3D, schémas système, métré et devis, rapports de calcul, etc. toujours connecté au modèle et mis à jour en temps réel
• une plus grande précision dans les évaluations
• moins de risques d’erreurs et de problèmes sur le chantier
• une maîtrise des temps et des coûts de réalisation des travaux
• une plus grande clarté dans la communication des choix de projets
• une gestion même en phase de maintenance.

Télécharger un logiciel MEP

Si vous recherchez un logiciel ou une application pour gérer toutes les phases de conception MEP, nous vous donnons quelques conseils.

Tout d’abord, nous vous invitons à évaluer les fonctionnalités du logiciel en fonction des besoins de votre travail : le meilleur logiciel MEP sera toujours celui qui correspond le mieux à vos demandes, au type de travail, au budget prévu et aux objectifs fixés.

Bien sûr, un logiciel MEP doit vous assurer les fonctionnalités suivantes : 

• créer des modélisations 3D pour avoir une idée réaliste de l’évolution de l’installation
• intégrer et gérer dynamiquement la modélisation 3D (géométrie), 4D (temps) et 5D (coûts), pour éviter les erreurs et obtenir tous les documents du projet (dessins, devis quantitatif, planification des activités de travail, etc.)
• rassembler dans un seul modèle 3D les informations concernant la conception architecturale, structurelle et d’installation pour vérifier toute interférence et incompatibilité entre les différents projets
• visualiser la modélisation 3D avec la Réalité Virtuelle pour analyser tous les détails du projet de manière extrêmement réaliste, comme si l’installation avait déjà été construite.

Les fonctionnalités BIM MEP du logiciel Edificius

Si vous souhaitez modéliser vos installations directement en BIM et expérimenter toutes les fonctionnalités que nous venons d’énumérer, nous vous recommandons essayer Edificius.