La Philharmonie de Paris CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE : LA RÉVOLUTION DE LA MAQUETTE NUMÉRIQUE

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1 La Philharmonie de Paris CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE : LA RÉVOLUTION DE LA MAQUETTE NUMÉRIQUE

2 CECI EST UN LIVRE INTERACTIF VIVEZ L EXPÉRIENCE DE LA RÉALITÉ AUGMENTÉE 1 2 Téléchargez une application de lecteur de QR code sur votre smartphone ou votre tablette. Puis téléchargez l application de réalité augmentée via le QR code ci-contre. Identifiant : [email protected] Mot de passe : bouygues Lorsque vous rencontrez le pictogramme ci-dessous dans le document, une expérience de réalité augmentée se présente à vous. Placez votre smartphone ou votre tablette face à l image. La liste des expériences apparait : choisissez le numéro de l expérience que vous souhaitez visualiser. 3 4 L image 3D apparaît automatiquement sur votre écran. Vous pouvez dès lors piloter votre expérience : avancer et reculer l écran pour zoomer et dézoomer l image; tourner l écran pour voir l image 3D sous tous ses angles. FLASHEZ POUR ACCÉDER À DU CONTENU ENRICHI Quand vous rencontrez ce pictogramme, flashez-le pour accéder à une expérience de réalité augmentée Quand vous rencontrez ce QR code, flashez-le pour accéder à du contenu enrichi (vidéos, site internet) P / 02

3 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE LA MAQUETTE NUMÉRIQUE RÉVOLUTIONNE LES MÉTHODES DE CONSTRUCTION Yves Gabriel, Président-directeur général de Bouygues Construction Aux quatre coins du monde, une certitude émerge : le BTP, comme l automobile et l aéronautique avant lui, est en train de vivre une révolution. Grâce à la maquette numérique et à la gestion des informations qu elle contient, on peut désormais concevoir, construire et exploiter les ouvrages d une toute autre manière, plus fiable, plus rapide, moins chère. Certains pays en ont déjà pris toute la mesure : Singapour et le Royaume-Uni ont décidé de rendre obligatoire son utilisation sur les marchés publics d ici quelques années, et une directive européenne en recommande l usage sur les marchés publics à horizon Vidéo : l année 2013 de Bouygues Construction Chez Bouygues Construction, leader mondial de la construction et des services, nous sommes convaincus que la maquette numérique représente l avenir et une source majeure de progrès. Plus que jamais, nous devons travailler différemment pour faire face aux nouveaux enjeux de notre métier. Le BIM (Building Information Modeling) joue un rôle majeur dans le passage à des modes constructifs plus industriels, qui permettront de réduire les délais et les coûts au bénéfice de tous. C est pourquoi notre Groupe a engagé une profonde réflexion sur l évolution de ses processus de production, au sein de laquelle la maquette numérique tient une place centrale. La force de notre organisation, notre présence dans 80 pays, la qualité de nos ressources humaines, sont des atouts indéniables pour réussir dans ce domaine et être l un des acteurs majeurs du BIM sur la scène mondiale. Nous avons tous à y gagner : nos collaborateurs, nos partenaires et sous-traitants, et bien entendu nos clients, qui sont notre première raison d être. P / 03

4 SOM- MAIRE UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN VOIR LOIN R&D : DÉMARCHE ET PROJETS EN COURS P/08 P/10 P/12 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS J IMAGINE : MIEUX CONCEVOIR UN OUVRAGE JE CONSTRUIS : UN CHANTIER MAÎTRISÉ JE VIS : GÉRER L OUVRAGE ET OPTIMISER SON PARC IMMOBILIER P/16 P/18 P/22 P/26 UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ LES CHALLENGES L ÉCOSYSTÈME P/30 P/32 P/34 P / 04

5 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE AVANT-PROPOS PARTAGER UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN Bouygues Construction travaille sur le thème de la maquette numérique depuis de nombreuses années. Après deux ans d apprentissage et d expérimentations, un premier projet a été réalisé à l aide d un BIM en 2009 : l hôpital de Surrey au Canada. Depuis, Bouygues Construction déploie les compétences acquises sur les chantiers dans ses différentes entités, en France et à l international, et dans tous ses métiers. Plus d informations sur Bouygues Construction Aujourd hui, riche de retours d expérience sur des projets de grande taille, Bouygues Construction souhaite présenter à ses clients et partenaires sa vision de la maquette numérique : ce qu elle apporte à chacun, comment contribuer à bâtir une vie meilleure grâce au BIM. Mais plus que cela, il s agit de partager une ambition pour construire demain. Comment concevoir, construire, exploiter les ouvrages en 2030 avec le BIM? À cette question complexe, Bouygues Construction apporte sa vision, mais aussi ses premières réponses grâce au travail réalisé par ses directions Prospective, R&D et Techniques. Pour réaliser cet ouvrage, les experts du BIM dans tous les métiers du Groupe et ceux qui l utilisent au quotidien à travers le monde ont été sollicités. Il était également primordial de donner la parole à ceux sans qui rien ne serait possible, qui constituent l écosystème du BIM : clients, partenaires, éditeurs de logiciels, associations de promotion du BIM et universitaires. Bon voyage dans cet univers passionnant qui préfigure le monde de demain! P / 05

6 Hier, la 2D Plans IDÉE LA MAQUETTE NUMÉRIQUE DANS TOUTES SES DIMENSIONS Demain, la 3D Maquette numérique CONSTRUCTION QU EST-CE QUE C EST? MAQUETTE NUMÉRIQUE : représentation en 3D de l ensemble des informations qui permettent de concevoir et construire un ouvrage, et d en simuler les comportements. BIM (BUILDING INFORMATION MODELING) : processus par lequel ces informations sont gérées tout au long de la vie de l ouvrage. Hier, la 2D IDÉE Demain, la 3D 4D : modèle 3D qui intègre la dimension du temps, utilisé pour visualiser un calendrier de construction. 5D : modèle 3D qui intègre des données de coûts, utilisé pour automatiser les calculs de quantité lors de l estimation des coûts. Plans Maquette numérique 6D : modèle 3D qui intègre des outils de gestion d actifs immobiliers. 7D : modèle 3D qui intègre toutes les informations liées aux performances énergétiques et environnementales de l ouvrage. À QUOI ÇA SERT? CONSTRUCTION MIEUX CONCEVOIR Faire les bons choix Mieux comprendre l ouvrage Faciliter le financement et la commercialisation Optimiser l étude de prix Garantir la cohérence des informations MIEUX CONSTRUIRE Mieux organiser le chantier Anticiper les difficultés Fiabiliser les délais Disposer d un chantier ergonomique et sécurisé MIEUX EXPLOITER PLANS Optimiser la maintenance Anticiper et simuler l évolution de l ouvrage Gérer son parc immobilier P / 06

7 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE COMMENT ÇA MARCHE? NIVEAU 1 La maquette numérique isolée LARGEMENT DÉVELOPPÉE NIVEAU 2 La maquette numérique collaborative EXPÉRIMENTÉE SUR QUELQUES PROJETS, ELLE VA DEVENIR OBLIGATOIRE DANS CERTAINS PAYS. NIVEAU 3 La maquette numérique intégrée L OBJECTIF À ATTEINDRE Chaque intervenant (architecte, bureaux d études, équipe travaux, ingénieur, exploitant, concessionnaires, fournisseurs, sous-traitants) travaille sur une maquette séparée pour ses propres besoins. Chaque intervenant travaille sur une copie de la même maquette. Le BIM manager compile, mutualise et établit des rapports de synthèse. Chaque intervenant travaillera sur la même maquette en temps réel. UN CAS PRATIQUE : LE CENTRE AQUATIQUE DU SPORTS HUB DE SINGAPOUR 1 On modélise la 2 et la maquette numérique 3 ainsi que la maquette 4 maquette numérique architecturale... de la charpente métallique... numérique de la structure. Toutes ces maquettes numériques sont ensuite regroupées par le BIM Manager afin d obtenir une maquette numérique globale dite de coordination. P / 07

8 UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN Construire durable implique de poser un regard neuf sur la façon dont un industriel doit concevoir, réaliser et exploiter ses ouvrages. C est pourquoi Bouygues Construction s efforce de proposer une vision de long terme à travers ses travaux de prospective, mais aussi de préparer dès aujourd hui les solutions qui feront référence demain grâce à ses projets de recherche-développement. Comment Bouygues Construction va-t-elle travailler autrement, pour ses clients et avec ses partenaires, grâce à la maquette numérique? Voici quelques éléments de réponse. P / 08

9 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Cité municipale de Bordeaux PROSPECTIVE R & D P / 09

