Processus BIM : en quoi consiste-t-il et comment améliore-t-il les projets de construction

Le BIM est une base de données qui contient, en plus des éléments du modèle, une grande quantité d’informations qui composent le projet dans son ensemble.

Comme nous l’avons vu dans un article précédent, un processus BIM permet d’obtenir un modèle utile pour l’ensemble du cycle de vie de l’œuvre et à la base de tout cela, il y a clairement un workflow qui diffère du flux de travail traditionnel, pré-BIM.

Dans cet article, nous découvrirons ensemble les phases du workflow BIM et pourquoi son application fera la différence dans votre façon de concevoir.

Le cycle du workflow BIM

Qu’est-ce qu’un processus BIM ?

Un workflow BIM (ou flux de travail BIM) est un processus structuré et collaboratif pour la gestion des informations d’une œuvre de construction ou d’infrastructure tout au long de son cycle de vie. Contrairement aux méthodes de travail traditionnelles basées sur des dessins CAD 2D fragmentés, un workflow BIM intègre architectes, ingénieurs, installations (MEP), entreprises de construction et gestionnaires d’installations au sein d’un écosystème numérique unique basé sur le Building Information Modeling.

Dans le secteur de l’AEC (Architecture, Ingénierie et Construction), adopter un workflow BIM signifie abandonner les « silos d’informations » isolés pour passer à un modèle d’information centralisé et interopérable, réduisant ainsi les erreurs, les délais d’exécution et les coûts opérationnels.

Comment fonctionne un flux de travail  BIM

Mais comment cela se traduit-il dans la pratique quotidienne ? Le cœur opérationnel d’un workflow BIM réside dans la création et l’évolution progressive d’un modèle numérique tridimensionnel, qui n’est pas seulement beau à voir, mais est surtout « intelligent » et riche en données.

Les étapes qui structurent ce flux sont claires et bien définies : 

• on commence par établir les règles du jeu à travers des documents stratégiques tels que l’EIR et le BEP (Plan de Gestion de l’Information), qui fixent des normes, des rôles et des niveaux de détail nécessaires ;
• à ce stade, chaque discipline, qu’il s’agisse d’architecture, de structures ou d’installations (MEP), commence à développer son propre modèle spécialisé en utilisant des logiciels dédiés tels qu’Edificius, Revit, Archicad ou Allplan ;
• toute cette masse de travail converge ensuite dans un espace cloud partagé, l’Environnement de Partage de Données (CDE). Ici, les fichiers individuels, souvent exportés au format ouvert et interopérable IFC, sont « fédérés » pour créer un unique grand modèle global ;
• c’est à ce stade que se produit la magie de la coordination – avant même de déplacer une seule brique sur le chantier, l’équipe effectue la Clash Detection, c’est-à-dire la vérification automatique des interférences, pour détecter et résoudre à l’écran d’éventuelles superpositions entre tuyaux, poutres et murs ;
• une fois le modèle coordonné approuvé, des plans d’exécution, des devis et des plannings mis à jour sont automatiquement extraits.

EIR, BEP et CDE

Le BIM comme processus guidé par les données

L’erreur la plus courante lorsque l’on aborde le thème du BIM est de le confondre avec une simple évolution du dessin 3D. En réalité, la véritable force d’un processus bim réside dans ce « I » de l’acronyme : la gestion des informations. Nous parlons en effet d’un processus purement guidé par les données (data-driven).

Dans cet environnement, chaque élément inséré dans le projet n’est pas une simple forme géométrique, mais un conteneur dynamique d’informations : une fenêtre sait déjà quelles sont ses performances thermiques, son coût, le fournisseur et même les instructions pour sa future maintenance.

Tous les acteurs de la chaîne puisent et travaillent sur une unique source de vérité (Single Source of Truth), éliminant une fois pour toutes le problème des fichiers doublons ou des plans non mis à jour. De plus, la présence de données si bien structurées permet d’automatiser des activités complexes comme le calcul analytique des coûts (BIM 5D), la simulation des phases constructives dans le temps (4D) et l’évaluation de la durabilité environnementale (6D)

Le flux de travail BIM tout au long du cycle de vie du projet

La véritable beauté d’un processus bim réside dans sa continuité : le travail effectué lors des premières phases n’est jamais perdu, mais s’enrichit continuellement au fur et à mesure que le projet grandit et se transforme.

