Modélisation BIM 5D

Combien de temps mettez-vous pour estimer le coût de réalisation d’un ouvrage ? Quelle est la précision du résultat ? Rédiger le devis quantitatif estimatif nécessite du temps, de la précision et de l’attention. Souvent, il faut aussi le mettre à jour manuellement en fonction des choix de projet, risquant d’augmenter la probabilité de commettre des erreurs.

La modélisation BIM 5D rend ces opérations plus rapides et sûres, car elle automatise les processus d’estimation des coûts, calculant les quantités directement à partir du modèle BIM.

Voyons ce qu’est le BIM 5D, quels sont les avantages et les logiciels à utiliser pour gérer la cinquième dimension du BIM.

BIM 5D, qu’est-ce que c’est

La modélisation 5D BIM est le processus qui crée des liens intelligents entre le modèle numérique 3D (qui définit la géométrie du bâtiment) et les informations relatives aux coûts de réalisation de l’œuvre.

Le résultat est un modèle informatif à 5 dimensions (5D), complet également des attributs nécessaires pour estimer le coût global du projet.

Avec un modèle BIM à disposition, l’estimation des coûts peut se faire de manière automatique, car les prix de chaque opération ou fourniture sont directement associés aux objets paramétriques du modèle géométrique 3D. En plus d’être un procédé plus fluide et rapide pour le concepteur (cost manager), cette méthode permet d’avoir un contrôle total des opérations à réaliser et un risque moindre de commettre des erreurs et des fautes. En effet, en associant les prix (sélectionnés à partir d’un tarif de référence) directement aux objets du modèle, il est possible d’obtenir le devis quantitatif toujours mis à jour automatiquement, à chaque modification apportée au projet.

Par exemple, en modifiant la taille d’une fenêtre, la quantité (dans ce cas exprimée en m²) se met automatiquement à jour et par conséquent, le coût de cette opération spécifique également.

Grâce à ces données, les concepteurs peuvent développer des estimations précises, basées sur une source fiable d’informations fédérées et analyser en temps réel les différents scénarios de projet éventuellement proposés. Cela rend le processus sûr, précis, rapide et limite les erreurs d’évaluation relatives aux coûts que le client doit supporter.

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Les bénéfices

Avec la méthode traditionnelle, pour effectuer une estimation des coûts des travaux de réalisation, de maintenance et de gestion d’une œuvre, il faut : 

• identifier avec précision les opérations à réaliser et les rubriques correspondantes du tarif ;
• calculer les quantités ;
• organiser les données de mesure dans une séquence logique ;
• évaluer les matériaux, les règles et les unités de mesure.

Plus les évaluations sont précises, moins le risque de commettre des erreurs sera élevé.

Avec un processus numérisé comme celui de la modélisation BIM 5D, les évaluations sont les mêmes mais on exploite certains automatismes qui créent une corrélation précise entre les entités du modèle 3D et les rubriques de coût correspondantes.

BIM 5D et devis quantitatif automatique

Les bénéfices sont les suivants : 

• meilleur contrôle des coûts – chaque détail de la liste des quantités est tracé et surveillé directement, assurant l’exactitude des mesures et le contrôle des coûts pour les entreprises de construction et pour le client ;
• évaluation rapide des quantités – la préparation d’un relevé quantitatif précis basé sur le modèle signifie une plus grande efficacité et des flux de travail optimisés au sein des équipes de conception du processus BIM ;
• qualité du travail – un meilleur contrôle et une plus grande rapidité de traitement conduisent à une meilleure productivité qui se traduit par des économies de coûts pour l’entrepreneur et les bureaux de conception ;
• évaluations plus précises – la collaboration entre toutes les parties du processus de construction en mode BIM permet à toutes les personnes impliquées de garder le contrôle des coûts du projet même lorsqu’il y a des modifications au projet ;
• plus de précision et de prévisibilité dans l’analyse des coûts du projet, des variations de quantités et de matériaux, d’équipements et de main-d’œuvre – l’intégration du BIM avec des modèles de simulation BIM 5D permet le développement de bâtiments plus efficaces et durables.