10 UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN VOIR LOIN Nos métiers évoluent très rapidement dans un environnement en mutation structurelle : les bâtiments changent, mais aussi les espaces, les usages et les relations entre les structures d un même ensemble. Le BIM est un outil précieux pour appréhender cette complexité. DANS LA PEAU D UN CONDUCTEUR DE TRAVAUX EN Les bâtiments se transforment en profondeur. De statiques, ils deviennent modulables, hybrides et évolutifs. Simples récepteurs hier, ils sont aujourd hui des émetteurs de flux : les utilisateurs envoient des informations, les immeubles produisent de l énergie, la décentralisation de la production s annonce avec la démocratisation des imprimantes 3D et l apparition des «fablabs» 1. La composition de la société va également amener les bâtiments et leurs relations à évoluer. Ces évolutions rendent le bâtiment «actif», et donc plus complexe à appréhender. Elles exigent une réflexion systémique portant sur les espaces, les usages et surtout les relations entre les structures d un même ensemble, c est-à-dire les circulations et échanges d énergie, d informations et de personnes. Ces flux doivent être pensés en amont à une échelle «macro» (interpénétrations avec la ville) et «micro» (analyse fine des usages de demain). P / 10 Le BIM aide à modéliser cette complexité, de la conception à l exploitation en passant par la construction. Il va jouer un rôle central de «construction avant la construction» dans les dimensions géométrique, physique, et thermique, mais aussi dans la détermination de nouveaux modèles économiques associés à des ouvrages innovants. Il pourrait également permettre rapidement l essor de véritables écosystèmes : concepteurs-constructeurs/ bureaux d études/ architectes/ partenaires industriels/ start-up. 1 Lieux ouverts où il est mis à disposition au public des outils pour la conception et la réalisation d objets. Comme tous les matins, je me gare devant le chantier et branche ma voiture sur le chargeur. Je retrouve le chef de chantier pour la revue de programme du jour. Nous lançons l hologramme interactif et c est tout le projet en l état actuel d avancement qui apparaît sous nos yeux. Tout en devisant, nous nous promenons virtuellement à travers les étaiements et les cloisons, zoomons sur une interférence qui attire notre attention, lançons la vidéo de réalité virtuelle pour visualiser l état final d une pièce, vérifions les modes opératoires ou découpons les quantités par de simples gestes de la main. Les actions du jour bien en tête, je sors, casque vissé sur la tête et lunettes de réalité virtuelle sur les yeux. Depuis sa commercialisation, je me réjouis tous les jours de cet équipement qui affiche toutes les informations liées à l image que je perçois : ici, les dimensions d une porte ; là, la fiche d identité de ce nouveau compagnon que je croise dans un couloir. Je vérifie au passage qu il porte bien sa combinaison ergonomique assistée dernière génération. Comme convenu, l imprimante 3D est en

11 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE La dimension collaborative de la maquette numérique correspond à une évolution inéluctable de nos méthodes de travail S OUVRIR LE PLUS LARGEMENT POSSIBLE François Pitti, directeur Prospective et Marketing stratégique de Bouygues Construction 1 Plan d installation train d achever un mur vertical du local technique. Je croise l un des mes dix exosquelettes robotisés en train de déplacer un outillage lourd. Celui-ci est équipé, comme l ensemble du matériel, d un capteur permettant de le localiser. Je suis interrompu par un appel. Je déclenche le téléphone miniature intégré dans mon casque. C est bien la livraison des noyaux en kits que j attendais. Je hâte le pas pour voir le dirigeable de chantier approcher et se poser sur l aire de livraison. C est une première. Je suis fier d être le premier conducteur de travaux à expérimenter la livraison de portions entières préfabriquées par dirigeable le seul moyen de transport qui permette l acheminement de tels gabarits. Je termine par une visite aux grutiers. Je rentre dans le poste de pilotage des systèmes de levage : à terre, on y ressent les mêmes conditions de vent que là-haut grâce à des capteurs, mais également les mêmes efforts de levage. C est l heure de la réunion de coordination. L hologramme de l ingénieur Fluides du bureau d études à Chicago propose une modification du système de ventilation : je lance aussitôt la simulation pour suivre les conséquences de cette variante en termes de planning et de prix. Le rapport de synthèse s écrit automatiquement au fur et à mesure des décisions prises : quel gain de temps! Je rejoins enfin mon bureau, où ordinateurs et téléphones ont disparu depuis longtemps. Ces fonctionnalités apparaissent maintenant sur simple commande manuelle ou oculaire : je peux projeter les informations dont j ai besoin devant mes yeux ou sur un mur. Un message m informe de l arrivée du maître d ouvrage, qui vient tester l hyper réalité virtuelle que nous avons créée pour son projet, télétransportant l utilisateur dans son futur logement. Le client est convaincu. Il proposera l outil lors de la commercialisation de sa tour résidentielle de luxe dans tous ses points de vente. La nuit tombe, c est déjà la fin de la journée. Je monte dans ma voiture, j actionne le pilotage automatique et me laisse guider, songeur : mais comment faisait-on avant? 2 Toutes les innovations citées font actuellement l objet de travaux de recherche chez Bouygues Construction. Quelles évolutions observezvous concernant la façon de concevoir, construire et exploiter des ouvrages? Je note trois évolutions majeures. La première, qui a débuté il y a dix ans environ, a vu l échelle de temps s allonger considérablement dans nos métiers. Bouygues Construction est désormais présente en amont et en aval de l acte de construire. Une mutation similaire est probable sur l échelle spatiale de nos activités. Nous sommes de plus en plus sollicités, non pas sur un bâtiment mais sur une combinaison de structures : complexes de sports et de loisirs, programmes immobiliers mixtes, écoquartiers, etc. Enfin, par voie de conséquence, le besoin se fait plus pressant d intégrer dans nos solutions les flux entre structures (performances en termes d énergie, de mobilité, d informations et d usages). Quel rôle va jouer le BIM dans ces tendances? La dimension collaborative de la maquette numérique correspond à une évolution inéluctable de nos méthodes de travail au sein de nos équipes, mais aussi avec nos fournisseurs, nos soustraitants et partenaires. Demain, nous pouvons imaginer élargir cette tendance aux start-up, qui pourraient développer des milliers d applications pour optimiser la vie, les usages et la performance de nos ouvrages. Comment est organisée la direction Prospective et Marketing stratégique chez Bouygues Construction? Les travaux de prospective ont été structurés en 2012 autour d une direction centrale et d un réseau de correspondants en France et à l international. Nous alimentons notre réflexion à partir de sources très diverses (rencontres avec des experts, études, groupes de travail) afin de dégager de grandes pistes d évolution dans un environnement de plus en plus incertain. Il faut ouvrir le plus largement le champ des possibles, pour ensuite filtrer en fonction des enjeux prioritaires de nos métiers. C est la combinaison de cette ouverture et de ce tamisage qui font la valeur ajoutée de la prospective. P / 11

12 UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN 2,5 Les montants consacrés à l innovation ont été multipliés par 2,5 depuis 2006 chez Bouygues Construction. R&D : DÉMARCHE ET PROJETS EN COURS Au cœur de la stratégie de Bouygues Construction, la recherche et l innovation se doivent de contribuer à la performance des différentes entités du Groupe. C est vrai à tous les niveaux : sur les chantiers, au stade commercial, lors de la conception ou de l exploitation. Le BIM y occupe une place centrale. L INNOVATION, MOTEUR DE LA PERFORMANCE Après avoir longtemps concentré ses efforts sur la structure (matériaux, outils et méthodes innovantes), Bouygues Construction a élargi son spectre d innovations au «tous corps d état» avec ses fournisseurs et sous-traitants, aux sujets liés à l exploitation et aux services, et aussi à toutes les fonctions de l entreprise, qu elles soient managériales, opérationnelles ou supports. Résultat : les montants consacrés à la R&D ont été multipliés par 2,5 depuis Chez Bouygues Construction, l innovation est l affaire de tous, quels que soient la fonction ou le territoire. Tous les deux ans, les collaborateurs sont associés au processus de génération d idées à travers le concours Innovation. Lors de l édition 2014, personnes, du compagnon au cadre supérieur, ont présenté près de 900 idées innovantes. Depuis deux ans, Bouygues Construction organise les BIM Days, pour présenter et échanger sur les applications du BIM dans ses métiers. Bouygues Construction a également une volonté forte de se tourner vers l extérieur pour partager ses réflexions et progresser par les coopérations et les partenariats, notamment avec les laboratoires de recherche universitaires et les industriels. En 2010, le Groupe a par exemple créé la chaire «Bâtir durable et innover» avec le CSTB, l école des Ponts Paris Tech, Supélec et l école Centrale Paris. Actuellement, les efforts de recherche s articulent autour de deux axes principaux : la construction durable et les démarches stratégiques de nos métiers. Réalité virtuelle : le projet Callisto P / 12

13 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE LA CONSTRUCTION DURABLE LES DÉMARCHES STRATÉGIQUES DE NOS MÉTIERS L ÉNERGIE LE BÉTON optimisation des consommations, énergies alternatives, mutualisation, production, stockage LE CARBONE et plus généralement le cycle de vie à travers l économie de ressources (eau, réutilisation et recyclage des déchets), l utilisation des matériaux locaux, les éco-produits LA MAQUETTE NUMÉRIQUE LES SERVICES À LA VILLE LA BIODIVERSITÉ le respect de l existant, le retour de la vie en milieu urbain LES TUNNELS LA SANTÉ ET LE CONFORT le bruit, la lumière, la qualité de l air, la protection des usagers dans leur lieux de vie, l évolution de l organisation urbaine, la domotique et l évolution des usages dans l habitat et le travail LA PRÉCONTRAINTE L ÉCO-CONCEPTION du bâtiment, du quartier et de la ville, l évolutivité du bâti, les infrastructures du futur LA RÉDUCTION DE LA PÉNIBILITÉ AU TRAVAIL l optimisation de la qualité et des modes constructifs LE COÛT GLOBAL des composants, des systèmes et des ouvrages, la capitalisation et le partage des connaissances, les observatoires technologiques et prospectifs P / 13