Dans la phase initiale de programmation et de conception, les idées du client se traduisent en modèles géométriques et informatiques précis. En passant à la phase de planification et de chantier, le modèle devient l’outil fondamental pour coordonner les équipes, gérer les approvisionnements et garder le budget sous contrôle, permettant de gérer les variantes en cours d’œuvre sans arrêter les travaux.

Une fois le chantier terminé, le modèle est mis à jour pour refléter fidèlement ce qui a été réalisé, se transformant en modèle As-Built. C’est ici que se ferme la boucle et s’ouvre la phase la plus longue du cycle de vie du bâtiment : la gestion et la maintenance BIM 7D. Livré à la propriété, le modèle devient à tous égards un Digital Twin (un jumeau numérique) extrêmement utile pour planifier les interventions de maintenance, optimiser les consommations énergétiques et gérer la vie de l’immeuble dans les décennies à venir.

Processus BIM vs Flux de travail de construction traditionnel

Pour comprendre pleinement la portée innovante du Building Information Modeling, il est utile de mettre en comparaison directe un processus bim avec le workflow de construction traditionnel (principalement basé sur des dessins CAD 2D et des échanges documentaires fragmentés).

La différence fondamentale réside dans le passage d’une approche séquentielle et isolée (« a silos ») à un processus centralisé, collaboratif et guidé par les données.

Flux de travail de construction traditionnel vs Processus BIM

Communication et gestion des informations

Dans le méthode traditionnelle, chaque discipline (architecte, ingénieur structure, ingénieur en installations) travaille de manière autonome. L’architecte dessine le plan, l’envoie aux autres spécialistes qui développent leurs propres documents, puis on essaie de les superposer. Cela génère des « silos d’information » où les informations se perdent ou se chevauchent.

Dans le workflow BIM, toute l’équipe gravite autour d’un Environnement de Partage de Données (CDE). On n’échange pas de simples fichiers graphiques, mais on travaille sur des modèles spécialisés qui sont périodiquement « fédérés » en un seul modèle global. Tous puisent dans une unique source de vérité mise à jour (Single Source of Truth).

Résolution des problèmes : Chantier vs Conception

Dans le workflow traditionnel, il est fréquent qu’un tuyau de climatisation croise une poutre sur le chantier parce que les deux dessins 2D n’étaient pas parfaitement alignés. Résoudre l’erreur pendant les travaux entraîne des arrêts de production, des variantes en cours d’œuvre et des coûts supplémentaires imprévisibles.

Dans le workflow BIM, la Détection de Conflits (Clash Detection) se fait en phase de conception. Les logiciels signalent automatiquement les chevauchements géométriques et informatifs entre les installations et les structures, permettant à l’équipe de résoudre l’imprévu sur ordinateur des mois avant que la première pierre ne soit posée.

Gestion des variantes et mise à jour des documents

Dans le workflow classique, le changement de position d’une fenêtre nécessite la réédition manuelle de plans, sections, façades, tableaux et fiches des menuiseries. L’erreur humaine ou l’oubli d’un détail est à portée de main.

Dans le workflow BIM, les objets sont paramétriques. La fenêtre est un composant unique au sein de la base de données. Si on la déplace dans le modèle 3D, tous les tableaux 2D, les vues détaillées et le métrage se mettent à jour instantanément et automatiquement.

Valeur résiduelle pour la gestion du bâtiment

Dans le workflow classique, lorsque un chantier traditionnel se termine, le client reçoit des dossiers en papier ou des fichiers PDF désorganisés, souvent non conformes à ce qui a réellement été construit (As-Built).

Dans le workflow BIM, la livraison comprend le modèle As-Built, enrichi de toutes les fiches techniques, garanties et codes des produits installés. Cela transforme le modèle en jumeau numérique (Digital Twin) du bâtiment, prêt à être connecté aux logiciels de Gestion des Installations (7D) pour gérer les maintenances et les consommations énergétiques pendant les 50+ années de vie de l’œuvre.

