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Pourquoi utiliser le BIM 4D et quel est son utilité

Organisation de chantier : comment améliorer la planning des activités sur site à l’aide du modèle BIM 4D

Estimer et programmer les temps de construction d’un ouvrage sont essentiels pour optimiser les ressources pendant la phase de construction. En effet, pour accompagner un projet il est toujours conseillé, voire obligatoire, d’établir le planning des travaux BIM 4D, le diagramme de Gantt et Pert, etc. pour la gestion de la durée d’un chantier ou,plus généralement, d’un contrat.

Ces méthodes traditionnelles n’envisagent cependant pas la possibilité de réduire/gérer/réorganiser les délais de commande de manière dynamique et ouverte.

Pour les clients, les concepteurs et les entrepreneurs, il est utile de pouvoir « visualiser le chantier » dès la phase de conception, de prévoir et de planifier toutes les activités en fonction du temps.

Le BIM, et en particulier la modélisation BIM 4D, peut être la solution à ces besoins et peut représenter un support valable pour réduire les délais et les inefficacités sur les chantiers.

Partons dans l’ordre et découvrons qu’est-ce que le 4D BIM, quels sont les avantages pour votre travail et les outils à utiliser pour gérer la quatrième dimension du BIM.

Modélisation BIM 4D et planning des activités de chantier issu du logiciel Edificius

Modélisation BIM 4D et planning des activités de chantier issu du logiciel Edificius

Qu’est-ce que le BIM 4D ?

La modélisation BIM 4D est le processus qui crée des connexions intelligentes entre la maquette numérique 3D (qui définit la géométrie de l’ouvrage) et les informations relatives au temps d’exécution des différentes activités nécessaires à la création de l’ouvrage.

Le résultat est un modèle d’information complet qui peut également être utilisé pour créer des simulations réalistes du processus de construction en fonction du temps. L’objectif est d’identifier toutes les activités d’un chantier (comme dans un calendrier traditionnel), de visualiser leur évolution dans le temps et  d’offrir aux  entrepreneurs l’opportunité d’identifier, d’analyser et de prévenir les problèmes liés aux aspects séquentiels, spatiaux et temporels du chantier.

Visualisation dynamique d'une modélisation BIM 4D issue du logiciel Edificius

Visualisation dynamique d’une modélisation BIM 4D issue du logiciel Edificius

Avec ces données, les concepteurs peuvent développer des programmes précis basés sur une source fiable d’informations fédérées. Cela sécurise le processus, améliore le contrôle de la détection des conflits entre les différentes activités, limite l’occurrence d’événements désagréables pendant le chantier et par conséquence les pertes de temps et de ressources.

La différence par rapport à une approche de type classique est qu’il s’agit d’un modèle BIM en trois dimensions, qui peut être visualisé de manière extrêmement réaliste et auquel s’ajoute la quatrième dimension, à savoir l’information sur le temps. La simulation réaliste du BIM 4D, en pensant par des images et pas seulement par des schémas et des rapports écrits, améliore la capacité de compréhension de l’information.

Le concept de planning BIM 4D

Littéralement par planning , nous entendons la programmation des temps d’exécution des travaux. Parler de BIM 4D, c’est définir précisément les activités à réaliser et les horaires et les connecter dynamiquement au modèle BIM de l’ouvrage lui-même.

La planification est une caractéristique essentielle de la conception, car elle permet de prévenir et d’anticiper les difficultés dès la phase préliminaire, en évitant les malentendus et les pertes de temps et de ressources sur site.

La planification de la construction par rapport aux méthodes traditionnelles, permet de détecter les conflits spatio-temporels et de surmonter les problèmes à l’avance grâce à des mises à jour immédiates du programme, grâce à des connexions dynamiques et intelligentes avec le modèle BIM.

Modélisation BIM 4D avec un diagramme de Gantt issue du logiciel Edificius

Modélisation BIM 4D avec un diagramme de Gantt issue du logiciel Edificius

Les 5 avantages du BIM 4D

Le BIM 4D peut être le catalyseur d’un changement essentiel dans la façon de concevoir, gérer et développer des projets dans le secteur de la construction.

Voici 5 aspects du BIM 4D qui peuvent améliorer votre façon de travailler : 

    1. Planification et programmation – les intervenants du secteur AEC peuvent avoir une vision exhaustive, dès le début du processus, du projet et du chantier ;
    2. Mise à jour en temps réel – le BIM 4D fournit une aide précieuse pour minimiser le nombre et la durée des réunions et des appels téléphoniques pour communiquer les décisions, les changements et les mises à jour. Grâce à la visualisation de l’avancement du projet obtenue avec les maquettes BIM 4D, la communication devient beaucoup plus simple, claire et immédiate ;
    3. Suivi de projet – l’animation des différentes phases du processus de construction qui est obtenue à partir du modèle 4D peut être d’une grande aide pour garder sous contrôle tout ce qui se passe sur le chantier. Ce que vous obtenez est un vrai film dans lequel se succèdent dans l’ordre chronologique les différents processus prévus dans la conception ;
    4. Prévention et résolution des conflits – l’existence d’un modèle d’information partagé ajoute de la transparence et définit clairement les responsabilités de toutes les personnes impliquées. Tout ajout ou variante au projet peut facilement être retracé jusqu’à la personne qui en est responsable ;
    5. Sécurité sur le chantier – L’utilisation d’une séquence d’animation de l’ouvrage pour surveiller la progression de la construction présente également de grands avantages en termes de sécurité, de violation des données de conception et de risque d’accident sur le chantier.