14 UNE AMBITION POUR CONSTRUIRE DEMAIN 1 2 Vidéo Callisto : visite d appartement NOS PROJETS R&D POUR PRÉPARER DEMAIN En cinq ans, la direction Recherche, Développement et Innovation de Bouygues Construction a lancé une dizaine de projets autour du BIM, dont un grand nombre sont aujourd hui opérationnels. Callisto-sari Callisto est une salle de réalité virtuelle conçue en partenariat avec la Cité des Sciences et de l Industrie (Paris) et implantée dans son enceinte. Elle permet, à l intérieur d un ouvrage à construire, de réaliser un certain nombre de simulations physiques dans des conditions réalistes à échelle 1 : se déplacer à l intérieur d un bâtiment ; interagir avec le bâtiment ; 1 visualiser et expérimenter des phénomènes acoustiques (entendre les bruits et leur amortissement en fonction du matériau choisi), les mouvements de l air (visualiser leur incidence en fonction de la position des bouches de ventilation dans l ouvrage) et la température (visualiser les incidences de la température ressentie en fonction du choix des vitrages) ; visualiser le bâtiment sous différents points de vue : voir le fonctionnement d un aéroport du point de vue d un agent de sécurité, d un touriste ou d une hôtesse d accueil. La prochaine étape sera le déploiement des systèmes Callisto mobile au sein des différentes entités de Bouygues Construction, appliqués à leur métiers. Ramby Ramby est un outil de réalité augmentée, qui consiste à superposer à l environnement réel des informations virtuelles générées numériquement, puis de visualiser le résultat sur un terminal mobile (tablette ou smartphone). Après diverses expérimentations sur des chantiers comme l immeuble Newtime sur l île de la Jatte (92), l outil est maintenant déployé. Chaire Construction durable - modélisation de l existant Le projet vise à créer une maquette numérique à partir de relevés laser ou photos. Les nuages de points issus du laser ou bien les images 3D issues de la photogrammétrie sont ensuite transformés automatiquement en objets numériques exploitables dans un BIM. Ce projet de recherche est conduit au sein de la chaire «Bâtir durable et innover», dont Bouygues Construction est co-fondateur. Ferraillage 3D 2 3 Le concept vise à améliorer la conception du ferraillage en passant par la modélisation 3D. En 2013, une première opération pilote pour la réalisation de plans de ferraillage 3D a été menée pour le projet de la centrale EPR d Hinkley Point, au Royaume-Uni. P / 14

15 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE 3 BIENTÔT, TOUS NOS PROJETS UTILISERONT LE BIM Christian Griffault, directeur Innovation et R&D de Bouygues Construction Vidéo Ramby : La cité Arlequin Maquette paramétrée L objectif consiste à générer automatiquement via une modélisation 3D tous les composants nécessaires à la réalisation de bâtiments comportant des parties répétitives, telles que les chambres d hôtels ou les salles de classe, l ensemble des espaces paramétrables restant adaptables par l architecte et les équipes techniques. Cette démarche est applicable à d autres types de produits. Synthèse numérique 3D de projets linéaires Ce projet consiste à réaliser une synthèse numérique 3D de projets linéaires (routes, tunnels, pistes, etc.) à partir de données numériques de conception issues de plusieurs métiers. L objectif est de permettre une gestion des interfaces entre les différents ouvrages du projet et de contrôler leur cohérence. 2 Hôpital de Moulins Quelle place occupe le BIM dans votre politique R&D? Une place majeure. Bouygues Construction s est lancée dans le sujet il y a quatre ou cinq ans et y a beaucoup investi. Grâce aux progrès considérables des industriels et des éditeurs de logiciels, les outils sont désormais suffisamment puissants pour autoriser des rendus de plus en plus réalistes et des interactions en temps réel. Les champs du possible de ces outils sont immenses et nous pouvons aujourd hui les mettre en œuvre au cœur même de nos métiers, pour améliorer de façon volontariste notre capacité à concevoir, construire et exploiter les ouvrages. Bientôt, tous nos projets, quelle qu en soit la taille, seront réalisés en maquette numérique. C est notre ambition. Nous favorisons la culture interne de l innovation à tous les niveaux Quelles sont vos méthodes de travail? Une très grande ouverture est nécessaire si on veut progresser. Nous avons organisé nos travaux de R&D de manière transverse à nos différents métiers, pour que tous les acteurs de notre chaîne de valeur aient un objectif partagé et développent des outils communs. Nous favorisons la culture interne de l innovation à tous les niveaux à travers des concours d idées, des observatoires et des projets collaboratifs. Nous nouons de nombreux partenariats industriels et académiques avec de grands acteurs, mais aussi avec des PME et des startup. Nous appliquons également cette démarche avec nos partenaires opérationnels, donneurs d ordre, architectes, bureaux d études et entreprises. Un chantier réunit 30 à 50 intervenants : c est une somme de spécialités et de compétences que nous savons, en tant qu entreprise générale, mobiliser pour avancer ensemble. P / 15

16 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS «Le BIM présente un intérêt collectif considérable : avoir pour un prix constant voire inférieur des ouvrages de meilleure qualité, plus respectueux de l environnement et plus faciles à exploiter. Ceux qui ont fait l effort de s y mettre ne reviennent plus en arrière.» Alain Maury, représentant de Mediaconstruct (Association de promotion de la maquette numérique en France, membre de BuildingSmart International) P / 16

17 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Centre commercial Le Millénaire (Aubervilliers) J IMAGINE JE CONSTRUIS JE VIS P / 17

18 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS J IMAGINE : MIEUX CONCEVOIR UN OUVRAGE Au stade de la conception, les apports du BIM sont nombreux : visualiser l ouvrage futur de façon très concrète aide à faire les bons choix, le coût précis est connu en amont et la cohérence de toutes les informations nécessaires à la réalisation de l ouvrage est garantie. Le maître d ouvrage et les futurs utilisateurs en sont les premiers bénéficiaires. GRÂCE À LA MAQUETTE NUMÉRIQUE, ON COMPREND MIEUX L OUVRAGE À RÉALISER. Pour le client, les riverains, les futurs occupants mais aussi les compagnons de chantiers, la modélisation numérique est l occasion de visualiser le futur bâtiment beaucoup plus concrètement que sur plans, et de mieux appréhender le projet. «Le BIM permet, dès le début de la phase d avant-projet, de restituer une représentation très réaliste du projet dans son état final», déclare Jonathan Riondet, directeur Solutions techniques chez Dassault Systems. La réalité augmentée et la réalité virtuelle, qui font l objet depuis plusieurs années de projets de recherche, sont aujourd hui intégrées aux offres commerciales de Bouygues Construction. Grâce à ces outils, il est possible de superposer une image en 3D à un plan, de se déplacer dans le bâtiment terminé et d y apporter des changements d un simple clic et en temps réel : matériaux (sol, mur, plafond), configuration des locaux, mobilier, luminosité extérieure (soleil/nuage/nuit), etc. Bureaux du Sports Hub de Singapour La réalité augmentée et la réalité virtuelle sont aujourd hui intégrées aux offres commerciales de Bouygues Construction P / 18

19 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE RÉSIDENCE OUTREBON, BÉTHUNE (62) SIÈGE DE LA CACIB, MONTROUGE (92) Livrée en 2010 par Norpac (Bouygues Entreprises France-Europe), la résidence Outrebon abrite 47 logements sociaux répartis en une tour de dix étages, cinq maisons individuelles et un bâtiment de deux étages. L utilisation de la maquette numérique a notamment permis une meilleure compréhension du projet par l ensemble des acteurs : l architecte et la maîtrise d œuvre y ont trouvé un outil de choix et de validation ; les compagnons, une meilleure appréhension grâce au dossier journalier avec vue 3D ; les sous-traitants et fournisseurs, une meilleure coopération grâce à l intégration de leurs modèles 3D et plans 2D dans la maquette. Bilan : zéro accident et une livraison avec un mois et demi d avance. Bouygues Bâtiment Ile-de-France Construction Privée réalise le siège de Crédit Agricole Corporate and Investment Bank (Cacib) à Montrouge (Hauts-de-Seine). Le campus, qui accueillera collaborateurs, comprend m 2 de planchers dont m 2 de salles de marchés. L étude commerciale s est notamment appuyée sur une modélisation complexe et photoréaliste du campus et de son quartier, servant de base à une vidéo de présentation en images de synthèse de l opération et des phases de chantier occupants m 2 de planchers dont m 2 de salles de marchés. Bilan : Une modélisation complexe et photoréaliste du campus et de son quartier. La résidence Outrebon, livrée en 2010 par Norpac. Vidéo : La résidence Outrebon Vidéo : Le siège de la Cacib P / 19

20 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS INTERFACE AVEC LES OUTILS DE SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE P / 20 Les outils de simulation thermique dynamique (STD) permettent d estimer au mieux les consommations énergétiques d un bâtiment et donc de dimensionner ses équipements au plus proche des besoins réels. Une maquette numérique complète doit intégrer toutes les informations impactant les consommations futures du bâtiment : géométrie, découpage en zones thermiques, propriétés physiques des matériaux de construction et des ouvrants, apports internes et planning de fonctionnement, températures de consignes, systèmes de chauffage et de refroidissement, informations sur l environnement extérieur. Avec le BIM, plusieurs étapes de la STD pourraient être réduites : la modélisation géométrique du bâtiment et le zoning thermique ; la vérification du modèle grâce aux possibilités d extraction d informations ; la vérification des résultats obtenus pour certains éléments (ex : consommations d éclairage). Ce sujet a fait l objet d un projet de R&D chez Bouygues Construction porté par le CRP STD, associant les compétences de Bouygues Bâtiment Ile-de-France, Bouygues Entreprises France-Europe et Bouygues Energies & Services. LE BIM EST UN OUTIL D AIDE À LA DÉCISION. Il permet de faire les bons choix dès le départ grâce aux simulations, tests et représentations d un réalisme et d une précision absolus. Du côté du client, le rendu exceptionnel de la 3D offre l opportunité de concevoir un avant-projet sommaire de façon interactive avec l équipe projet. Ce fut le cas sur le projet du data center de Pantin (93), où «nous avons utilisé les vues de rendu de maquette numérique pour approbation des variantes proposées à notre client Equinix», explique Carlos Pinedo, directeur du projet chez Bouygues Energies & Services. Au final, un projet plus fonctionnel et plus proche de l idée d origine du client. Du côté de l équipe projet, la maquette numérique aide à concevoir les zones difficiles, telles que le drainage sur les ouvrages d art ou les interactions entre les différents éléments d un bâtiment, et facilite l appréhension de la géométrie des ouvrages à l architecture complexe, comme la Philharmonie de Paris. Pour Christophe Portenseigne, directeur technique de Bouygues Travaux Publics, «l une des grandes valeurs ajoutées du BIM est de visualiser l intégration d un ouvrage dans son environnement urbain ou rural». Enfin, le pilotage du projet est facilité par une meilleure connaissance de l avancée des études, des validations et des travaux. Les chefs de projet évaluent plus rapidement les impacts des modifications sur l ouvrage, les quantités ou le planning.

