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Green BIM : qu’est-ce que c’est et pourquoi est-ce important

Comment le Building Information Modeling contribue à la conception et à la construction de bâtiments durables et pourquoi la modélisation BIM est importante pour la durabilité

Ces dernières années, la question de l’efficacité énergétique et de la consommation d’énergie est devenue de plus en plus importante dans le monde.

Nous savons que le changement climatique dépend de nombreux facteurs, dont les villes, avec leurs îlots de chaleur urbains (ICU), les usines et en général les émissions carbone des bâtiments. Il faut considérer que plus d’1/3 de la consommation mondiale d’énergie est attribuable aux bâtiments et aux travaux de construction, et 1/4 des émissions de carbone sont dues aux bâtiments construit de manière traditionnelle.

Dans ce contexte, il est évident que les soi-disant bâtiments verts (Green Buildings) peuvent réduire considérablement cet impact et les bâtiments écologique représentent une solution valable.

La durabilité est désormais reconnue comme l’une des exigences fondamentales pour les prochains développement de la société et des villes contemporaines: il est donc essentiel d’appliquer des stratégies de durabilité dans l’industrie du bâtiment pour réduire les besoins énergétiques des bâtiments et limiter leur impact environnemental.

Parmi les stratégies visant à garantir une conception durable figurent les méthodes d’évaluation des bâtiments verts (BREEAM, LEED, ACV, etc.), qui suggèrent les actions nécessaires pour réduire l’impact environnemental des bâtiments.

Afin d’obtenir des résultats optimaux, il est également important que ces actions soient réalisées dès la phase préliminaire de conception.

Cela apparaît, sans aucun doute, complexe si l’on utilise des logiciels de conception 2D traditionnels, qui permettent de réaliser l’analyse énergétique uniquement à la fin du processus de conception, limitant la possibilité d’améliorer la performance énergétique du bâtiment.

En revanche, elle devient optimale si la méthodologie BIM est utilisée ; en effet, le processus de conception envisagé par le BIM permet de suivre chaque phase du processus de conception (et post-construction) et d’intégrer des stratégies en matière de durabilité dès le début du processus de conception.

 

Green BIM

Comme nous le savons, le Building Information Modeling (BIM) est un processus de travail collaboratif qui utilise des modèles numériques pour soutenir la conception et le VDC (Virtual Design Construction) qui peut rationaliser le flux de travail de livraison du projet et améliorer les performances du bâtiment.

L’utilisation du BIM pour fournir des données pour l’évaluation de la performance énergétique et l’évaluation de la durabilité des bâtiments est connue sous le nom de Green BIM.

L’analyse énergétique basée sur le BIM peut aider les équipes de conception à examiner et à créer une efficacité énergétique optimisée, en prévoyant les résultats de la construction afin de minimiser son impact sur l’environnement tout au long de son cycle de vie.

Le Green BIM inclut donc le BEM (Building Energy Modeling), une méthode qui repose sur la création d’un modèle d’analyse énergétique dérivant d’un modèle BIM qui, à cet effet, est préalablement exporté dans un format d’échange, généralement en IFC.

Modèle d’analyse énergétique BIM exporté au format d'échange IFC

Modèle d’analyse énergétique BIM exporté au format d’échange IFC

 

Le BIM permet d’optimiser, en phase préliminaire, l’orientation et la forme du bâtiment, la relation entre murs et fenêtres, les apports solaires et, en phase exécutive, l’éclairage naturel, la gestion de l’eau, les performances énergétiques et les choix d’installations, la durabilité des matériaux.

Grâce au BIM, et sur la base des principes de conception durable, les conceptions subissent une modélisation scientifique dès les premières étapes de la conception, au fur et à mesure que les pièces sont raffinées.

  • la lumière du jour et l’énergie sont étudiées tout au long du processus.
  • les besoins énergétiques sont réduits au minimum et des stratégies renouvelables sont trouvées pour répondre aux besoins du bâtiment.
  • la consommation et le gaspillage d’eau sont minimisés ou éliminés grâce à la modélisation et à la conception de bâtiment et de site.
  • les déchets de construction sont identifiés et redirigés comme une source pour d’autres utilisateurs et produits.

L’ensemble du processus de fabrication et de construction est anticipé et guidé en tant qu’éléments de conception critiques.

Tous ces aspects nécessitent l’utilisation de logiciels qui rendent indispensable la cartographie des paramètres et des données à partager pour assurer une interopérabilité sans perte d’informations, tout comme il est indispensable de choisir les outils les plus adaptés pour garantir des résultats fiables.

La vérification des critères environnementaux et la conformité du projet à certaines exigences des différents protocoles de durabilité peuvent se faire par le biais d’un processus collaboratif, dans lequel des flux de travail spécifiques peuvent être développés pour s’assurer que les critères environnementaux correspondent aux caractéristiques de performance du projet exécutif.

Améliorer la qualité de l’architecture (aussi bien en phase de conception que de construction) dépend de la capacité des concepteurs à prendre en compte l’ensemble du cycle de vie des produits de construction et de la volonté des intervenants à créer des coopérations virtuoses: chaque décision, indépendamment du moment qu’elle soit prise, elle ne peut ignorer une évaluation minutieuse des répercussions qu’elle détermine sur l’ensemble du système.

La coopération entre les intervenants devient alors un élément fondamental pour atteindre de nouveaux niveaux de qualité architecturale ; une coopération simultanée, puisque l’élaboration séquentiel de l’activité de conception et de construction est remplacé par la comparaison en temps réel entre différentes compétences.

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Pourquoi la modélisation BIM est-elle importante pour le développement durable ?

  • Elle fournit transparence et clarté à chaque étape
  • Elle approfondit la connaissance de la technologie des matériaux
  • Il s’agit d’un processus de conception efficace sur le chantier et hors site
  • Il contrôle les performances en phase de conception et tout au long du cycle de vie du bâtiment
  • Il minimise les dépenses inutiles et réduit ainsi les coûts
  • Il améliore et optimise les caractéristiques de conception grâce à son fonctionnement complet.

Dans le secteur du bâtiment, il doit y avoir un effort continu vers une conception durable.

Habituellement, pour vérifier qu’un projet est conforme aux exigences de durabilité, un logiciel de vérification de la consommation d’énergie, qui prend en compte divers facteurs, est utilisé.

Dans le cas où les résultats de la vérification montrent que la performance énergétique du bâtiment est insuffisante, les concepteurs ont la possibilité de modifier les caractéristiques de conception qui affectent négativement les résultats. La possibilité de vérification et de modification éventuelle est cependant limitée à la phase de conception.

Il n’est donc pas tenu compte, du fait qu’en raison des activités de maintenance ou de l’état de fonctionnement du bâtiment, les caractéristiques prévues en phase de conception pourraient subir des modifications, compromettant la performance énergétique du bâtiment (et par conséquent son degré de durabilité).

Parmi les principaux avantages découlant de la conception BIM, il y a la possibilité de gérer toutes les phases du cycle de vie d’un projet (de la mise en œuvre à la phase opérationnelle jusqu’au démantèlement), en réduisant le temps et les coûts dus aux erreurs ou à la perte de données.

En conclusion, l’utilisation correcte du BIM ne doit pas se concentrer exclusivement dans l’amélioration de la conception architecturale ; il doit plutôt être appliqué par l’ensemble de l’équipe projet à chaque étape de la conception, notamment celle de l’amélioration de la performance énergétique des bâtiments (Green BIM).

 

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