L’implémentation du BIM dans l’analyse des coûts à travers toutes les phases du processus de construction fournit des informations précises et détaillées, permettant ainsi aux concepteurs de prendre des décisions correctes et éclairées, réduisant ainsi la nécessité de revoir les choix de projet pendant le chantier.

Les dimensions du BIM

Avec « dimensions du BIM », on définit tous les aspects et les informations qui entrent en jeu dans le processus de numérisation d’un ouvrage.

Le BIM est plus que la simple modélisation tridimensionnelle (3D) pour laquelle il est connu et peut englober d’autres « dimensions » qui servent à ajouter des informations utiles à l’œuvre à réaliser ou à gérer : 

• 3D – restitution tridimensionnelle du produit ;
• 4D – analyse des temps de réalisation des œuvres ;
• 5D – analyse des coûts ;
• 6D – évaluation de la durabilité
• 7D – phase de gestion des œuvres réalisées (facility-management)

En plus des 7 dimensions normalisées, il existe aujourd’hui un débat ouvert sur les trois « nouvelles dimensions du BIM » : 

• 8D – sécurité en phase de conception et de réalisation de l’œuvre ;
• 9D – construction lean ;
• 10D – industrialisation des constructions.

Les 10 dimensions du BIM

Les caractéristiques d’un logiciel pour la modélisation BIM 5D

Pour tirer parti des avantages de la modélisation BIM 5D et obtenir automatiquement l’estimation des coûts de réalisation d’un projet, il est nécessaire d’utiliser des logiciels BIM spécifiques qui permettent d’associer au modèle 3D les informations relatives aux coûts.

Plus précisément, un logiciel BIM 5D doit te permettre de : 

• lier à chaque objet du modèle une relative entrée du tarif de référence (ou plus généralement un prix) ;
• obtenir automatiquement le calcul métrique estimatif du projet ;
• mettre à jour en temps réel le calcul à chaque modification du modèle ;
• imprimer, exporter et retravailler le calcul métrique obtenu automatiquement.

L’idéal serait d’avoir un unique logiciel BIM pour gérer toutes les dimensions du BIM, c’est-à-dire tous les aspects qui entrent en jeu dans la conception d’une œuvre.

Pour obtenir automatiquement le calcul métrique estimatif directement à partir du modèle 3D, vous pouvez utiliser Edificius, le logiciel BIM pour la conception architecturale.

Avec Edificius, vous réalisez le calcul métrique estimatif du projet directement à partir du modèle BIM, sans autres logiciels de calcul ou plug-ins supplémentaires.

De plus, avec un unique outil : 

• vous réalisez le modèle 3D de l’œuvre (de l’aménagement intérieur à la conception des espaces extérieurs) ;
• vous concevez les installations (MEP) ;
• vous gèrez des bâtiments historiques et des nuages de points ;
• vous évaluez les temps de réalisation de l’œuvre ;
• vous obtienez automatiquement l’estimation des coûts de construction du projet ;
• vous  présentez le projet avec des élaborations graphiques, rendus, vidéos et réalité virtuelle.

Les défis de l’implémentation du BIM 5D

Malgré les nombreux avantages de l’implémentation du BIM 5D, le processus d’adoption de cette méthodologie est encore assez lent.

Les causes sont : 

• absence d’une unique solution logicielle pour l’implémentation du BIM 5D ;
• investissement initial de ressources ;
• conversion des processus d’entreprise.

En définitive, l’implémentation de la méthodologie BIM5D implique un effort initial dû à l’acquisition de nouvelles technologies, d’outils et de personnel correctement formé, mais les avantages compensent largement l’investissement de ressources engagé et contribuent à un processus de conception de l’ouvrage certainement plus vertueux.

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Cas d’étude : calcul métrique BIM 5D à partir d’un modèle IFC avec PriMus IFC

Pour comprendre concrètement comment le BIM 5D peut soutenir la gestion des coûts de projet, je te décris un exemple de calcul métrique-estimatif effectué directement à partir d’un modèle BIM au format IFC à l’aide de PriMus-IFC. Le cas d’étude montre comment le passage du modèle tridimensionnel au calcul métrique peut être géré à travers un processus Open BIM, maintenant un lien direct entre les entités géométriques du modèle, les quantités correspondantes et les entrées de prix.