21 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Ci-contre : Le centre aquatique du Sports Hub de Singapour Ci-dessous : Local technique, maquette numérique et réalisation 20 % D après le gouvernement britannique, l utilisation du BIM peut contribuer à réduire de 20 % les coûts de construction actuels. Vidéo : le centre aquatique du Sports Hub LE COÛT DE L OUVRAGE EST OPTIMISÉ. On appelle 5D l intégration de la dimension budgétaire d un ouvrage dans le modèle 3D, en associant les bordereaux de prix détaillés à la maquette numérique. Cela permet d estimer le coût de l ouvrage de façon très précise : la maquette numérique synthétise toutes les données liées à l architecture, aux structures et aux corps d état techniques ; elle permet de récupérer automatiquement des quantités (ouvrages en béton, isolation, cloisons, etc) ; enfin elle calcule finement les déperditions et les consommations totales par rapport à la réglementation thermique. «Le BIM nous donne une idée très pointue des coûts de production de chaque élément, de la pré-dalle au système de ventilation, en passant par le coût du transport des matériaux», indique Jonathan Riondet, Construction Solutions director chez Dassault Systems. Lors de modifications, le modèle est mis à jour et les quantités remontent automatiquement, permettant une actualisation synchronisée du coût de l ouvrage. GARANTIR LA COHÉRENCE DES INFORMATIONS La maquette numérique devient le lieu unique dans lequel est enregistré l ensemble des informations nécessaires à la réalisation de l ouvrage, évitant ainsi la répétition de l information et les risques d incohérence au fur et à mesure de la mise au point du bâtiment. Les informations intégrées par un acteur se répercutent automatiquement sur l ensemble, et les interactions et problèmes de synthèse sont immédiatement identifiés. P / 21

22 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS JE CONSTRUIS : UN CHANTIER MIEUX MAÎTRISÉ Cœur de métier de Bouygues Construction, la phase de travaux est révolutionnée par le BIM. L organisation du chantier est optimisée, les difficultés techniques et interactions complexes sont anticipées. Au final, un gain de temps et une qualité garantis. Plan d installation du QP District 4D sur la Philharmonie de Paris Détection d interférences sur la Philharmonie de Paris MIEUX ORGANISER LE CHANTIER Dans l univers du BIM, on appelle 4D l intégration du facteur temps dans la maquette numérique à travers un outil de planification. Cela permet de visualiser étape par étape l évolution du projet et de s assurer que le planning est cohérent. Avec deux applications majeures : présenter l exécution générale du projet au maître d ouvrage, afin de le rassurer sur la bonne compréhension des délais ; associer un planning détaillé à une maquette détaillée dans un espace précis, tel que le coulage de poutres de toiture en biais dans un chantier de grande hauteur. Côté matériel et logistique, les besoins en approvisionnement sont mieux anticipés et la modélisation des espaces de stockage en facilite l optimisation. ANTICIPER LES DIFFICULTÉS C est l un des principaux bénéfices du BIM. La maquette numérique permet aux équipes Travaux de visualiser en amont les points techniques et les interférences entre plusieurs éléments d un bâtiment, au lieu de les découvrir à mesure de l avancée du chantier. Un gain de temps qui peut aller jusqu à une dizaine de milliers d heures sur un grand chantier. En bâtiment, les interactions complexes apparaissent plus clairement, telles que les ouvertures dans les dalles, les réservations (espaces vides) dans les voiles et les murs, les cheminements des tuyaux et câbles à l intérieur des structures. Sur les ouvrages complexes de génie civil, comme les centrales nucléaires ou les viaducs de grande portée, le BIM aide à réaliser le ferraillage, exceptionnellement dense afin de renforcer la structure, ainsi que les réservations et inserts parsemés dans les murs pour positionner les futurs équipements. P / 22

23 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE LE TUNNEL DU PORT DE MIAMI (ÉTATS-UNIS) Bouygues Travaux Publics achève la construction d un tunnel routier à deux doubles voies souterraines de m chacune, qui relie l île de Watson à Miami en évitant le centre-ville. La maquette numérique a été utilisée sur : le puits d accès, pour estimer la surface d excavation à réaliser et les volumes à déblayer ; le pont existant, pour détecter d éventuelles interférences avec les installations du tunnelier situées au-dessus ; les voussoirs du tunnel, pour vérifier la géométrie et le parfait assemblage des éléments ; Une nouvelle façon de voir et réaliser les réseaux le portail d accès au tunnel, pour mieux définir le positionnement des réseaux. TERMINAL MÉTHANIER, DUNKERQUE (59) Bouygues Travaux Publics réalise pour le compte d EDF trois réservoirs de stockage de gaz naturel liquéfié d une capacité de m 3 chacun (30 % de la capacité française d importation au total), une usine de re-gazification et un tunnel de 5 km. Une maquette numérique a été utilisée au démarrage des études d exécution pour l enveloppe en béton et les câbles de précontrainte des réservoirs. Trois réservoirs de m 3 chacun Objectifs : valider le positionnement des câblages, poteaux et poutres, et garantir une parfaite intégration des plateformes surplombant les réservoirs dans la structure en béton. AÉROPORT DE PARIS, ORLY (94) Sur le projet d extension Est de l aéroport d Orly, Brézillon a mis en place un phasage 3D afin de clarifier l organisation des différents enchaînements des tâches (structure béton, structure métallique, façades vitrées, couverture). Le client a beaucoup apprécié ce rendu et a été ainsi rassuré sur notre méthodologie de construction, compte-tenu des exigences du site Stéphane Brunel, responsable Méthodes chez Brézillon (Bouygues Bâtiment Ile-de-France) P / 23

24 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS Sur le Sports Hub de Singapour, la modélisation en 3D nous a permis de réagir rapidement face aux changements demandés par les architectes et le client et de fluidifier les échanges P / 24 Sophie Montenot, BIM manager, Bouygues Bâtiment International QUALITÉ, DÉLAIS, SÉCURITÉ MAXIMISÉS Le respect des engagements est fondamental pour Bouygues Construction, et le BIM l y aide sur de nombreux aspects. Sur la qualité d abord : en remédiant plus facilement aux défauts et problèmes éventuels, le BIM contribue à réaliser un projet «zéro défaut». Sur la sécurité ensuite, grâce à une bonne identification et prévention des situations à risque. Sur les délais enfin, notamment à travers une meilleure coordination entre les équipes. «Sur le Sports Hub de Singapour, la modélisation en 3D nous a permis de réagir rapidement face aux changements demandés par les architectes et le client et de fluidifier les échanges», estime Sophie Montenot, BIM manager chez Bouygues Bâtiment International.

25 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Ci-contre : Modélisation de l intégration du Sports Hub de Singapour dans son environnement. Ci-dessous : Reconstruction du barrage de Chatou. LA CITÉ MUNICIPALE DE BORDEAUX (33) Trois filiales de Bouygues Construction (Cirmad, DV Construction et Bouygues Energies & Services) ont signé avec la ville de Bordeaux un PPP visant à concevoir, construire et exploiter pendant 20 ans un immeuble à énergie positive de m² qui rassemblera 950 agents administratifs. La Cité municipale a fait l objet d une maquette numérique complète en phase conception, du gros œuvre aux corps d état architecturaux. Un immeuble à énergie positive de m² Objectifs : optimisation du phasage et de l avancement, gestion des interfaces avec les corps d état techniques, validation des plans d aménagement intérieur. RECONSTRUCTION DU BARRAGE DE CHATOU (78) 3 Une école au Royaume-Uni Bouygues Travaux Publics et Quille Construction (Bouygues Entreprises France-Europe) ont construit le nouveau barrage de Chatou afin de remplacer l ouvrage existant qui datait de La production des plans 3D de l enceinte étanche et de ses étais de soutènement a permis de travailler au milieu de la Seine. La modélisation des coffrages a notamment fourni les poids et les centres de gravité pour les levages. Parmi les autres bénéfices : une sécurité et une organisation optimisées grâce à l anticipation des accès en milieu confiné. 100 % Une sécurité et une organisation optimisées des habitats neufs modélisés depuis 2011 chez Norpac (Bouygues Entreprises France-Europe), soit logements au total. La maquette numérique par Norpac La modélisation des coffrages a fourni les poids et les centres de gravité pour les levages. P / 25

