Passage au BIM et à la 4D dans la Maîtrise d Ouvrage Publique

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1 Passage au BIM et à la 4D dans la Maîtrise d Ouvrage Publique Bénéfices et Gains retenus

2 UNE CONTRAINTE, DES CONSEQUENCES Dans le cycle de vie d un bâtiment, la part accordée à l exploitation et la maintenance est essentielle. Elle s échelonne entre 30 à 50 ans alors que les phases de conception, de construction et de la réaffectation du bâtiment (déconstruction) oscillent de 1 à 3 ans. (fig1.) Représentation Proportionelle conception construction exploitation / maintenance réaffectation Fig 1 Les coûts associés au cycle de vie suivent une voix quasi-identique. Exprimés en pourcentage du coût du bâtiment, alors que les études ne comptent que pour 1% du coût et qu il est réservé en moyenne 10% du coût, la part accordée à la partie opérationnelle (exploitation maintenance) équivaut à parfois plus de 100% du prix du bâtiment.(fig2.) conception construction opération Fig 2

3 Or la productivité dans le secteur du batiment n a pas cessé de baisser depuis 1994 en comparaison à la productivité dans le secteur industriel. (fig3.) Gross value added per hour worked, volume indices, 1995 = 100 Fig 3 La raison essentielle porte sur l impossibilité de maitriser l intangible dans un projet de construction : alors que les techniques de construction se sont modernisées, la multiplicité des acteurs (architectes, Bureau d étude, constructeurs, fournisseurs spécialisés, promoteurs, gestionnaires, propriétaires ), leur logique économiques parfois opposées et le cloisonnement des filières professionnelles indépendantes font de la communication le principal frein à la productivité du secteur. Bien que la tour de Babel ne soit qu un mythe, le manque d échange ou de qualité dans les échanges entraine un retard dans les délais et que l on soit sur un projet de construction (dans ses phases conception, préparation, exécution) ou bien en exploitation du bâtiment (services proposées, maintenance de l ouvrage). La seconde raison de l échec de productivité dans les projets de construction et d exploitation est liée à l approche fragmentaire des projets. Sans incriminer les dispositions légales de la loi MOP qui sont sur le point semble-t-il d être simplifiés il faut pouvoir distinguer un APS, d un APD réalisé tantôt par un architecte ou un économiste de la construction, et savoir aussi que les études sont découpées parfois en fonction du corps de métier (CVC, plomberie, chauffage etc ) sans compter aussi avec les diverses dispositions réglementaires régissant la notion de performance énergétique. Elles se traduisent par de nombreuses règles qui rendent la conception du projet sophistiquée et sa réalisation complexe. A cela s ajoute le fait qu un chantier est forain, que son personnel est nomade qu une prolifération de documents ne facilite pas la lecture claire du travail à réaliser. Enfin la réussite est fondée sur l expérience du terrain. Il n y a pas toujours de continuité entre ce qui a été étudié et la façon dont on le réalise sur le chantier.

4 DEVELOPPEMENT DE LA RENTABILITE D EXPLOITATION P R I M A F R A N C E Les enjeux sont pourtant clairs. La disponibilité des terrains libres et le caractère exorbitant de leur valeur financière font que la fluidité du marché se grippe. La rente foncière ne suffit plus. Les faibles efforts d investissement dans le patrimoine se traduisent souvent par une baisse notoire de la valeur du bien au moment de la revente. Il est donc essentiel de développer la rentabilité d exploitation. Pour ce faire, les promoteurs, constructeurs et exploitants (propriétaire et/ou gestionnaire) doivent se préoccuper de l évolution du potentiel technique de leur patrimoine. On peut constater d ailleurs la floraison des services de facilities management qui existe depuis plus de 20 ans dans les pays anglo-saxons (Aux Etats-Unis, la plupart des terrains sont la propriété de l Etat et les constructions se font sur la fondement de baux emphytéotiques). CREER UN CONTINUUM Réintroduire de la productivité dans la construction passe nécessairement par la lutte contre la fragmentation des métiers. On peut saluer déjà les efforts réalisées pour proposer des formations de type double cursus (ingénierie- architecture) qui permettent de créer de véritable synergie de travail au sein des cabinets et/ou es bureaux d étude. L objectif n est pas de fondre les métiers dans un tronc commun mais de créer des passerelles pour que chaque profession puisse s exprimer en toute autonomie mais de façon interconnecté avec les autres professions Il faut concevoir le projet dans sa globalité. Le Design architectural ne peut plus être pensé sans tenir des comptes des impératifs environnementaux provenant des problématiques énergétiques ainsi que des règles de constructibilité. La fragmentation conduit bien souvent à des solutions de compromis où la faisabilité technique vient s opposer à l Art alors que les deux sont essentiels. On constate que plus l œuvre architecturale est audacieuse et plus elle devient complexe à construire. Dépasser cette difficulté c est aller de l avant et considérer que, d une part, les parties prenantes doivent être associées en amont du projet et d autre part considérer que plus l architecte dispose d un cadre technique bien bordé, plus il peut laisser libre court à son imagination à l intérieur de ce cadre : Au lieu de brider son projet initial, l architecte travaille en toute liberté dans un espace contraint par la réalité. Il existe 3 façons de matérialiser le continuum : faire en sorte que l ensemble des parties prenantes accède au même niveau d information. Un projet évolue si les versions de chaque plan sont accessibles part tous les protagonistes et que la dernière version à jour est celle sur laquelle chacun travaille. Le gain de temps devient considérable. Les erreurs sont réduites de moitié. Aujourd hui les armoires à plan électronique permettent ce travail mais encore faut-il que tout le monde puisse y accéder. La Gestion Électronique Documentaire facilitée par les plateformes sophistiquées permettent de gérer les droits d accès aux informations en catégorisant un documents, définissant son statut (en cours écriture, en cours de validation, à corriger, validé, version 1, 2 ) et le droit de chacun à le voir (ou non) le lire, le modifier, le supprimer