Le premier passage consiste en l’importation dans PriMus IFC du modèle informatif au format IFC. Une fois le fichier chargé, le modèle 3D est visualisé dans l’interface du logiciel avec la liste des entités qui le composent, organisées en fonction de leur classe d’appartenance. La possibilité de gérer la visualisation du modèle, d’effectuer des zooms et des rotations, d’activer ou de désactiver la visibilité des entités et de travailler avec les calques permet d’identifier plus facilement les éléments à soumettre à calcul.

La procédure de calcul maintient une logique très similaire à celle traditionnelle, mais exploite les informations déjà contenues dans le modèle BIM. On commence par la sélection de l’entrée de la liste de prix à associer à la tâche, puis on identifie dans le modèle les entités auxquelles appliquer cette entrée. La sélection peut être effectuée directement sur le modèle 3D : en sélectionnant, par exemple, certains cloisons, le logiciel est capable d’identifier automatiquement les autres entités ayant des caractéristiques correspondantes. Il est également possible d’utiliser les propriétés des objets et leur classification pour appliquer des filtres et sélectionner plus précisément les éléments à calculer.

Un aspect particulièrement significatif du processus concerne la gestion des quantités. Dans la méthode traditionnelle, le technicien doit mesurer et entrer manuellement les dimensions nécessaires au calcul; dans le modèle BIM, en revanche, de nombreuses informations géométriques nécessaires sont déjà disponibles. Dans le cas des cloisons, par exemple, il est possible de définir une règle de mesure basée sur la longueur et la hauteur : le logiciel extrait automatiquement les quantités à calculer et, grâce à l’association avec l’entrée de prix correspondante, détermine également les montants correspondants.

La même logique peut être appliquée aux différentes catégories de travaux et d’éléments présents dans le modèle, tels que les chapes, les enduits, les dalles, les menuiseries et les peintures. Pour chaque entité, des règles de mesure appropriées sont définies, permettant de transformer les informations géométriques et paramétriques du modèle en quantités utilisables pour le calcul métrique estimatif. Les entités soumises à calcul sont également mises en évidence directement dans le modèle, fournissant un retour visuel immédiat des éléments considérés et facilitant les activités de contrôle.

C’est justement ce lien entre modèle géométrique, quantités et prix qui représente l’un des aspects les plus pertinents de l’approche BIM 5D. Une fois les associations et les règles de mesure définies, le calcul n’est plus un document indépendant du modèle, mais devient dynamiquement lié à celui-ci. Si, par exemple, lors de la révision du projet, la taille des fenêtres est modifiée, la distribution interne des espaces est changée ou la division des étages du bâtiment est modifiée, la variation apportée au modèle peut se refléter automatiquement sur les quantités et, par conséquent, sur les montants du calcul.

Ce mécanisme permet de réduire sensiblement les opérations répétitives et le risque d’erreurs résultant du manque de mise à jour des mesures. Dans un processus traditionnel, une modification de projet nécessite en effet de vérifier à nouveau les quantités concernées et de mettre à jour manuellement les entrées de calcul correspondantes; dans le processus BIM 5D, le lien précédemment établi entre les objets du modèle et les entrées de la liste de prix permet de maintenir alignés modèle et calcul.

Le lien bidirectionnel entre modèle et calcul facilite également les activités de vérification. En sélectionnant une entrée de la liste de prix, il est possible d’identifier les éléments du modèle auxquels elle a été associée, tandis qu’en sélectionnant une entité directement dans le modèle, il est possible de vérifier ses mesures et les entrées de prix liées. Le contrôle du calcul devient donc également une activité de vérification visuelle du modèle, avec une correspondance immédiate entre ce qui est représenté graphiquement et ce qui est valorisé économiquement.

Une fois le calcul terminé, le calcul métrique obtenu peut être imprimé ou exporté dans différents formats, y compris Excel, Word et DCF, permettant de poursuivre les activités de gestion suivantes et, si nécessaire, de transférer les données dans PriMus pour d’autres traitements ou pour la gestion de la comptabilité des travaux.