26 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS 4 La tour CEAC (Londres) JE VIS : MIEUX GÉRER L OUVRAGE ET OPTIMISER SON PARC IMMOBILIER Le BIM ne s arrête pas à la livraison de l ouvrage. Bien au contraire : c est au moment d exploiter le bâtiment, de gérer un patrimoine, voire d envisager son évolution après quelques années qu il révèle tous ses bénéfices. 75 % du coût d un ouvrage est généré par son exploitation tout au long de sa vie. P / 26 FACILITER LA MAINTENANCE Pour les clients, c est peut-être le gain le plus important du BIM : optimiser la gestion de leur patrimoine grâce à la récupération des données de la maquette numérique. Des économies considérables à venir, car 75 % du coût d un ouvrage est généré par son exploitation tout au long de sa vie. «Notre client Equinix a souhaité explicitement que le BIM facilite la maintenance future de ses installations», confirme Carlos Pinedo, directeur Travaux chez Bouygues Energies & Services. Alain Maury, membre de l association Mediaconstruct, abonde : «les maîtres d ouvrages sont très friands d un DOE 3 bien renseigné au moment de la livraison». le BIM va devenir l outil principal du facility management Wen Hu, responsable Expertise et Développement de Bouygues Energies & Services FM France Pour Wen Hu, responsable Expertise et Développement de Bouygues Energies & Services FM France, pas de doute : le BIM va devenir l outil principal du facility management, indispensable pour maîtriser les engagements contractuels, la consommation énergétique, la disponibilité et la durabilité des équipements techniques. «Ses applications dans notre métier d exploitant sont multiples : suivi des conforts et des consommations énergétiques, disponibilité des équipements, planification de la maintenance préventive et dialogue avec nos clients.» Le BIM centralise et répertorie de façon exhaustive les données nécessaires à la gestion de l entretien et du renouvellement des matériels et équipements, à l allocation de l espace, à la gestion des stocks, etc. La facility manager peut se promener virtuellement dans le bâtiment et cliquer sur un élément pour en obtenir toutes les informations associées. Ces données sont liées à l environnement et aux ressources (données climatiques et énergétiques, prédictions énergétiques, empreintes carbone) ; à l enveloppe et à l espace (caractéristiques architecturales, géométriques et thermo-physiques du bâtiment, organisation de l espace, confort) ; et enfin aux caractéristiques

27 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE La facility manager peut se promener virtuellement dans le bâtiment et cliquer sur un élément pour en obtenir toutes les informations associées. des équipements et des infrastructures (modèle, constructeur, puissance, recommandation de maintenance, textes réglementaires, etc). Mais la maquette numérique ne se contente pas de répertorier ces informations : elle en assure aussi la traçabilité et conserve l historique des choix. Ainsi, pour l éclairage du siège de Bouygues Energies & Services situé à Montigny-le-Bretonneux (78), un arbitrage a été fait en faveur d ampoules électriques plus chères à l achat mais moins consommatrices, donc plus économiques sur le long terme. La maquette numérique permet de conserver les explications liées à ces choix. Autres bénéfices : mieux comprendre, grâce à la simulation, comment se fait l accès aux locaux et équipements techniques, et interpréter plus facilement les indicateurs de performance énergétique illustrés en image 3D. 3 Le DOE, ou Dossier des Ouvrages Exécutés, comprend tous les documents nécessaires à la bonne compréhension de l ouvrage, ses fonctionnalités et ses contraintes. Exploitation d une tour de bureaux par Bouygues Energies & Services au Koweit. P / 27

28 DES BÉNÉFICES MULTIPLES POUR TOUS Le BIM permet de modéliser les différentes phases de construction d un ouvrage. Ici, un data center. LA BOURGOGNE, PIONNIÈRE Dès 2003, le conseil régional de Bourgogne a envisagé la numérisation de son patrimoine immobilier en BIM IFC *, le fonds documentaire se révélant quasi inexistant. Objectifs : avoir un inventaire précis de tous les bâtiments avec leurs surfaces et leurs occupations, et bénéficier d un outil d aide à la décision. Aujourd hui, la quasi-totalité des lycées bourguignons (environ 2 millions de m²) ont été numérisés, et la région prépare le suivi (maintenance, énergie ) de ce bâti à travers un document unique d exploitation IFC du bâtiment. À terme, le conseil régional de Bourgogne exigera la maquette numérique pour tous ses appels d offres de maîtrise d œuvre. * Industry Foundation Classes, un format de fichier orienté objet, utilisé par l industrie du bâtiment pour échanger et partager des informations entre logiciels P / 28 ANTICIPER L ÉVOLUTION FUTURE DE L OUVRAGE Dernier avantage majeur, le BIM permet de faciliter l évolution future des ouvrages. En effet, un bâtiment tertiaire n est utilisé en moyenne qu à 60 % de ses capacités, une université à 20 % seulement. Il faut donc imaginer dès la conception des aménagements qui permettront de nouveaux usages optimisant l utilisation, mais aussi la possibilité de s adapter à un nouvel environnement ou à de nouveaux besoins. Ainsi, les data centers doivent être évolutifs en raison du besoin de phasage de l investissement et de l évolution de la puissance consommée par les clients. Le BIM aidera à réaliser ces bâtiments modulaires et multifonctionnels, à simuler ces évolutions et à les réaliser. «La maquette numérique nous permet de modéliser les différentes configurations en cas de construction en plusieurs phases ou de montée en puissance», analyse Vincent Royer, ingénieur Génie électrique et thermique chez Bouygues Energies & Services. UNE GESTION OPTIMISÉE DU PARC IMMOBILIER L intégration d outils de gestion d actifs immobiliers dans le BIM est apparue au Royaume-Uni sous l appellation «6D». Pour Alain Sevanche, consultant spécialisé dans les nouvelles technologies du bâtiment, la gestion patrimoniale représente l avenir du BIM, capable de fournir un référentiel unique de toutes les données liées au patrimoine et, notamment, de faciliter les programmations pluriannuelles. Une prise de conscience est en train d émerger chez les maîtres d ouvrage, particulièrement les collectivités locales. «Ces dernières réalisent la vision peu fiable qu elles ont de leur patrimoine et les dangers de systèmes de gestion patrimoniale disparates, constate Alain Sevanche. Car aujourd hui, le départ du gestionnaire opérationnel est souvent synonyme de perte des connaissances». Parfois, les collectivités sont également obligées d optimiser leur gestion pour réaliser des économies ou atteindre les performances énergétiques qui leur sont imposées, notamment dans le cadre de l Agenda 21 : elles doivent impérativement se doter d une connaissance plus fine de leur patrimoine.

29 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE TOUR MAHANAKHON, THAÏLANDE Challenger, une rénovation énergétique exceptionnelle 60 % Un bâtiment tertiaire n est utilisé qu à 60 % de ses capacités. CONTRIBUER AUX ENJEUX ÉNERGÉTIQUES Bouygues Bâtiment International conçoit et construit la tour MahaNakhon, qui, du haut de ses 314 mètres, deviendra début 2015 la plus haute tour de Thaïlande. Elle présente une architecture très élaborée, fondée sur un design torsadé et pixellisé à travers des porte-à-faux de 8 à 10 mètres. Sur ce projet, l entreprise a mis en place un processus strict de vérification de la qualité des maquettes produites, appelé BIM Booklet. Un design torsadé et pixellisé 314 mètres de haut Objectifs : donner aux collaborateurs tous les outils nécessaires au contrôle de leurs modèles et ainsi assurer une meilleure précision dans le travail de synthèse intramétiers. Challenger, siège de Bouygues Construction, premier bâtiment au monde certifié HQE, LEED et BREEAM D après le plan Bâtiment durable, le bâtiment est le premier poste de consommation énergétique en France, avec 43 % du total et 80 % des sources d économies à réaliser. Si le BIM ne peut corriger à lui seul le changement climatique, il peut contribuer significativement à la réduction des consommations d énergie dans la construction et l exploitation des ouvrages en simulant et garantissant ses différentes performances avant leur réalisation et leur exploitation. Le BIM favorise notamment les bons choix grâce à la quantité d informations prise en compte (données météorologiques, volume des bâtiments environnants), au calcul aisé des quantités de matériaux utilisées et à l analyse du cycle de vie (ACV) d un bâtiment. «Les certifications environnementales deviennent évidentes avec le BIM», explique François Amara, architecte et président de BIM France. La gestion de toutes les informations liées aux performances énergétiques et environnementales de l ouvrage est désignée par l appellation «7D». P / 29

30 L univers numérique, et particulièrement celui du BIM, est celui du mouvement. Porteur de grands changements, il est lui-même en mutation permanente. Dans cette phase de transition, l utilisation du BIM amène plusieurs questions : comment gérer cette masse d informations? Faut-il travailler autrement avec la maquette numérique? Quels nouveaux acteurs et quels nouveaux standards? Pour y répondre, Bouygues Construction n est pas seule. Clients, partenaires industriels et académiques, associations C est tout un écosystème qui gravite autour du BIM. UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ P / 30

31 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Réunion de travail dans la tour First (La Défense) LES CHALLENGES DU BIM L ÉCOSYSTÈME P / 31

