La méthodologie BIM au service du traitement de l’eau potable

AVANTAGES DU BIM SUR LE PROJET

Plateforme collaborative - traçabilité et structuration des échanges 

Une des premières applications BIM mise en place a été la mise à disposition de la plateforme collaborative BIM360 à l’ensemble des intervenants du projet. Cette dernière a deux objectifs principaux:

1. Structurer les échanges d’information et de documentation entre les inter-
   venants
2. Mettre à disposition un outil permettant de visualiser et de commenter les maquettes numériques 3D et les plans 2D

Une gestion documentaire structurée et une traçabilité des échanges

La structure de la plateforme collaborative a permis l’organisation des informations liées au projet de construction de Champ-Bougin (procès-verbaux, plans, rapports techniques, listes d’équipement, documentations techniques, maquettes numériques, etc.). L’utilisation de la plateforme doit être privilégiée au regard des flux traditionnels d’échanges comme l’utilisation des e-mails ou autres plateformes de transfert. Le flux d’échange à travers le CDE a également été règlementé selon les concepts de la norme ISO 19650-1 ([3]; fig. 5). Le flux d’information de chaque document doit respecter ce concept afin de permettre un suivi clair de l’état de la documentation (travail en cours, à valider, validé et archivé).
Le respect strict des échanges et de la codification des documents, établi dans le cadre du PEB, doit permettre une meilleure qualité des échanges d’information et de limiter les erreurs de conception dues à la mauvaise utilisation de l’information. Le but ultime était de fournir la bonne information à la bonne personne et au bon moment.
La plateforme BIM360 bénéficie également d’outils permettant la validation officielle de documentation, la gestion des accès à certains dossiers ou encore la gestion du «versioning». L’ensemble des modifications de documents ou de dépôt de nouveaux documents est tracé et
stocké par la plateforme.

Des modèles 3D accessibles par l’ensemble des intervenants

Au contraire d’une méthode plus traditionnelle composée d’échanges de plans 2D au format PDF consultables avec des logiciels gratuits et répandus, l’utilisation du BIM sur ce projet a imposé l’échange de maquettes numériques 3D informées. Grâce à un visualiseur intégré, la plateforme collaborative BIM360 a permis à chaque intervenant de pouvoir visualiser et commenter les modèles 3D déposés régulièrement sur l’espace dédié. Cet outil a offert la possibilité au personnel d’exploitation de parcourir les modèles 3D et ainsi participer activement à la conception du projet (fig. 6).

Des processus BIM améliorant la collaboration et la conception 

L’utilisation des modèles 3D

La méthodologie BIM appliquée pour le projet de Champ-Bougin consistait à établir des modèles de coordination basés sur des modèles spécialisés. Une des clés de la réussite de l’application de la méthodologie BIM sur le projet de Champ-Bougin a été de mettre en place un processus BIM stricte concernant les échanges des modèles des spécialistes et la création des modèles de coordination. Un exemple de flux d’itération, appliqué sur le projet Champ-Bougin, est illustré en figure 7.
Le premier flux d’itération BIM pour le projet de Champ-Bougin a démarré par la mise à disposition du modèle numérique du bâti de l’existant et du modèle numérique du projet d’ouvrage établi durant les phases SIA précédentes. Le fournisseur du traitement a ainsi pu établir la première maquette numérique process PRO. Cette dernière a ainsi servi de guide pour les bureaux d’ingénieurs qui ont établi tour à tour leur premier modèle numérique.
Les modèles des spécialistes ELE, GC et CVS ont été établis avec le logiciel Revit alors que le modèle de spécialiste PRO avec le logiciel CADISON. Les modèles ont ensuite été fédérés avec le logiciel Navisworks. L’ensemble des modèles des spécialistes et le modèle de coordination sont déposés sur BIM360 pour initier les différentes revues de conception (séances techniques).
L’utilisation de la modélisation 3D et la mise en place des échanges structurés des modèles entre les différents mandataires ont grandement favorisé la conception (optimisation des volumes, vérification des besoins en exploitation, etc.) et ainsi limité les erreurs de construction. Les maquettes numériques doivent être vues comme un outil collaboratif qui recueille toutes les données du bâtiment et de la conception.