Avantages des workflows BIM

Certains des avantages d’un workflow BIM sont : 

• les utilitaires de création, visualisation et simulation du modèle aident à garantir que le projet respecte les lignes directrices établies par les propriétaires, architectes, ingénieurs et responsables de la durabilité ;
• les activités de documentation et de coordination sont réalisées au sein d’une suite de programmes interopérables et les informations peuvent être partagées avec toutes les parties prenantes impliquées dans le projet ;
• les outils de résolution des conflits garantissent une réduction drastique des délais et des coûts.

Dans le flux de travail BIM, on consacre plus de temps à la phase de planification (pré-design) et à la phase schématique, car durant ces étapes du processus, une série de décisions de conception et de coordination sont prises et toutes les informations du modèle sont mises en œuvre, construisant le bâtiment numériquement avant même qu’il ne soit construit physiquement. Cette approche présente clairement d’immenses avantages qui se manifestent non seulement à court terme mais surtout à long terme.

Processus BIM Commun

En suivant plutôt le flux de travail traditionnel, les phases de planification et de conception seront relativement brèves mais il n’y aura aucun type d’informatisation du modèle, aucune détection de conflits et aucune évaluation économique préalable. Cela signifie que, très probablement, durant les phases suivantes de Design Development (DD), de Construction Documents (CD) ainsi qu’en phase d’exécution, il sera nécessaire de retoucher le projet et de “retourner à la table à dessin” avec une perte de temps, de coûts et de ressources en conséquence.

Processus pré-BIM commun

Il processus bim permet la construction numérique préalable du bien, ce qui permet de simuler n’importe quel scénario futur et de gérer l’œuvre tout au long de son cycle de vie.

Un autre aspect positif à ne pas sous-estimer du processus bim est la meilleure fluidité dans l’intégration des documents. Étant un modèle informatisé, les documents font déjà partie du modèle et sont continuement mis à jour au fur et à mesure que le projet évolue.

Ainsi, la phase de révision des documents, lorsqu’il est nécessaire d’apporter une modification, est considérablement réduite, voire complètement éliminée.

Phases principales d’un processus bim

Planification du projet et exigences BIM

La première phase jette les bases stratégiques et réglementaires de l’ensemble du processus. Avant d’ouvrir tout logiciel de modélisation, le client et l’équipe de gestion définissent les objectifs et les règles du jeu.

• EIR (Exchange Information Requirements) – le client spécifie quelles informations, documents et données il souhaite recevoir aux différentes étapes du projet ;
• BEP (BIM Execution Plan / Plan de Gestion de l’Information) – rédigé par les concepteurs/mandataires, il définit comment les exigences de l’EIR seront satisfaites, en identifiant les rôles, les logiciels, les normes de modélisation et les jalons ;
• Infrastructure CDE – l’Environnement de Partage de Données (CDE) est configuré et le niveau de détail requis pour les informations (LOD/LOIN) est établi.

Conception préliminaire et création du modèle

Une fois le cadre réglementaire et stratégique défini, on passe à la transformation des idées de concept en volumes numériques et en analyses de faisabilité.

• modélisation de concept (BIM 3D) – création des premiers volumes et masses d’étude pour analyser l’insertion du bâtiment dans le contexte urbain ou territorial ;
• analyse de faisabilité et de durabilité – simulation de l’orientation, de l’ensoleillement et de l’impact environnemental initial directement sur le modèle numérique ;
• définition des lignes directrices – mise en place de la structure des données, de la grille de projet et des cotes de référence pour toutes les disciplines impliquées.

Développement du projet

C’est la phase où le modèle conceptuel prend vie et s’enrichit de détails techniques et spécialisés pour chaque domaine d’ingénierie et d’architecture.

• modèles spécialisés – architectes, ingénieurs structurels et concepteurs d’installations (MEP) développent en parallèle leurs propres modèles sectoriels ;
• intégration des données (LOIN) – les objets 3D (murs, poutres, conduits, équipements) sont enrichis d’attributs non graphiques, tels que les performances acoustiques, la résistance au feu, les fiches techniques et les matériaux ;
• extraction des premiers documents – génération automatique de plans, sections, élévations et tableaux préliminaires à partir du modèle BIM en constante mise à jour.