Un autre avantage émerge de la possibilité de sauvegarder dans l’archive de PriMus-IFC les modèles de calcul et les règles de mesure correspondantes. Les paramètres définis pour calculer, par exemple, des cloisons, des enduits, des menuiseries ou d’autres catégories d’éléments peuvent également être réutilisés sur des modèles différents, évitant ainsi de devoir reconstruire à chaque fois les mêmes associations et règles. Le cas d’étude met donc en évidence comment la numérisation du processus ne produit pas seulement des avantages dans le calcul unique, mais permet de construire un patrimoine de règles et de procédures réutilisables dans le temps.

Le flux de travail décrit n’est par ailleurs pas limité au seul modèle architectural. Étant donné que le processus repose sur le format ouvert IFC, le calcul peut être appliqué à des modèles générés à l’aide de différents logiciels BIM et relevant de différentes disciplines. Le même principe opérationnel peut, par exemple, être utilisé pour effectuer le métré d’un modèle d’installations MEP : le modèle IFC est importé, les entités à quantifier sont identifiées, les postes correspondants du bordereau des prix sont associés et les règles de mesure les plus appropriées sont appliquées.

L’étude de cas met ainsi concrètement en évidence la valeur du BIM 5D : il ne s’agit pas simplement d’automatiser la production d’un métré quantitatif, mais de créer une relation informationnelle stable entre les objets du modèle et les données économiques. De cette manière, chaque modification apportée au projet peut également être évaluée sous l’angle quantitatif et économique, rendant le processus d’estimation plus rapide, contrôlable et cohérent avec l’évolution du modèle d’information.

Questions fréquentes sur le BIM 5D

BIM 5D, qu’est-ce que c’est ?

La modélisation 5D BIM est le processus qui crée des liens intelligents entre le modèle numérique 3D (qui définit la géométrie du bâtiment) et les informations relatives aux coûts de réalisation de l’œuvre. Le résultat est un modèle informatif à 5 dimensions (5D), complet également des attributs nécessaires pour estimer le coût global du projet. Avec un modèle BIM à disposition, l’estimation des coûts peut se faire de manière automatique, car les prix de chaque opération ou fourniture sont directement associés aux objets paramétriques du modèle géométrique 3D. En plus d’être un procédé plus fluide et rapide pour le concepteur (cost manager), cette méthode permet d’avoir un contrôle total des opérations à réaliser et un risque réduit d’erreurs et de fautes. En effet, en associant les prix (sélectionnés à partir d’un tarif de référence) directement aux objets du modèle, il est possible d’obtenir le calcul métrique toujours à jour automatiquement, à chaque modification apportée au projet. Par exemple, en modifiant la taille d’une fenêtre, la quantité (dans ce cas exprimée en m²) est automatiquement mise à jour, et par conséquent, le coût de cette opération spécifique également. Grâce à ces données, les concepteurs peuvent développer des estimations précises, basées sur une source fiable d’informations fédérées et analyser en temps réel les différents scénarios de conception éventuellement proposés. Cela rend le processus sûr, précis, rapide et limite les erreurs d’évaluation relatives aux coûts que le client doit supporter. Essayez gratuitement PriMus-IFC : le logiciel pour le calcul métrique avec IA

Quels sont les avantages du BIM 5D ?

Avec la méthode traditionnelle, pour effectuer une estimation des coûts des travaux de réalisation, de maintenance et de gestion d’une œuvre, il faut : identifier avec précision les opérations à exécuter et les articles correspondants du tarif ; calculer les quantités ; organiser les données de mesure dans une séquence logique ; évaluer les matériaux, les règles et les unités de mesure. Plus les évaluations sont précises, moins le risque de commettre des erreurs sera élevé. Avec un processus numérisé comme celui de la modélisation BIM 5D, les évaluations sont les mêmes mais on exploite certains automatismes qui créent une corrélation précise entre les entités du modèle 3D et les articles de coût correspondants.

Comment fonctionne le BIM 5D et le calcul métrique automatique ?