5 La seconde matérialisation du continuum passe par l interopérabilité des systèmes. Designer graphiquement avec un outil A, calculer les quantités avec un outil B, gérer les séquences de construction avec un outil C, voici une configuration paradoxale : on dispose d outils précis spécialisés qui parcellisent le travail alors qu on souhaite éviter la fragmentation. L interopérabilité suppose la possibilité de travailler de façon autonome tout en connectant l information. C est une des activités essentielles de PRIMAFRANCE en tant que conseil en gestion de projet. La troisième composante du continuum c est l immédiateté ; disposer d une information en quasi temps réel. Il est important de bénéficier de la même information au même moment sinon la péremption de cette information introduit des écarts de compréhension entre les parties prenantes et des erreurs. Cette approche passe souvent par la construction d un processus de travail avec, à la tête, une personne chargée de la coordination des informations et de son dispatching. On voit d ailleurs émerger des métiers comme celui de BIM Manager dont l un des rôles est de s occuper du fonctionnement des flux d informations entre les protagonistes. Dans un second temps, l interopérabilité développée permettra d automatiser certaines tâches pour laisser le coordinateur se concentrer sur des fonctions d analyse plutôt que de reporting d information. GAINS DANS LA CONSTRUCTION Entreprise Gestionnaire Coût des défauts d interopérabilité 35 /m² Shon 2, 30 /m² et par an Définir le gain dans la construction revient à évaluer les flux financiers sur l ensemble du cycle de vie d un bâtiment au regard des dépenses évitées ou réduites si le secteur disposait du même niveau d informations. La Fédération Française du Bâtiment dans une étude [1] est venu préciser que sur 36 entreprises de construction totalisant une surface construite annuellement de 3,5 millions de m² Shon, le coût des défauts d interopérabilité se chiffre à 35 /m² Shon. De même sur une surface de 30 millions de m² géré par un panel d environ 9 gestionnaire, le coût du défaut d interopérabilité se monte à 2,30 /m² et par an. L étude se poursuit par le relevé de deux indicateurs intéressants : 41% du coût est du à l allongement des délais de construction et 25% pour des questions de ressaisie manuelle des informations (pour les entreprises) alors que pour les gestionnaire 94% du coût est du aux processus inadéquate. Evaluation des coûts des défauts d interopérabilité supportés par les acteurs du BTP : rapport final FFB de l étude 08E86 publication déc ne concerne que le parc HLM

