La Maquette Numérique au Service de la Construction et de l Aménagement Durables

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1 La Maquette Numérique au Service de la Construction et de l Aménagement Durables Mouvements Architectures Pluriels (M.A.P.) Eric Lebègue, CSTB, Tours, 22 Mai 2013 Page 1

2 Les méthodes de communication actuelles atteignent leurs limites Pauvreté de l information, Multiplicité des liens, incohérences, erreurs de ressaisie.. Page 2

3 La solution : la maquette numérique (ou virtuelle) Son emploi se généralise pour les phases de conception dans tous les domaines sectoriels Aéronautique Automobile Architecture Urbanisme Territoire Page 3

4 Maquettes Numériques de Construction Nouvelle génération des outils CAO (ADT, Revit, Allplan, Archicad, ( Advance Objets de constructions numériques (représentation 3D + ( matériaux propriétés Bâtiments & ouvrages numériques ded objetsassemblage ) ( construction Villes & territoires numériques (assemblage de bâtiments & ( ouvrages Exploitation: - Simulations - Synthèse Page 4

5 Cannes (1er prix Laval Virtuel 2006) 21 km bâtiments 6000 arbres 2 ans et demi de travail Page 5

6 le BIM Infos projets, arborescence Infos sur chaque objet du projet : - Éléments de construction & espaces - Identification, auteurs & historique -Propriétés & Matériaux, - relations de connexions

7 Exploitation des maquettes numériques La modélisation des objets apporte à la CAO 3D le complément sémantique à la description géométrique des ouvrages Constitution, reprise de projets existants, e-catalogues des industriels Production des documents d exécution (plans) Phasage de construction Calculs de structures 2 IFC, CityGML i Suivi et contrôle : gestion qualité, délai et coûts Simulations / 3 réglementation Développement Durable, phénomènes physiques n Synthèse, coordination des acteurs, communication, Actualisation du patrimoine Page 7

8 Importance des standards Richesse sémantique des formats IFC et CityGML IFC, CityGML Independence vis-à-vis des éditeurs de logiciels et leurs formats propriétaires aucun éditeur ne couvre ni ne peut prétendre couvrir l ensemble des besoins du projet de construction et de son exploitation! Pérennité, archivage des données, tout au long du cycle de vie du bâtiment Le choix des académiques pour développer les outils de simulations Qui rechigne de plus en plus a acquérir des licences d outils propriétaires Défaut de pérennité des APIs de ces outils pour des développements spécifiques Solution BIM -

9 Echelle du bâtiment IFC = Industry Foundation Classes Norme ISO Format neutre basé sur la norme ISO STEP (développé par l aéronautique et l automobile) Définie par l association internationale BuildingSMart On échange ou on archive des vrais objets de construction : Poutre, poteau, murs, portes, fenêtres, étages, escaliers, bâtiment Avec une ou plusieurs représentations (enveloppe, détaillé..) et les propriétés associées (matériaux ) IFC et projet

10 Des échanges possibles autour d un BIM IFC avec des vues métiers Conversion 2D -> BIM 3D IFC Gestion patrimoine IFC IFC Etudes Electricité IFC IFC Synthèse technique / Conformité réglementaire Ventilation Chauffage IFC et projet

11 BIM 2015 Mise en place d une certification nationale IFC Reconstruction BIM de l existant Logiciels CAO Internationaux (non PME) Calcul de structure IFC Analyses thermiques & énergies Métrés / devis économiques Electricité (dimensionnement & analyse) Gestion de patrimoine Viewer de référénce Candidats évaluation DHUP RT2012 Page 11

12 Echelle territoire et ville : CityGML GML: CityGML: Norme OGC depuis 2008 Principal schéma d application dédié à la représentation des objets urbains en 3D. Description géométrique et sémantique détaillée d une ville Jusqu à 5 niveaux de détails Page 12

13 Toutes les échelles BIM Industriels Acteurs politiques Citadins Riverains Usagers Acteurs Aménagement Publics - Privés Architectes, BET, économistes Page 13

14 L existant en niveaux de détails LOD 4 (MANUEL) : Maquette Numérique LOD 2 (SEMI-AUTO) LOD 1 (AUTO) : Base sémantique Intégration de projets LOD 3 (MANUEL): Géométries réalistes LOD 0: Socle Numérique

15 La plateforme CSTB EVE (Environnement Virtuel Enrichi) evebim : simulations du bâtiment TRNSYS Acoustique, Éclairage evecity : simulations urbaines Décision 3D Configurateurs IFC de Produits & Systèmes Maquettes Numériques IFC & CityGML eveplayer : réalité virtuelle Salle Immersive Le Corbusier Page 15

16 Forfait initial : création de la maquette A la demande Maquette Numérique (prix au km²) Export 3D Ecosystème Client Site web, logiciels, etc Sémantisation / Préparation pour les simulations numériques Import de projets 3D Prix à la complexité Simulations / Expertises Prix au scénario Export 3D / SIG Mise à jour prix au km² Prix à la session Séance de revue de projet

17 Salle Immersive Le Corbusier Un outil d aide à la décision permettant d immerger personnes dans un projet Navigation interactive et rendu sonore Page 17

18 Exemples de simulations L innovation en direct de la recherche Pollution Decision 3D Acoustique Trafic Ondes EM Eclairage urbain Héliodon - Potentiel PhotoVoltaïque

19 Simulations Trafic Nuisances sonores (CG59) Page 19

20 Monitoring urbain trafic qualité de l air (Cagnes sur Mer) Page 20

21 Campus Aix en Provence Page 21

22 Appels d offres MOE avec le BIM/IFC Evaluation du BBio Cahier des Charges IFC-BIM Livraison IFC par les candidats et vérification par CSTB Intégration dans la maquette globale du Campus Page 22

23 Evolution des textes réglementaires Page 23

24 evebim-elodie Le calcul d impact environnmental Page 24

25 Simple matériaux Vs Systèmes constructifs L approche système, une solution globale validée par les règles de l'art DTU ou par Avis Technique : un ensemble de produits accompagné de règles de mise en œuvre Correspond à la démarche des industriels : une approche constructive multimatériaux permettant de mieux répondre aux réglementations et contraintes de mise en œuvre Correspond à la démarche conception : recherche d'une réponse globale et sur mesure à une ou plusieurs fonctions Correspond à l'approche entreprise : lot, phase chantier Produits &

26 Produits & Systèmes constructifs en IFC Le problème à résoudre Comment décrire un système dans le BIM en s'appuyant sur un standard les IFC, sachant que : la position des produits doit correspondre au dessin et aux règles de mise en œuvre Le choix des produits doit correspondre aux contraintes réglementaires et aux performances souhaitées par le concepteur? Page 26

27 Concept des Configurateurs IFC (brevet CSTB Saint-Gobain) Manufacturer e-catalog IFC sketch Multimedia Multimedia Docs Docs Products Products Items Items IFC Plugins EVE IFC SDK evebim Local Governmental Rules Products & Systems Detailed IFC - BIM Configurator Studio Simulations & analysis, costing, construction site preparation, facility management Page 27

28 Merci pour votre attention Eric Lebègue CSTB Division MODEVE Sophia-Antipolis Page 28

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