32 UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ 5 L école d ingénieurs ESTACA LES CHALLENGES «Concernant la maquette numérique, la question est plus celle du «comment» que du «si»», estime l architecte Jacques Lévy-Bencheton. En d autres termes, comme pour tout nouvel outil, vigilance et adaptation sont nécessaires. UNE GESTION RIGOUREUSE DE L INFORMATION Premier impératif : bien alimenter la base de données de la maquette numérique, qui est celle du bâtiment tout le long de sa vie. La gestion de l information est au cœur même du BIM : toutes les modifications du bâti, tous les remplacements d équipements techniques, toutes les évolutions des textes réglementaires doivent être renseignés dans la maquette numérique afin d assurer la mise à jour permanente et contrôlée, et donc la pertinence de l outil. Il faut également penser à renseigner en amont les données qui seront nécessaires à la maintenance future de l ouvrage. P / 32 NOUVEAUX ACTEURS, NOUVELLES MÉTHODES Travailler sur maquette numérique implique un changement complet des méthodes de travail et une excellente communication entre les différents acteurs d un projet. Pour Christophe Portenseigne, directeur technique de Bouygues TP, «il faut redéfinir précisément les responsabilités des projeteurs, ingénieurs et planneurs qui doivent travailler ensemble». Il faut également prendre en compte la capacité des partenaires (architectes, bureaux d études) et sous-traitants à adopter la maquette. L utilisation d un système de lecture facile à utiliser est essentielle dans le déploiement de l outil. Enfin, le BIM fait émerger de nouveaux besoins en termes de formation (modeleur BIM, BIM manager) pour lesquels une réponse de la part des écoles et universités sera nécessaire. NOMBRE DE PIÈCES NÉCESSAIRES À LA FABRICATION DU SPORTS HUB* 5 MILLIONS D UN AVION D UNE VOITURE * Complexe sportif à Singapour (voir P.45)

33 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE L INTEROPÉRABILITÉ Différents logiciels existent pour mener un BIM, mais leurs données ne sont pas forcément lisibles entre elles. Il est alors nécessaire de ressaisir certains éléments, ce qui occasionne une perte de temps et constitue une source potentielle d erreurs. Un standard universel d échanges de données, appelé IFC, a vu le jour afin d assurer l interopérabilité des fichiers entre les différents logiciels. Il est labellisé du standard international ISO et préconisé dans certains pays, comme la Norvège ou le Royaume-Uni. Selon certains, le débat sur la pertinence des IFC paralyserait le BIM, et il serait plus judicieux de travailler dans un premier temps sur la compatibilité, c est-à-dire la possibilité de lire les fichiers d une même famille chez différents éditeurs. Bouygues Construction participe à l initiative internationale OpenINFRA, qui vise à écrire un dictionnaire et une grammaire propres aux objets du génie civil, afin de définir un format neutre d échange standard. Ce projet se nourrira des résultats du projet national de recherche MINnD, qui récolte les besoins de tous les acteurs impliqués dans les projets d infrastructures. Plus d informations sur les IFC LE RÔLE CLÉ DU BIM MANAGER Il est indispensable dès qu une maquette numérique est réalisée, y compris sur des petits chantiers. Son portrait-robot : un jeune ingénieur ou architecte qui a le goût et la connaissance des outils numériques. Il intervient en étroite relation avec le directeur technique du projet, dont il est l adjoint. Son rôle est double : Il met en place le plan BIM du projet et ses règles de réalisation : comment découper le projet en zones, quelles sont les familles d objets à utiliser, qui fait quoi et à quel rythme. Lors de points réguliers, il récupère les maquettes de chacun, prépare les réunions de coordination, assemble les maquettes et réalise les rapports de conflits consacrés aux interférences des différentes copies de la maquette. Jusque récemment, il n existait pas de formation spécifique au métier de BIM manager. Une situation complexe réglée en partie avec la création d un cursus spécialisé par le CSTB début La réunion de coordination est animée par le BIM manager. P / 33

34 UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ L ÉCOSYSTÈME Le BIM est un travail d équipe fondé sur l échange et le partage d informations entre les nombreux acteurs d un projet. Ainsi, Bouygues Construction se trouve au cœur d un écosystème très riche avec lequel elle interagit activement. Alain Sevanche, consultant Nouvelles technologies dans le bâtiment, coorganisateur des Assises de la maquette numérique, corédacteur du livre blanc Préparer la révolution numérique de l industrie immobilière LES CLIENTS «LA MAQUETTE NUMÉRIQUE, C EST LE PROGRÈS» Pourquoi avoir eu recours au BIM sur la Philharmonie de Paris? Un an après le démarrage du projet, en 2007, les équipes de Bouygues Bâtiment Ile-de-France nous ont proposé de mettre en place la maquette numérique. Elles ont dû faire preuve de persuasion car nous étions un peu frileux : à l époque, il y avait très peu de projets comme celui-là, le marché n était pas prêt et nous non plus d ailleurs. Contrairement à ce qui se fait dans l industrie, il n y a pas de prototype dans la construction, on ne décline rien. Quelle est pour vous la valeur ajoutée de la maquette numérique? La cohérence entre les ouvrages, la rigueur dans les plans d exécution, la fiabilité des échanges entre les intervenants, le gain de temps et le gain de productivité. Sans conteste, ce projet nous a permis de développer de nouvelles compétences, tant sur la technicité que dans l organisation. La maquette numérique, c est le progrès. Et quand un projet fait avancer la science, on ne peut être que satisfait. Mais nous devons rester vigilants quant à la formation des hommes à ces nouveaux outils pour que le transfert des fichiers et le résultat soient irréprochables. L enjeu aujourd hui pour les grandes entreprises est de sensibiliser les politiques aux avantages de la maquette numérique, qui peut redonner du dynamisme à l économie. Qu attendez-vous de la maquette numérique pour l avenir? L idéal serait d utiliser la maquette numérique tout au long d un projet : de la phase de conception à l exploitation, en passant par l exécution. Cela demanderait un investissement important, mais nous pourrions ainsi conforter la stabilité d un projet. Patrice Januel, directeur de la Philharmonie de Paris LES CLIENTS «LE BIM EST AMENÉ À SE GÉNÉRALISER COMME LE BBC» «Nous sommes encore dans une phase d évangélisation : les bénéfices de la maquette numérique ne sont pas suffisamment connus et les a priori sont encore nombreux. Par exemple, de nombreux maîtres d ouvrages pensent que la maquette numérique est simplement un modèle 3D réalisé par des architectes, en phase de conception. Or il y a une vie au-delà, en phase construction, et encore plus loin même, en phase d exploitation et de gestion patrimoniale. Mais aujourd hui encore, chacun travaille sur sa propre modélisation numérique, avec les ressaisies et des pertes de données associées. Progressivement, l idée est que tout le monde, de la conception à la vie de l ouvrage, travaille avec ses partenaires sur un document unique et partagé. Les bénéfices de la maquette numérique ne sont pas suffisamment connus et les a priori sont encore nombreux. P / 34

35 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Je compare le BIM au BBC, qui a émergé en 2006 et qui a pris une ampleur considérable en quelques années, sous le coup d une contrainte réglementaire : aujourd hui, plus un bâtiment ne se construit qui ne soit labellisé basse consommation. Concernant le BIM, tout dépendra de la transposition, à caractère incitatif ou coercitif, que va faire la France de la directive européenne en cours d adoption. Huit pays, dont le Royaume- Uni et toute la Scandinavie, ont déjà choisi la voie obligatoire, selon un certain calendrier. Ne pas le faire, c est prendre le risque que les industries nationales prennent du retard dans un marché mondialisé.» Un chantier réunit 30 à 80 intervenants autour de l entreprise générale de construction. LES PARTENAIRES ET SOUS-TRAITANTS «UNE RÉVOLUTION COMPARABLE À L INTRODUCTION DE LA PERSPECTIVE» Tour MahaNakhon, Thaïlande Quels sont les grands bénéfices du BIM pour les architectes? Je considère le BIM comme une nouvelle révolution, à l image de la perspective au XVI e siècle. Il nous donne les moyens d explorer le bâtiment depuis n importe quel point de vue, de mieux structurer son étude pour parvenir à un projet mieux fini, de concevoir et paramétrer l ensemble des éléments et notamment les locaux techniques. Lorsque nous participons à des concours de type PPP ou conception-réalisation, nous sommes désormais en mesure de fournir à l entreprise toutes les données nécessaires à un chiffrage très précis du projet (ex : quantitatif des façades, nombre de fenêtres), et ce très en amont. Lors des phases d études, la saisie et l échange des informations se fait de façon beaucoup plus précise et efficace au sein de l équipe de maîtrise d œuvre et avec l entreprise, alors qu auparavant, chacun gérait ses données sans maîtriser la cohérence avec les autres intervenants. Quels sont les principaux challenges liés à la maquette numérique? Y faire adhérer tous les acteurs d un projet : les maîtres d ouvrages, qui souvent n ont pas conscience de tous les bénéfices que peut leur apporter la maquette numérique, les bureaux d études, les entreprises de construction, les exploitants futurs La formation, tant initiale que continue, est un deuxième challenge : les méthodes et les usages évoluent tellement vite qu il est très facile d être dépassé. C est pourquoi l agence Brunet-Saunier organise des modules de formation hebdomadaires pour tous ses architectes. Jacques Lévy-Bencheton, architecte associé de l agence Brunet-Saunier P / 35

