Les dimensions du BIM : 3D, 4D, 5D, 6D, 7D, 8D, 9D, 10D

Les dimensions du BIM : une façon intuitive pour schématiser l’hétérogénéité des données d’information dans une conception « BIM based »

Le BIM est désormais une réalité : les acteurs du bâtiment sont de plus en plus exposés à des entrées et à des informations de toutes sortes concernant la numérisation et l’informatisation du secteur de la construction.

Si vous n’êtes pas encore orienté à la technologie BIM, nous vous suggérons de télécharger et d’essayer gratuitement un logiciel de conception de bâtiments BIM et découvrez de nouveaux outils pour passer de la 2D à la 3D à tester par vous-même comment le BIM peut améliorer votre façon de travailler. Le BIM n’est pas seulement de la modélisation 3D mais permet de gérer de nombreuses informations liées aux matériaux, aux coûts, aux délais de construction. C’est la raison pour laquelle on parle de dimensions BIM.

En effet, les 3 dimensions sont suffisantes pour répondre aux exigences de modélisation géométrique introduite par les logiciels BIM, mais pour représenter les autres domaines d’information une nouvelle approche a été introduite qui se réfère à d’autres dimensions (comme les temps, les coûts, etc.) en créant un véritable système de classification.

Les dimensions BIM se réfèrent donc aux différents niveaux d’informations d’un modèle BIM :

3D : modélisation tridimensionnelle
4D : gestion du planning (analyse des temps)
5D : gestion économique (analyse des coûts)
6D : évaluation de la durabilité (sociale, économique et environnementale)
7D : gestion et facility management

Au-delà des 7 dimensions ci-dessus, il existe aujourd’hui un débat ouvert sur trois « nouvelles dimensions du BIM » :

8D : sécurité dans la phase de conception et de construction de l’ouvrage
9D : lean construction
10D : industrialisation des bâtiments.
Les dimensions du BIM

BIM 3D : uniquement de la modélisation géométrique ?

La modélisation tridimensionnelle 3D est la première des dimensions du BIM qui permet aux professionnels de visualiser la maquette numérique de l’ouvrage en trois dimensions.

Souvent, nous nous limitons à considérer le BIM comme une modélisation géométrique qui nous permet d’augmenter le détail graphique de la conception, mais ce n’est pas seulement cela.

La possibilité de développer un modèle numérique du projet permet d’anticiper de nombreuses analyses de vérification à la phase de conception qui, avec les méthodes de conception traditionnelles, n’intervenaient qu’en phase d’exécution.

Le modèle BIM s’enrichi de nouvelles données et informations provenant de différentes disciplines.

Cet ainsi que le besoin de gestion de l’activité autrement dite « model checking » est né. Ce besoin se formalise en deux opérations distinctes :

le code checking, c’est-à-dire, le contrôle de conformité du modèle aux exigences réglementaires et de conception.
la clash detection, c’est-à-dire, la détection des conflits géométriques (et non) présents dans le modèle.

Les avantages d’utiliser des Logiciels BIM 3D pour les architectes, les ingénieurs et les géomètres sont :

une visualisation de l’ensemble du projet plus détaillée et précise ;
une meilleure collaboration entre les équipes multidisciplinaires ;
l’ élimination des erreurs, des copies, des interférences, grâce à la mise à jour en temps réel du modèle ;
l’optimisation des délais et des coûts.

BIM 4D : gestion des temps de projet

Le BIM 4D (la quatrième dimension du BIM) est l’organisation des activités concernant la planification des temps de réalisation du modèle permettant d’extraire et de visualiser l’avancement des activités tout au long du cycle de vie de l’ouvrage.

Les méthodes traditionnelles pour la gestion de la durée d’un chantier ou, plus généralement, d’un ouvrage (diagramme de Gantt et Pert, etc.) ont des limites et des points faibles :

la perte d’informations dans la transmission des données du concepteur à l’entreprise.
le manque de communication entre la direction des travaux et les fournisseurs.
la présence effective et le placement précis des matériaux sur le site.
l’état d’avancement de l’ouvrage.

Celles-ci sont seulement quelques-unes des raisons qui causent des retards et des inefficacités avec la nécessité par conséquent de revoir ce qui avait été planifié jusqu’à ce moment-là.

Pour éviter ces problématiques il convient de construire une « WBS – Work Breakdown Structure » (en anglais), c’est-à-dire un « OTP – organigramme des taches du projet » (en français) qui permet de réorganiser les temps de réalisation d’un ouvrage de façon dynamique.

Le projet est décomposé en parties élémentaires spécifiquement conçues pour être liées à ce qui a été modélisé. De cette façon, il est possible de visualiser facilement l’avancement des travaux de réalisation de l’ouvrage (planning des travaux). Avec un logiciel de gestion de projet BIM (BIM 4D) les données sont liées à la représentation graphique des composants et il devient plus facile pour le project manager de consulter et de comprendre les informations du projet en obtenant une série d’avantages, notamment :

une coordination efficace entre les architectes, les entrepreneurs et les équipes ;
la détection des conflits à l’avance ;
la gestion des informations relatives à l’état du chantier et la visualisation de l’impact des modifications apportées tout au long du cycle de vie.

BIM 5D : quantité et coûts

La modélisation BIM 5D (la cinquième dimension du BIM) est l’activité d’estimation et d’analyse des coûts.

Grâce aux logiciels BIM 5D spécifique pour le « Quantity Take Off », extraction des quantités, il est possible de créer un lien direct entre les éléments de la maquette numérique, le calcul des quantités et l’estimation des coûts.