Un travail collaboratif autour des modèles 3D

Pour rappel, les deux particularités principales du projet Champ-Bougin étaient d’optimiser la disposition des équipements dans des volumes parfois restreints et de limiter au maximum le planning de chantier. La grande force de la méthodologie BIM sur le projet de Champ-Bougin a été d’initier des revues de conception régulières avec l’ensemble des intervenants en utilisant comme élément central le modèle numérique de coordination (fédération des modèles des spécialistes). Ainsi, à échéances régulières, le coordinateur technique initiait les revues de conception sur des thématiques spécifiques et invitait les intervenants concernés. Les revues de conception se faisaient autour du modèle de coordination sur lequel l’ensemble des remarques/demandes/questions/conflits était indiqué grâce au visualiseur BIM360 (fig. 8). Le projet de Champ-Bougin a été grandement conçu et optimisé lors des revues de conception avec une émulation forte entre les intervenants autour du modèle de coordination (travail collaboratif). Cette collaboration «augmentée» sur la base des modèles 3D a entrainé plusieurs avantages:

• Une présence continue des exploitants complètement intégrés aux décisions et à la conception commune
• Une meilleure compréhension sur les besoins et problématiques des différents intervenants
• Une traçabilité des discussions directement intégrée dans les modèles 3D (voir fig. 9)
• Une validation commune des modèles à des phases clés du projet

Le visualiseur de BIM360 a été largement utilisé dans le cadre de ces revues de conception, notamment l’outil permettant de localiser des «problèmes» (langage BIM360) sur les modèles 3D et les affecter aux responsables (fig. 9). En complément des procès-verbaux traditionnels, les participants à la revue de conception consultaient le modèle de coordination et traçaient les échanges directement sur le modèle 3D. Ainsi, les «problèmes» détectés sur les modèles 3D étaient automatiquement transmis au modeleur BIM pour correction. Une nouvelle itération et une nouvelle revue de conception permettaient de contrôler la modification et pour suivre la conception commune. Dans un deuxième temps, le coordinateur BIM se chargeait d’initier des détections de conflits automatiques (hard clash) qu’il relayait ensuite sur le modèles 3D concerné.

Potentiel supplémentaireoffert aux mandataires et aux entreprises 

Outre les avantages décrits précédemment autour de la conception et de la collaboration, l’utilisation des modèles numériques BIM peut apporter d’autres grands avantages (partiellement appliqués sur ce projet). Ceci implique néanmoins une maîtrise des logiciels 3D et des outils satellites.

• Une base de données (MN informée) permettant l’extraction de données utiles à l’établissement de soumissions
• La possibilité pour l’entreprise de gros-œuvre d’établir un planning 4D grâce au modèle numérique GC transmis lors de l’appel d’offres (optimisation de planning)
• La possibilité d’intégrer des informations utiles pour les entreprises sur le chantier (par ex. lien entre le code d’un équipement et sa position sur le modèle 3D)
• L’établissement de plans 2D ou schémas isométriques directement depuis les modèles 3D (augmentation de la productivité).

CONCLUSION

L’utilisation de la méthodologie BIM sur le projet de Champ-Bougin durant la phase de conception a été une réelle plus-value pour le projet. Selon notre expérience, le BIM en phase projet bénéficie aujourd’hui d’une maturité et d’un retour d’expérience suffisant pour affirmer que cette méthodologie apporte des avantages considérables pour la réalisation d’ouvrages «complexes» d’eau potable ou d’eaux usées, ou d’une manière générale à des bâtiments techniques.
La méthodologie BIM appliquée sur ce projet a clairement modifié les habitudes de travail des mandataires et du maître d’ouvrage. Au-delà de l’utilisation des modèles numériques 3D informés et documentés (modèle BIM), cette méthode a permis de mieux structurer les nombreux échanges d’informations et d’augmenter fortement la collaboration et donc son efficience. Dans ce sens, elle semble évidente pour des projets complexes tels que celui de Champ-Bougin, mais également pour des projets plus modestes.
Malgré l’expérience très positive du BIM sur ce projet, il est important de rappeler certains aspects qui auraient encore pu améliorer le projet:

• Des entreprises et certains corps de métier sont encore réticents à l’utilisation de la méthode BIM.
• Des efforts doivent être faits pour amener la méthode BIM au cœur du chantier.
• La méthode BIM n’est pas une solution-miracle et une grande rigueur de chaque intervenant doit être exigée.

À l’image des travaux du VSA dans le domaine des eaux usées, une harmonisation de la branche serait souhaitable afin d’uniformiser l’utilisation de la méthodologie BIM au sein des projets d’eau potable (cahier des charges, contenu des maquettes, etc.).
Enfin, et même si le BIM en exploitation ne bénéficie pas d’une maturité similaire au BIM en phase projet, l’objectif final pour la Ville de Neuchâtel et Viteos est de bénéficier d’un dossier d’ouvrage exécuté sous la forme d’un modèle numérique informé et documenté (modèle BIM «as-built»). L’utilisation du modèle BIM en lien avec les outils d’exploitation (Gestion de Maintenance Assistée par Ordinateur – GMAO, etc.) pourra être réalisée dans un second temps.