36 UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ LE MONDE SCOLAIRE ET UNIVERSITAIRE PRÉPARER DEMAIN AVEC LES ACTEURS DE L ÉDUCATION Bouygues Construction a été la première entreprise à saisir l étendue des services que pouvait apporter la construction puis la gestion en BIM, notamment dans les marchés de type PPP. François Amara, Président de BIM France LES INDUSTRIELS «L INTEROPÉRABILITÉ, UN ENJEU MAJEUR» La formation de spécialistes de la maquette numérique est l un des grands challenges actuels. Pour Bouygues Construction, il s agit de sensibiliser les élèves et étudiants à l intérêt de la maquette numérique, de participer à leur formation et de recruter des jeunes gens à potentiel. Bouygues Construction a contribué en 2010 à l élaboration d un master spécialisé de BIM manager pour les architectes et ingénieurs diplômés de l école nationale supérieure d Arts et Métiers. L entreprise partage son expérience sur ces outils en intervenant régulièrement dans les modules consacrés au BIM de plusieurs grandes écoles d ingénieurs et d architectes. Dernièrement elle a participé aux groupes de réflexion qui ont travaillé à la mise en place du mastère spécialisé «BIM, conception intégrée et cycle de vie du bâtiment et des infrastructures», lancé par l école des Ponts Paristech et l ESTP. Mais Bouygues Construction ne souhaite pas s adresser uniquement aux élèves architectes et ingénieurs. Le BIM impliquera un changement profond dans le processus de construction, tous les acteurs de la filière seront touchés par le changement. Dès le lycée, les élèves des filières de la construction (bac pro, BTS et IUT) doivent être sensibilisés. Enfin, sur ses chantiers, Bouygues Construction mobilise les hommes de la maîtrise afin d impliquer les compagnons et d anticiper l arrivée du numérique sur le chantier. P / 36 Laurent Ortas, responsable Nouvelles technologies de la prescription chez Saint-Gobain Pourquoi avez-vous recours au BIM chez Saint-Gobain? Le BIM permet de simuler la mise en œuvre de nos systèmes constructifs, pour exprimer les exigences techniques et dimensionnelles des projets en amont de la construction. Il participe à la R&D, il pointe les points faible, accélère leur correction et permet de valoriser les points forts comme l introduction de nouvelles techniques ou technologies. Quels sont selon vous les grands enjeux liés à la maquette numérique? Un travail est engagé avec les responsables des bibliothèques d équipements pour qu ils utilisent un référentiel unique assurant la cohérence des échanges et la constitution de bases de données «normées». Cela permettra aux éditeurs d avoir un référentiel pour les implanter dans les outils de calculs BIM et de rendre interopérables les échanges d informations techniques. Pour les systèmes ou ouvrages composés, la réponse sera plus complexe : à ce jour, les différents éditeurs ont conçu pour leurs besoins leur bibliothèque «propriétaire», non échangeable. 6 RNOH : Un hôpital à Londres

37 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE Plus d informations sur BIM France Plus d informations sur MediaConstruct LES ASSOCIATIONS DE PROMOTION DU BIM «UN COUP D ACCÉLÉRATEUR INCROYABLE EN 2013» Alain Maury, membre de Mediaconstruct LES ASSOCIATIONS DE PROMOTION DU BIM «LA FRANCE DOIT AVOIR UNE PLACE DE CHOIX DANS LE MONDE DU BIM» Où en sommes-nous concernant l utilisation du BIM en France et dans le monde? Au Royaume-Uni, l agenda retenu concerne l ensemble des marchés publics en 2016 avec un projet phare, le Crossrail (traversée ferroviaire de Londres), d un montant de 17 milliards d euros. Dans les pays nordiques, les opérations pilotes publiques et privées sont déjà nombreuses. Plusieurs États américains ont mis en place des politiques nationales déterminées dès 2009 (engagement, calendrier, charte). Hong Kong et Singapour se sont également engagés dans une généralisation du processus BIM. En France, nous ne disposons toujours pas, à ce jour, de calendrier et le BIM est encore synonyme de maquette numérique, ce qui révèle notre difficulté à comprendre tous les domaines que recouvre le BIM. Pourtant l expertise en urbanisme, en génie civil et en management de la France pourrait lui assurer une place de choix dans le monde. Pour combler ce retard, nous avons besoin d une feuille de route similaire au Royaume-Uni, d une forte volonté politique et d un projet fédératif, comme pourrait l être Paris Métropole. Quels sont les objectifs de BIM France? Créée en mars 2013 par dix représentants des principaux corps de métiers concernés, BIM France fédère 25 entreprises et plus de 70 membres. Ses objectifs : encourager l usage du BIM, contribuer à la mise en place du calendrier en France, participer à l élaboration des textes et chartes. Qu attendez-vous de grandes entreprises de BTP comme Bouygues Construction? Notre relation avec Bouygues Construction est celle d usagers du BIM dont nous partageons les intérêts et la vision. Si Bouygues Bâtiment International fait partie des membres fondateurs de BIM France, toutes les majors ont leur place au sein de l association. Bouygues Construction a été la première entreprise à saisir l étendue des services que pouvait apporter la construction puis la gestion en BIM, notamment dans les marchés de type PPP. Son implication et ses retours d expériences viennent enrichir notre vision du sujet de façon précieuse. François Amara, Président de BIM France Quel état des lieux faites-vous sur l utilisation du BIM en France? Je note une prise de conscience générale de la part de tous les professionnels de la construction sur l importance du BIM. Les maîtres d ouvrages ont bien compris tous les avantages qu ils pouvaient en tirer, les éditeurs de logiciels se sont beaucoup investis pour faire évoluer leurs produits. Mais la mise en marche est lente, et l utilisation effective du BIM sur le terrain est assez inégale selon les pays et les régions. Souvent, la maquette numérique est utilisée partiellement, notamment pour faire des simulations au début de la conception, ou bien en phase d études. Plusieurs raisons à cela : des difficultés de mise en œuvre, des réticences, un manque de formation, des bugs informatiques Suivant ce sujet depuis plus de vingt ans, je peux toutefois vous dire que le BIM a connu en 2013 un coup d accélérateur incroyable, avec de nombreux projets lancés, qui feront boule de neige. Quels sont les freins à son développement? Je vois plusieurs challenges. D abord, savoir utiliser cet outil correctement et mettre tout le monde d accord sur son utilisation. D où l émergence d un nouveau métier, le BIM manager, qui est au cœur du dispositif et qui contrôle chaque étape : il est facile de faire des erreurs lorsqu on renseigne la base de données, et ces erreurs se répercutent alors sur l ensemble. Autre grande problématique, la généralisation de la norme IFC, dont Mediaconstruct est un fervent partisan. Enfin, certains aspects juridiques sont à clarifier : qui est propriétaire de la maquette? Qui est responsable en cas d erreur? Dans dix ans, lorsque ces sujets seront derrière nous, le BIM sera réellement généralisé et imposé par tous les maîtres d ouvrages. P / 37

38 UN MONDE RICHE DE SA DIVERSITÉ Eric Juin, directeur Systèmes de Production d Information, Bouygues Construction Immeuble résidentiel, Norpac LES ÉDITEURS DE LOGICIELS «LE BIM PREND TOUTE SA VALEUR AVEC SES MÉTA-DONNÉES» Selon vous, quel est l objectif final du BIM? Dans le BTP, nous tendons de plus en plus vers des produits préfabriqués donc manufacturés. L objectif est de permettre à ce secteur d augmenter sa productivité en se rapprochant de ce qui se fait dans d autres industries comme l automobile, l aéronautique ou les équipements industriels. Quel doit être le point de vigilance? Le BIM n est pas que de la 3D. Il prend toute sa valeur avec ses attributs (méta-données) et avec la gestion de son cycle de vie (du début de la conception à la démolition en passant par l exploitation). Les attributs associés aux objets, les règles de comportement entre ces objets et la mise en musique via une représentation 3D de ces objets permettent de faire de la maquette numérique le référentiel du projet. LES ÉDITEURS DE LOGICIELS «UNE VRAIE RELATION DE PARTENARIAT AVEC LES ÉDITEURS DE LOGICIELS» «Bouygues Construction a signé des partenariats avec plusieurs éditeurs de logiciels, grands et petits. Nous attendons de nos partenaires qu ils nous donnent un accès privilégié à des solutions d avenir, qu ils poussent leurs produits au maximum de leurs capacités, mais aussi qu ils nous challengent pour nous ouvrir à de nouvelles façons de travailler. Nous sommes définitivement des utilisateurs exigeants! Il y a vingt ans, Bouygues Construction développait ses propres logiciels, mais aujourd hui il n est plus question d avoir des outils que nous ne pouvons pas partager avec nos parties prenantes. Il nous arrive encore toutefois de développer en interne des plugs-in, c est-à-dire des fonctions supplémentaires aux logiciels existants. Nous contribuons ainsi à créer un écosystème autour des produits des éditeurs, avec la volonté de les enrichir et de nous donner un avantage concurrentiel.» Jonathan Riondet, Construction solutions director chez Dassault Systems Avec ses plugs-in, Bouygues Construction enrichit les logiciels existants et se donne un avantage concurrentiel. P / 38