Pour les économiste de la construction l’utilisation de cette technologie présentes de nombreux avantages, notamment :

détermine une plus grande précision et prévisibilité des estimations de coûts du projet, des variations de quantités, des matériaux, des équipement et de la main-d’œuvre.
fournit des méthodes pour l’extraction et l’analyse des coûts et des méthodes pour l’évaluation de différents scénarios
permet de visualiser l’avancement des activités et des coûts correspondants dans le temps (BIM 4D).
permet de calculer automatiquement les composants associés à un projet ;
analyse simplifiée des coûts et analyse budgétaire avec les dépenses prévues et réelles au fil du temps.

BIM 6D : évaluation de la durabilité

Le BIM 6D est lié à l’efficacité énergétique et au développement durable d’un bâtiment neuf ou existant.

Le concept de durabilité peut être examiné de trois points de vue différents, en fait on parle de durabilité :

environnemental, en termes de capacité à reproduire et à maintenir les ressources naturelles
économique, entendu comme la faculté de générer des revenus et du travail
social, comme générateur de bien-être pour l’homme.

La simulation BIM 6D permet une analyse exhaustive en termes de durabilité (économique, environnementale, énergétique, etc.) de l’intervention.

L’analyse des performances énergétiques dès la conception apporte au concepteur les solutions techniques les plus adaptées à adopter pour assurer des consommations d’énergie inférieure, une qualité et un confort supérieurs, garantissant ainsi la durabilité du projet.

L’ingénieur à l’aide d’un logiciel d’analyse et de simulation d’énergie dynamique (BIM 6D) peut bénéficier de nombreux avantages tels que :

possibilité d’évaluer différentes solutions rapidement et avec précision;
analyse détaillée de l’impact des différentes solutions sur les aspects économiques et opérationnels tout au long du cycle de vie de l’ouvrage ;
une gestion plus consciente et planifiée des flux d’investissements sur l’actif.

BIM 7D : gestion et facility management

Le BIM 7D correspond à la gestion opérationnelle et à la maintenance du bâtiment et de ses composants tout au long du cycle de vie.

Quand on parle de cycle de vie, on ne peut ignorer les aspects de maintenance et de démantèlement ou de restauration du bâtiment.

Le logiciel 7D BIM extrait et conserve toutes les données relatives aux composants, aux spécifications, aux manuels de maintenance et d’installation, aux garanties, etc.

Grâce à cette technologie, il est possible d’optimiser la gestion opérationnelle du bâtiment tout au long de son cycle de vie. Avec un outil de BIM facility management le facility manager peut :

gérer le remplacement et la maintenance des actifs et des pièces de manière simple et efficace
faciliter les audits et assurer l’efficacité, la sécurité et le respect des normes de construction tout au long de leur cycle de vie
optimiser les ressources et les coûts de maintenance grâce à des systèmes de surveillance continue et toujours à jour

BIM 8D : la sécurité sur le chantier

Le BIM 8D est la dimension qui ajoute au modèle géométrique des informations relatives à la sécurité. En ajoutant ces informations au modèle, il est possible de prévoir les risques dans le processus de construction et d’identifier les activités à mettre en œuvre pour améliorer la sécurité au travail et prévenir les accidents.

Avec le BIM 8D, il est possible de visualiser le chantier avant la construction, ce qui rend l’analyse de tous les scénarios possibles plus facile et plus efficace pour prévenir les dangers et les criticités.

Les plus grands avantages de l’utilisation d’un logiciel de gestion de chantier BIM (BIM 8D) pour le responsable de la sécurité sont :

avoir une vision complète des scénarios de chantier ;
établir des plans de sécurité détaillés et toujours à jour ;
identifier et analyser avec précision les choix de conception les plus adapté en matière de sécurité ;
prévenir les risques en modifiant les choix de conception qui peuvent être à la base d’éventuels dangers ;
visualiser le chantier numérique en 3D ;
former les travailleurs grâce à la réalité virtuelle ;
minimiser le risque d’accidents.

BIM 9D : lean construction

Le BIM 9D est la dimension qui permet d’optimiser et de rationaliser toutes les étapes nécessaires à la phase de construction d’un ouvrage, grâce à la numérisation des processus.

La construction allégée est une approche qui permet une gestion efficace des ressources et implique de contrôler l’utilisation des matières premières afin de minimiser l’incidence des déchets. La surveillance constante de ces ressources permet de créer des stratégies pour convertir efficacement ce qui serait des déchets, des morceaux de matériaux ou de pièces en quelque chose qui ajoute de la valeur à l’ensemble.

Avec un Système de gestion BIM il est également possible de gérer efficacement la dimension BIM 9D, permettant au chef de projet de :

tirer le meilleur parti des matériaux;
maintenir le projet de construction dans les délais et dans les limites du budget.

BIM 10D : industrialisation de la construction

Le BIM 10D vise à industrialiser et rendre plus productif le secteur de la construction grâce aux nouvelles technologies et à l’intégration de données physiques, commerciales, environnementales ou autres.

Il est possible d’atteindre l’objectif du BIM 10D grâce à l’utilisation d’outils pour la numérisation du secteur du bâtiment tels que les BIM management system ce qui permet d’aligner toutes les parties prenantes au cycle de vie de la construction et d’optimiser chaque phase.

Les avantages du BIM 10D pour le project manager sont :

la réduction des temps de réalisation des enveloppes des bâtiments ;
l’optimisation des coûts de chantier ;
la valorisation et la mise en œuvre de la sécurité au travail;
l’augmentation de la qualité de la construction grâce aux infrastructures numériques de nouvelle génération ;
le contrôle précis de chaque élément dans chaque phase de production grâce à des processus évolués, codifiés et standardisés ;
aucune dépendance par rapport aux conditions météorologiques pouvant affecter les activités du site.