6 Fort de ces chiffres, les constructeurs dans leur ensemble concoctent actuellement des offres pour réduire en moyenne de 10 à 15% (voir même 20% pour certains) le coût de construction grâce au BIM 4D Utiliser le BIM 4D en phase de conception c est prendre la rentabilité comme point de référence et construire son projet autour de la conservation de cette rentabilité tout au long des différentes étapes.c est aussi être en capacité d associer rentabilité et faisabilité du projet. La maquette numérique est le moyen de cristalliser l ensemble des éléments d informations pour connaitre le prix de chaque composant. La 4D (liaison d un modèle 3D à un planning) offre une compréhension des techniques de construction (méthodes) permettant de gérer le sens de construction, les enclenchements et définir de façon optimale le nombre de ressources affectées au chantier en développant les processus pour maintenir l exigence de rentabilité. (Economie de la construction). La 4D offre les moyens de réduire les risques de construction en permettant la création de scénarii de construction. Chacun renferme une solution technique mettant en avant des séquences particulières ayant un impact sur la durée du chantier et le nombre de personnes nécessaires pour les réaliser. Cette approche offre une perspective de traiter en corrélation étroite constructibilité et coût. Les choix opérés ont une incidence sur le tour de table financier lorsqu il est envisagé et la modélisation des méthodes de construction engagent plus facilement les négociations avec les partenaires financiers (banque & assurances). Ils peuvent apprécier plus facilement leur risque et visualiser les périodes de vigilance qu ils doivent exercer sur le projet. Chaque projet est traité selon sa spécificité et non plus selon des ordres de grandeurs. L appréciation du risque est plus spécifique Dans le cadre de la préparation du chantier, la 4D permet d intégrer la phase de préparation au processus de construction du bâtiment. Vérifier que les conditions sont optimales pour construire devient un enjeu essentiel dans le cadre actuel compte tenu de la densification des agglomérations urbaines. Il devient compliqué d installer un chantier. Mesurer l impact de l installation, gérer les nombreuses interfaces (voirie, transport, circulation) tout en assurant la sécurité est primordial pour le bon déroulement d un projet. Effectuer des détections de collision spatiotemporel est essentiel pour fiabiliser son planning de construction. PRIMAFRANCE Serge PEREZ Resp Business Dev sperez@primafrance.com

7 En phase d exécution, l important est de gérer l avancement du chantier et de vérifier la correspondance entre le travail tel que planifié et celui tel que réalisé. De ce fait la 4D permet de mesurer l avancement en offrant une confrontation visuelle immédiate entre le travail effectivement réalisé sur le terrain et celui calculé les Pilotes (OPC). (fig 4.) GAINS D EXPLOITATION Fig 4. C est le résultat d une construction réalisée en BIM 4D qui permet d obtenir le meilleur rendement du bâtiment en période d exploitation. Le processus BIM porte en lui les germes du gain. Composé d une boucle primaire (conception, enrichissement du modèle, extraction des informations et mise à jour du modèle) la boucle secondaire renforce la notion de gain. Elle part d un modèle déjà existant nourri par l enrichissement, l extraction et la mise à jour (fig5.) METTRE A JOUR EXTRAIRE CONCEVOIR ENRICHIR Le design (architecte) est complété par des éléments de calcul (bureau d étude technique) et constitue le squelette 3D de l ouvrage. S en suit un procédé d enrichissement lié aux différents corps de métiers qui interviennent (l infrastructure, la CVC, les réseaux de fluides plomberie, électricité, la façade etc ) Cet enrichissement est essentiel durant la phase de construction, mais devient le «capital informationnel du bâtiment» lors de sa livraison. Les pouvoirs publics parlent de carte vitale du batiment, carte d identité digitale. Cet Etat de situation est complet et accessible par la maquette (qui devient un livrable). L exploitant doit pouvoir partir de la maquette comme données d entrée pour concevoir son service d exploitation et de maintenance. En phase d exploitation le résultat du BIM 4D permet l accès aux données de conception du bâtiment. Fig 5

8 Ces données sont spécifiques au bâtiment permettant de réduire les approximations lors de la mise en place des procédures de maintenance. La gestion de la maintenance devient plus précise. L ordonnancement de montage des éléments du bâtiment servira de base de travail pour la préparation de gammes de maintenance. Le processus de la boucle secondaire va être appliqué lors du relevé des informations sur le batiment. Les relevés de mesures (pour la performance énergétique) seront intégrés dans la maquette qui va s enrichir et être mise à jour à chaque étape de contrôle et/ou d intervention sur le bâtiment. Le contenu de la maquette 3D apporte une valeur ajoutée conséquente sur le bâtiment car il permet de rendre compte de la préservation du bâtiment sur sa durée et de garantir le niveau de performance énergétique initial. Dans la mesure où l ouvrage a été construit selon des normes qualités pour bénéficier d un label (certification) le BIM assure le maintien de la survaleur du bâtiment issue de cette certification. Habituellement la certification d un bâtiment apporte une prime sur la valeur du marché mais cette prime s amenuise avec le temps qui passe car le bâtiment même s il est maintenu ne l est pas toujours dans les conditions de la certification. Comme le BIM permet de garantir un haut niveau de performance énergétique, alors la valeur est maintenue. Ce qui implique aussi que tout manque d informations va devenir un risque pénalisant la valeur des actifs.