Coordination multidisciplinaire

Une fois les modèles de discipline rassemblés, il est nécessaire de les intégrer dans un écosystème opérationnel unique pour vérifier l’harmonie globale du projet.

• création du modèle fédéré – les modèles spécialisés (architectural, structurel, MEP) sont exportés et unis au sein d’un environnement d’information unique par le biais de formats ouverts et interopérables (comme l’IFC) ;
• réunions de coordination (BIM Coordination) – le BIM Coordinator et les BIM Specialists se réunissent pour réviser l’intégration entre les disciplines et résoudre les premières incohérences de conception ;
• alignement informatif – contrôle de la cohérence des données saisies par les différentes équipes pour garantir le respect des normes définies dans le BEP.

Coordination multidisciplinaire

Détection des conflits et vérification du modèle

Avant de passer à la production documentaire pour le chantier, le modèle fédéré est soumis à des tests informatiques rigoureux pour détecter les erreurs et les incompatibilités.

• détection de conflits durs – détection automatique des collisions physiques entre des éléments de disciplines différentes (ex. un conduit d’air traversant une poutre porteuse) ;
• détection de conflits souples/de dégagement – vérification des marges de respect et des espaces de manœuvre (ex. l’espace libre nécessaire pour l’entretien d’une pompe ou le chevauchement entre les ouvertures de portes et les chemins d’évacuation) ;
• gestion des problématiques (BCF) – suivi des erreurs identifiées via des rapports au format BCF (BIM Collaboration Format) attribués directement aux concepteurs respectifs pour résolution.

Documentation de chantier/exécutive

Une fois le modèle fédéré validé sans interférences, on procède à l’extraction automatisée de toute la documentation nécessaire pour l’appel d’offres et l’exécution des travaux.

• tableaux exécutifs et détails constructifs – extraction du modèle BIM de plans, sections, élévations, nœuds constructifs et abaques des composants parfaitement synchronisés avec le 3D.
• calcul métrique estimatif (BIM 5D) – association directe entre les quantités physiques extraites du modèle et les listes de prix, garantissant une estimation précise et dynamique des coûts de construction.
• cahiers des charges et fiches techniques – génération des documents contractuels et des spécifications des matériaux en puisant directement dans la base de données du modèle.

Planification et exécution des travaux

Pendant la phase de chantier, le modèle BIM devient un outil de soutien opérationnel direct pour l’entreprise et la direction des travaux.

• simulation de la construction (BIM 4D) – lien entre les objets du modèle et le calendrier des travaux (Gantt) pour visualiser en 3D la séquence de montage, les phases de fouille et l’aménagement du chantier ;
• suivi des progrès – comparaison en temps réel entre l’état d’avancement réel des travaux sur le chantier et la planification numérique 4D/5D ;
• gestion des variantes – suivi immédiat de l’impact économique et temporel de toute variante demandée ou nécessaire en cours d’œuvre.

BIM 4D et gestion des temps

Livraison et gestion de l’immeuble (Facility Management)

À chantier achevé, le workflow BIM exprime sa valeur à long terme en transférant toutes les informations accumulées à la phase d’exploitation de l’œuvre.

• mise à jour du modèle As-Built – le modèle est mis à jour pour refléter avec une précision absolue ce qui a été réellement réalisé sur le terrain, y compris les éventuels ajustements de chantier ;
• Digital Twin (Jumeau Numérique) – le modèle As-Built se transforme en un actif numérique enrichi avec des garanties, des manuels d’utilisation, des fiches de maintenance et des données des fournisseurs ;
• BIM 7D/Facility Management – intégration du modèle avec les logiciels de gestion de l’immeuble (BMS/CAFM) pour planifier la maintenance préventive, optimiser les consommations énergétiques et gérer les coûts opérationnels pour l’ensemble du cycle de vie de l’immeuble.

Qu’est-ce qu’un workflow OpenBIM ?

Commençons par dire que openBIM est une approche universelle de la conception collaborative, de la réalisation et de la gestion de l’immeuble basée sur des standards et des flux de travail « ouverts ».

Un flux de travail planifié via technologie openBIM sera donc : 

• collaboratif ;
• multidisciplinaire ;
• multi-utilisateur.