Quelles sont les dimensions du BIM ?

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

Le BIM est plus qu’une simple modélisation tridimensionnelle (3D) pour laquelle il est connu et peut englober d’autres « dimensions » qui servent à ajouter des informations utiles à la gestion ou à la réalisation de l’ouvrage : 

  • 3D – restitution tridimensionnelle du bâti
  • 4D – analyse des délais de construction des ouvrages
  • 5D – analyse des coûts
  • 6D – évaluation de la durabilité
  • 7D – phase de gestion des travaux achevés (facility-management).

En plus des 7 dimensions réglementées, il existe actuellement un débat ouvert sur les trois « nouvelles dimensions du BIM » :

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

Les 10 dimensions du BIM

Les outils de modélisation 4D

Voyons maintenant quelles sont les caractéristiques des outils qui permettent de connecter le modèle géométrique 3D d’un ouvrage, au temps 4D.

Tout d’abord, nous précisons que les outils de modélisation BIM 4D sont des logiciels qui permettent d’associer une série d’informations relatives au temps de construction de l’ouvrage et à l’organisation du chantier à la maquette BIM 3D. Ces informations sont affichées de manière réaliste à travers des animations qui reproduisent le déroulement des différents processus et le déroulement des phases de chantier. En pratique, il s’agit d’une véritable vidéo qui montre les activités du chantier et l’évolution de l’ouvrage, jusqu’à sa réalisation complète.

Concrètement, tout logiciel de modélisation BIM 4D doit vous permettre de : 

  • décomposer le projet en activités individuelles en définissant une WBS spécifique (Work Breakdown Structure, c’est-à-dire la liste structurée de toutes les activités du projet)
  • associer des objets BIM aux différentes activités
  • obtenir le diagramme de Gantt
  • simuler en Temps Réel l’évolution du projet dans le temps et obtenir des présentations réalistes
  • identifier et résoudre les éventuels conflits (chevauchement de processus incompatibles, etc.)
  • fédérer différents modèles BIM 3D
  • ajouter tous les objets liés à des activités même non directement liées au travail (objets présents dans une zone de stockage de matériel, etc.)
  • partager le modèle 4D avec des collègues
  • exporter les schémas obtenus sous différents formats.

Si vous souhaitez essayer d’estimer les délais d’exécution de votre projet avec un logiciel BIM, téléchargez et utilisez la version d’essai gratuite de Edificius et utilisez les fonctionnalités de l’environnement 4D – Gantt pour simuler l’évolution de la modélisation 3D dans les différentes phases du projet.

Interface de la modélisation et de la WBS dans un diagramme de GANTT issu du logiciel Edificius

Interface de la modélisation et de la WBS dans un diagramme de GANTT issu du logiciel Edificius

Quelle est la différence entre la 4D et la 5D ?

En résumé, le BIM 4D intègre les données du modèle 3D avec les données de programmation et de planification du projet, générant des simulations réalistes des activités de construction de l’ouvrage.

Le BIM 5D, quant à lui, relie toutes les informations 4D aux aspects de coût du projet (quantités de matériaux et autres informations sur les prix).

Dans l’application du BIM, la planification des coûts et des délais fait référence à la méthodologie du Project Management et en particulier de la gestion du temps projet (project time management) et gestion des coûts du projet (project cost management).

L’expert BIM chargé d’établir le chiffrage (5D) et de gérer les délais de construction de l’ouvrage (4D) a pour mission de rattacher toutes les mesures, non plus seulement à un tarif mais aussi aux objets paramétriques de la maquette BIM . Cette opération est réalisée grâce à l’utilisation d’un logiciel BIM spécifique.

Les objets paramétriques (murs, portes, fenêtres, etc.) contiennent en effet toute une série d’informations qui permettent d’établir le calcul (Quantity take off) et d’identifier, de manière plus appropriée, la liste de prix plus adaptée, ayant à disposition toutes les informations sur le projet.

De cette façon, le chiffrage est établi avec une extrême simplicité et en utilisant les automatismes qui associent l’objet paramétrique à calculer, les mesures (qui peuvent être obtenues automatiquement à partir de la géométrie de l’objet) et le prix (généralement tiré des listes de prix de référence).

En résumé, la 3D, la 4D et la 5D sont trois aspects de la conception étroitement liés les uns aux autres : en créant le WBS, il est automatique d’obtenir le calcul métrique (en interrogeant également le modèle 3D pour obtenir les quantités) et les temps de chaque traitement individuel (évaluer également les analyses de prix dans lesquelles les temps utilisés pour chaque processus sont également expliqués) puis les mettre en séquence, en respectant de bonnes règles de programmation.

 

edificius
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