9 CONCLUSION Le BIM 4D assure Des gains dans le domaine de la construction en créant une interconnexion entre les parties prenantes tout en les laissant autonome dans leur activité respective en faisant dialoguer les métiers en réduisant l approche fragmentaire des projets de construction en réintroduisant la notion de rentabilité dans la construction oaccéder au même niveau d information oen quasi temps réel oen créant une interopérabilité des systèmes d informations en permettant de fixer des objectifs de rentabilité comme point de départ d un projet en reliant rentabilité et faisabilité en développant des processus pour maintenir cette exigence de rentabilité en réduisant les risques de construction en réduisant les coûts financiers en améliorant la productivité en fiabilisant les méthodes de construction en optimisant l installation des chantiers Le BIM 4D offre aussi des gains en matière d exploitation des bâtiments en utilisant des données de construction fiables et accessibles en permettant la mise à jour de la maquette par la remontée des données patrimoniales d exploitation par le relevé de consommation et de coûts en pérennisant la valeur du bâtiment opar des opérations de maintenance cohérentes et respectueuse des labels opar la protection à long terme du bâtiment opar la garantie d un niveau optimale de performance énergétique en fonction de l âge du bâtiment

10 SERVICES PRIMAFRANCE P R I M A F R A N C E PRIMAFRANCE accompagne les promoteurs, constructeurs et exploitants (privés comme publics) dans leur démarche d implémentation du BIM 4D au niveau des processus au niveau des outils PRIMAFRANCE se positionne comme Assistant à Maîtrise d Ouvrage (AMOA) dans le cadre de l approche de construction Virtuelle en phase conception (mettre en place et structurer le projet impulsion) structuration du projet en BIM et 4D améliorer le découpage des lots apporter une meilleure mise en relief des problématiques (gestion des interfaces) optimiser la rédaction du cahier des charges (rédaction des processus BIM et 4D) préparation inclure le processus 4D dans les appels d offres conserver une cohérence avec les objectifs du projet préserver l égalité entre les candidats accélérer/sécuriser les choix exécution suivre les procédures en 4D meilleure communication sur le projet meilleure supervision sur le projet meilleure délimitation des responsabilités (indépendances)

11 Serge PEREZ Busines Development Manager PRIMAFRANCE Contributeur à l ouvrage BIM & Maquette Numérique Tel sperez@primafrance.com PrimaFrance est votre partenaire pour l organisation et la mise en œuvre de systèmes de pilotage et gestion par projet. Depuis 1997, PrimaFrance offre à la fois une expertise et des solutions de gestion de portefeuilles et gestion de projets conçues en fonction des besoins, processus et maturité de ses clients. Ces solutions sont mises en œuvre par une équipe pluridisciplinaire de consultants métiers et consultants informatiques expérimentés. Notre vision du management de projet est le fruit de plus de 10 années d expériences dans le domaine de la gestion de projet. Elle s appuie sur le référentiel international de la profession établi par le PMI (Project Management Institute) et formalisé dans le PMBOK (Project Management Body of Knowledge). Ce référentiel mis en perspective par le modèle de maturité OPM3 (Organizational Project Management Maturity Model) constitue notre base de travail. Notre expérience de l accompagnement de nos clients dans l optimisation de leur management de projet, nous permet d identifier et d analyser chacun des éléments clés de la gestion de projet afin de définir les solutions pragmatiques, adaptées et spécifiques, à mettre en œuvre pour atteindre les objectifs fixés. Notre approche méthodologique dénommée VIRTUE est divisée en 4 éléments autonomes et interconnectés permettant d EVALUER le contexte et les besoins et se terminant par des recommandations avec la mise en place d un plan de développement. La seconde phase propose un DEVELOPPEMENT des actions à mettre en œuvre (processus et/ou outils). Le troisième élément porte sur les modalité de notre intervention (MANAGEMENT). De la réalisation pour le compte de notre client, à la supervision sur son projet, PRIMAFRANCE a développé toute une gamme de service d appui et d accompagnement. Organisme de Formation accrédité par le Project Management Institue (PMI) et disposant d une pédagogique spécifique sur les outils de planification complexe (PRIMAVERA), linéaire (TILOS) Et 4D (SYNCHRO), PRIMAFRANCE intègre une phase de TRAINING dans ses prestations en fonction des besoins de son client pour rendre autonome les acteurs du projet tout en leur P R I M A F R A N C E offrant une garantie de résultat.