Dans un workflow openBIM, tous les participants peuvent collaborer et échanger des informations sur les projets en utilisant des formats de fichiers neutres non propriétaires, indépendamment des outils BIM et des applications qu’ils utilisent.

La méthodologie BIM prévoit donc que le projet soit interopérable et partageable sur des plateformes collaboratives appropriées où il est possible de : 

• partager son modèle BIM avec les autres professionnels, chacun ayant des rôles et des permissions spécifiques ;
• générer le modèle fédéré du projet, intégrant les différents modèles réalisés avec les différents logiciels de BIM ;
• créer un système de données relationnelles ;
• créer des workflows de projet appropriés.

Prenons un exemple concret.

Supposons que l’architecte, l’ingénieur structure et le spécialiste des installations développent chacun leur projet avec un logiciel différent. Du point de vue du flux de travail traditionnel, cela pourrait être un scénario peu agréable car des logiciels différents produisent des résultats différents, entraînant une perte de données. Une approche openBIM permet le passage d’informations entre les différentes disciplines via le format IFC.

L’ingénieur structure peut associer des métadonnées à certains éléments du projet de sorte que lors de l’exportation de l’IFC, les informations concernant par exemple la position et les matériaux d’un pilier seront au bon endroit lorsque les autres techniciens devront s’y référer.

OpenBIM implique que différentes équipes exportent en IFC pour communiquer l’état actuel de leurs projets. Les autres équipes prennent ce fichier comme référence, travaillant dessus pour livrer un projet coordonné.

Le BIM comme gestion des informations

Comment est fait un flux de travail BIM ?

Un flux de travail BIM est conçu de manière à ce que toutes les phases soient dynamique et collaborative.

Dans le processus BIM, le modèle 3D classique est informatisé et partagé sur des plateformes collaboratives appropriées. Le partage permet l’union des modèles relatifs aux différentes disciplines, qui sont coordonnés entre eux, produisant un modèle BIM toujours à jour et de plus en plus complet.

Un flux de travail basé sur la méthodologie BIM permet également de : 

• incorporer des documents informatifs, créant un système de données liées ;
• produire facilement une documentation technique, toujours à jour.

Ci-dessous, je te montre le schéma d’un flux de travail BIM pour comprendre encore mieux comment il est : 

• avantageux ;
• multidisciplinaire et multi-utilisateur ;
• transparent et collaboratif.

Schéma d’un flux de travail BIM

A ce stade, il ne vous reste plus qu’à essayer vous-même la nouvelle frontière de la conception : INTERDISCIPLINAIRE, COLLABORATIF, EFFICACE.

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FAQ sur le processus BIM

Qu’est-ce qu’un processus BIM ?

Un processus BIM (ou flux de travail BIM) est un processus structuré et collaboratif pour la gestion des informations d’un projet de construction ou d’infrastructure tout au long de son cycle de vie. Contrairement aux méthodes de travail traditionnelles basées sur des dessins CAD 2D fragmentés, un processus BIM intègre des architectes, des ingénieurs, des installations (MEP), des entreprises de construction et des gestionnaires d’installations au sein d’un écosystème numérique unique basé sur le Building Information Modeling. Dans le secteur de l’AEC (Architecture, Ingénierie et Construction), adopter un processus BIM signifie abandonner les ‘silos d’informations’ isolés pour passer à un modèle d’information centralisé et interopérable, réduisant ainsi les erreurs, les délais d’exécution et les coûts opérationnels.

Comment fonctionne un processus BIM ?

Le cœur opérationnel d’un processus BIM réside dans la création et l’évolution progressive d’un modèle numérique tridimensionnel ‘intelligent’ et riche en données. Les étapes principales sont : 1) Établir les règles à travers des documents stratégiques tels que EIR (Cahier des Charges d’Information) et BEP (Plan de Gestion de l’Information) ; 2) Développement des modèles spécialisés par chaque discipline (architecture, structures, installations MEP) avec des logiciels dédiés ; 3) Confluence des modèles dans un Environnement de Partage de Données (CDE) et création du modèle fédéré (souvent via le format IFC) ; 4) Exécution de la Détection de Conflits pour vérifier et résoudre les interférences à l’écran avant le chantier ; 5) Extraction automatique de plans d’exécution, de devis et de calendriers mis à jour.