Les avantages sont les suivants : meilleur contrôle des coûts – chaque détail de la liste des quantités est tracé et surveillé directement, garantissant l’exactitude des mesures et le contrôle des coûts pour les entreprises de construction et pour le client ; évaluation rapide des quantités – la préparation d’un relevé quantitatif précis basé sur le modèle signifie une plus grande efficacité et des flux de travail optimisés au sein des équipes de conception du processus BIM ; qualité du travail – un meilleur contrôle et une plus grande rapidité de traitement conduisent à une meilleure productivité qui se traduit par des économies de coûts pour l’entrepreneur et les bureaux de conception ; évaluations plus précises – la collaboration entre toutes les parties du processus de construction en mode BIM permet à toutes les personnes impliquées de garder un œil sur les coûts du projet même lors de modifications apportées au projet ; plus de précision et de prévisibilité dans l’analyse des coûts du projet, des variations de quantités et de matériaux, d’équipements et de main-d’œuvre – l’intégration du BIM avec des modèles de simulation BIM 5D permet le développement de bâtiments plus efficaces et durables. L’implémentation du BIM dans l’analyse des coûts à travers toutes les phases du processus de construction fournit des informations précises et détaillées, permettant ainsi aux concepteurs de prendre des décisions correctes et éclairées, réduisant ainsi la nécessité de revoir les choix de conception pendant le chantier.

Quelles sont les dimensions du BIM ?

Par dimensions du BIM, on entend tous les aspects et les informations qui entrent en jeu dans le processus de numérisation d’une œuvre. Le BIM est plus que la simple modélisation tridimensionnelle (3D) pour laquelle il est connu et peut englober d’autres dimensions qui servent à ajouter des informations utiles à l’œuvre à réaliser ou à gérer : 3D – restitution tridimensionnelle du produit ; 4D – analyse des temps de réalisation des œuvres ; 5D – analyse des coûts ; 6D – évaluation de la durabilité ; 7D – phase de gestion des œuvres réalisées (facility-management) ; 

Quelles caractéristiques doit avoir un logiciel pour la modélisation BIM 5D ?

Pour tirer parti des avantages de la modélisation BIM 5D et obtenir automatiquement l’estimation des coûts de réalisation d’un projet, il est nécessaire d’utiliser des logiciels BIM spécifiques qui permettent d’associer au modèle 3D les informations relatives aux coûts. Plus précisément, un logiciel BIM 5D doit vous permettre de : lier à chaque objet du modèle un article correspondant du tarif de référence (ou plus généralement un prix) ; obtenir automatiquement le calcul métrique estimatif du projet ; mettre à jour en temps réel le calcul à chaque modification du modèle ; imprimer, exporter et retravailler le calcul métrique obtenu automatiquement. L’idéal serait d’avoir un seul logiciel BIM pour gérer toutes les dimensions du BIM, c’est-à-dire tous les aspects qui entrent en jeu dans la conception d’une œuvre.

Comment obtenir automatiquement le calcul métrique estimatif à partir du modèle 3D ?

Pour obtenir automatiquement le calcul métrique estimatif directement à partir du modèle 3D, vous pouvez utiliser Edificius, le logiciel BIM pour la conception architecturale. Avec Edificius, vous pouvez réaliser le calcul métrique estimatif du projet directement à partir du modèle BIM, sans autres logiciels de calcul ou plug-ins supplémentaires.

Que peut-on faire avec un seul logiciel BIM ?

De plus, avec un seul outil : vous réalisez le modèle 3D de l’œuvre (de l’aménagement intérieur à la conception des espaces extérieurs) ; vous concevez les installations (MEP) ; vous gérez des bâtiments historiques et des nuages de points ; vous évaluez les temps de réalisation de l’œuvre ; vous obtenez automatiquement l’estimation des coûts de construction du projet ; vous présentez le projet avec des documents graphiques, des rendus, des vidéos et de la réalité virtuelle.

Quels sont les défis de l’implémentation du BIM 5D ?

Malgré les nombreux avantages de l’implémentation du BIM 5D, le processus d’adoption de cette méthodologie est encore assez lent. Les causes sont : manque d’une solution logicielle unique pour l’implémentation du BIM 5D ; investissement initial de ressources ; conversion des processus d’entreprise. En définitive, l’implémentation de la méthodologie BIM5D implique un effort initial dû à l’acquisition de nouvelles technologies, d’outils et de personnel correctement formé, mais les avantages compensent largement l’investissement de ressources engagé et contribuent à un processus de conception de l’œuvre certainement plus vertueux.