Pourquoi le BIM est-il défini comme un processus guidé par les données ?

La véritable force d’un processus BIM réside dans la gestion des informations (le ‘I’ de l’acronyme). Dans cet environnement, chaque élément inséré dans le projet est un conteneur dynamique d’informations (performances thermiques, coût, fournisseur, instructions de maintenance). Tous les acteurs de la chaîne travaillent sur une seule source de vérité (Single Source of Truth), éliminant les fichiers dupliqués ou les plans non mis à jour et permettant l’automatisation de calculs complexes tels que les coûts (5D), les délais (4D) et la durabilité (6D).

Comment se développe le processus BIM tout au long du cycle de vie du projet ?

Le processus BIM garantit une continuité de l’information : dans la phase de programmation et de conception, les idées se traduisent en modèles précis ; dans la phase de planification et de chantier, les équipes, les fournitures et le budget sont coordonnés ; à la fin des travaux, le modèle est mis à jour en As-Built, devenant un Digital Twin (jumeau numérique) utilisé dans la phase de gestion et de maintenance (BIM 7D) pour optimiser les consommations et planifier les interventions futures.

Quelles sont les différences entre un processus BIM et un processus de construction traditionnel ?

Dans la méthode traditionnelle (CAD 2D), le flux d’information est fragmenté et séquentiel, les problèmes et les interférences sont résolus sur le chantier avec des coûts supplémentaires, les modifications nécessitent des mises à jour manuelles sur chaque plan et la livraison finale consiste en des dossiers papier souvent non mis à jour. Dans le processus BIM, le processus est centralisé et collaboratif via CDE, la résolution des interférences se fait à l’écran via la Détection de Conflits avant les travaux, la mise à jour des documents est automatique et paramétrique, et à la fin du chantier, un modèle As-Built et Digital Twin (7D) est livré pour la gestion du bâtiment.

Quels sont les principaux avantages des processus BIM ?

Les principaux avantages incluent : la garantie que le projet respecte les lignes directrices établies ; la centralisation de la documentation dans une suite de programmes interopérables partagés entre tous les professionnels ; une réduction drastique des délais et des coûts grâce aux outils de résolution des interférences ; la possibilité de ‘construire numériquement’ l’ouvrage avant de le réaliser physiquement ; une plus grande agilité dans l’intégration et la révision des documents qui restent toujours à jour dans le modèle.

Quelles sont les étapes principales d’un processus BIM ?

Les étapes principales sont 8 : 1. Planification du projet et exigences BIM (EIR, BEP, configuration CDE) ; 2. Conception préliminaire et création du modèle (BIM 3D, analyse de faisabilité) ; 3. Développement du projet (modèles spécialisés et intégration des données LOIN) ; 4. Coordination multidisciplinaire (création du modèle fédéré IFC et réunions de Coordination BIM) ; 5. Détection de conflits et vérification du modèle (hard/soft clash et gestion BCF) ; 6. Documentation de chantier / Exécutive (plans, devis 5D, cahiers des charges) ; 7. Planification et exécution des travaux (simulation 4D et gestion des variantes) ; 8. Livraison et gestion de l’immeuble (As-Built, Digital Twin et Facility Management 7D).

Qu’est-ce qu’un processus OpenBIM ?

L’openBIM est une approche universelle de la conception collaborative, de la réalisation et de la gestion du bâtiment basée sur des normes et des flux de travail ‘ouverts’, c’est-à-dire collaboratifs, multidisciplinaires et multi-utilisateurs. Il permet à tous les participants d’échanger des informations et des modèles en utilisant des formats neutres et non propriétaires (comme l’IFC), indépendamment des logiciels BIM spécifiques utilisés par les différentes équipes.

Comment est structuré un processus BIM ?

Un processus BIM est structuré de manière à ce que toutes les étapes soient dynamiques et collaboratives. Le modèle 3D classique est informatisé et partagé sur des plateformes collaboratives pour unir les modèles des différentes disciplines en un seul modèle toujours à jour et complet. Il permet d’incorporer des documents informatifs en créant des données liées et de produire facilement une documentation technique toujours synchronisée.