39 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE L EXEMPLE BRITANNIQUE Précurseur en Europe, le gouvernement britannique a introduit l obligation d intégrer la maquette numérique pour tout projet de construction public dès Bouygues UK, filiale locale de Bouygues Construction, s y prépare activement. CONSTRUCTION 2025 La stratégie industrielle du gouvernement britannique, dans laquelle le BIM joue un rôle central, doit permettre d ici 2025 de : Réduire de 33 % les coûts globaux de construction. Accélérer les délais de 50 %. Réduire les émissions de gaz à effet de serre de 50 %. Réduire de 50 % l écart entre les importations et les exportations de matériaux et matériels de construction. LE CONTEXTE BRITANNIQUE Depuis quelques années, le gouvernement britannique met en place une politique volontariste pour favoriser l utilisation du BIM et faire du Royaume-Uni le leader mondial en la matière. Un groupe de travail, le BIM Task Group, a été mis en place en 2011 sous l impulsion du secrétaire d État Francis Maude, mobilisant tous les acteurs du BTP. Ses conclusions ont notamment conduit à l adoption d un calendrier pour l utilisation obligatoire du BIM dans tous les marchés publics en À l été 2013, le gouvernement a publié sa stratégie industrielle pour le secteur du BTP, «Construction 2025», dans laquelle le BIM joue un rôle central. Menée début 2013 auprès de professionnels du secteur, l enquête National BIM Survey a permis de faire une photographie de l utilisation actuelle du BIM au Royaume-Uni. En voici les principaux enseignements : 39 % des professionnels interrogés utilisent le BIM. 71 % pensent que le BIM représente l avenir des projets immobiliers. Parmi ceux qui ont expérimenté le BIM, plus de la moitié estiment avoir optimisé leurs coûts et les trois-quarts constatent une meilleure coordination. Seuls 6 % regrettent de l avoir utilisé. LES RÉPONSES DE BOUYGUES UK «Dans le passé, notre approche reposait principalement sur la compétence de nos consultants pour mener à bien une maquette numérique, relate Gérald Farque, directeur Études & Techniques de Bouygues UK. À partir de 2012, nous avons mis en place une cellule BIM au sein de nos directions techniques, développé nos compétences et établi nos propres protocoles, qui nous permettent de gérer le contenu des maquettes ainsi que les interfaces entre consultants.» Bouygues UK a créé une interface de programmation appelée Bouyguesim à partir d un grand logiciel, afin de permettre la personnalisation des fonctions de suivi budgétaire et de reporting financier. L une de ses directions techniques a également développé Informed, un utilitaire d assistance à la conception et au chiffrage de projets scolaires qui permet, à partir d une liste de choix et critères de programmation, de concevoir avec le client un avant-projet sommaire de façon interactive, rapide et en connaissant en temps réel le coût de l ouvrage. Bouygues UK a déjà utilisé la maquette numérique sur une vingtaine de projets : gendarmeries, bureaux, hôpitaux, établissements scolaires, centres pénitentiaires, logements, et bénéficie d un retour d expérience suffisamment important pour mesurer les bénéfices d un tel outil. BIENTÔT, TOUTE L EUROPE AU BIM Une directive européenne en cours d adoption recommande l usage du BIM dans tous les marchés publics à horizon Votée par le parlement européen en janvier 2014, elle doit être adoptée par la commission européenne puis transposée par chacun des États membres, qui choisiront soit la voie de l incitation, soit celle de l obligation. P / 39

40 RÉFÉ- RENCES LE CHU D AMIENS P/42 LE VIADUC D ABIDJAN P/43 LE DATACENTER DE PANTIN P/44 LE QP DISTRICT P/46 LE SPORTS HUB P/45 LA PHILHARMONIE DE PARIS P/41 LA CENTRALE EPR HINKLEY POINT P/43 P / 40

41 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE UNE SALLE DE CONCERT : LA PHILHARMONIE DE PARIS (FRANCE) Bouygues Bâtiment Ile-de-France Ouvrages Publics réalise la Philharmonie de Paris, le plus grand investissement culturel de la capitale depuis le musée du Quai Branly. L équipe du projet et la direction technique ont opté pour la maquette numérique pour répondre à la complexité de cet ouvrage imaginé par le célèbre architecte Jean Nouvel et respecter les délais d exécution. L outil a notamment été utile pour la réalisation de la toiture inclinée (pentes supérieures à 30 %), pour laquelle il a fallu déposer des dalles pleines préfabriquées et plus de soixante poutres dont aucune n est identique. Pour éviter un étaiement trop important, les dalles s appuient sur des cornières à appuis basculants fixées sur les poutres et les voiles qui permettent d ajuster leur inclinaison. Tous les phasages de cette méthode ont été mis au point avec les équipes Méthodes de Bouygues Bâtiment Ile-de-France grâce à la 4D. 90 % des problèmes de phasages comme l ordonnancement de la pose des poutres ont ainsi été évités en amont. «L outil 3D a joué un rôle essentiel pour remettre en cohérence les enveloppes architecturales avec les faisabilités des structures, le dialogue avec le maître d œuvre s est amélioré et la convergence de nos points de vue a été immédiate, analyse Jean- François Scheidt, directeur du projet pour Bouygues Bâtiment Ilede-France. Avec des outils traditionnels, nous nous serions aperçus trop tardivement de nombreuses problématiques géométriques.» Vidéo : Timelapse P / 41

42 RÉFÉ- RENCES UN CENTRE HOSPITALIER : LE CHU D AMIENS (FRANCE) Lancé en 2009, le projet a consisté à regrouper l hôpital Nord d Amiens et plusieurs établissements de la ville (maternité, centre ophtalmologique ) sur un site unique. Quatre filiales de Bouygues Construction ont participé à sa réalisation : Norpac, Quille Construction, Brézillon et Bouygues Energies & Services. De 2009 à 2011, onze personnes ont travaillé sur une maquette numérique à travers plusieurs étapes : Analyse des besoins du chantier, définition des moyens humains et matériels, découpe en sous-projets. Création d outils à travers des familles (types de mur, portes, châssis, terminaux ), modélisation des tâches (béton, cloisons, pièces ). Production des documents issus du modèle numérique : plans de repérage, modélisation des réseaux des corps d états techniques pour détecter les conflits, avancement du chantier en temps réel, vues 3D pour valider certains détails, fiches des éléments de chaque pièce du chantier (vue en plan, vue de plafond, détail de prestations de la pièce, nomenclature de l appareillage présent, élévation de chaque mur ). Les principaux challenges du projet résidaient dans le bon découpage de la maquette, afin d optimiser et de fluidifier le travail, l adaptation du matériel informatique et la formation des collaborateurs au logiciel. Il est apparu nécessaire de nommer un BIM manager pour qu il structure la maquette, garantisse les normes et la qualité, forme à l outil et gère les échanges avec les différents intervenants du modèle numérique. P / 42

43 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE UN AXE AUTOROUTIER : LE VIADUC D ABIDJAN (CÔTE D IVOIRE) UNE CENTRALE NUCLÉAIRE 3 e GÉNÉRATION : LA CENTRALE EPR HINKLEY POINT (ROYAUME-UNI) Bouygues Travaux Publics a été choisie pour réaliser en groupement deux centrales nucléaires EPR (réacteur pressurisé européen) dans le Somerset, au sud-ouest de l Angleterre. La maquette numérique est utilisée pour élaborer la préfabrication des piscines servant au refroidissement du combustible. Elle intègre le ferraillage, les séquences 4D, les phasages, les principes généraux, les présentations au client et partenaires ainsi que la validation des principes de construction et de choix techniques des piscines. Objectif : mieux appréhender les points sensibles tels que la dimension des éléments, le découpage des tôles métalliques, la complexité des ossatures et des ancrages dans le béton, le positionnement des platines, les zones de clavage. À partir de ces données, les équipes ont validé les hypothèses de découpages, de dimensions de colis, de zones complexes à ferrailler, et a contrario constaté l infaisabilité de certains éléments. Elles ont ensuite modélisé une séquence de phasage d une piscine en panneaux préfabriqués afin de valider cette méthode constructive et les hypothèses de planning. L outil a été particulièrement précieux dans la manutention de colis de plus de 600 tonnes, la définition des zones de connexions (clavage) et celles nécessaires à l installation de palées provisoires (alignement de pieux servant de support), la détection d éventuels risques d interférences entre le colis et les voiles et la réflexion sur le démontage des équipements. Vidéo : Le viaduc d Abidjan En Côte d Ivoire, Bouygues Travaux Publics et DTP Terrassement mènent l un des plus grands projets d infrastructure d Afrique de l Ouest : la conception, la construction et l exploitation pendant 30 ans d un axe autoroutier de 6,7 kilomètres à Abidjan. Un symbole du renouveau du pays après quinze ans de crise politique. Au programme : un nouveau pont de 1,5 kilomètre, deux tronçons d autoroutes et le plus grand échangeur d Afrique sub-saharienne. La maquette numérique a été mise en place pour répondre aux nombreuses contraintes du site : un talweg inondable, une grande quantité de matériaux de sous-sol impropres et de réseaux enterrés et aériens, une emprise restreinte en milieu urbain, un trafic dense, un climat équatorial défavorable. Autres challenges : un nombre d interfaces important à gérer telles que des dragages, des ouvrages d art, la réalisation d un canal, d une gare de péage, d aires de service, de murs de soutènement. Le tout dans un délai tendu et une maîtrise impérative des coûts. Une maquette numérique complète a été réalisée au début de la phase d exécution, intégrant l ensemble des données de production des différents corps de métiers. Le référentiel 3D mis en place a permis le processus itératif de recherche des solutions les plus optimales pour la conception et la construction, en visant à garantir le meilleur compromis qualité/délai/prix. Ses principaux bénéfices : Vérifier le bon géo-référencement de toutes les données sources, afin de garantir leur cohérence, leur compatibilité et leur exhaustivité. Traiter les conflits d interfaces entre les différents bureaux d études. Visualiser l autoroute dans son environnement urbain et optimiser son implantation par rapport aux bâtiments présents. Présenter le projet définitif aux autorités. Vérifier le calage et la saturation des réseaux d assainissement. Optimiser la sécurité en milieu urbain, en particulier aux abords d un groupe scolaire. P / 43

44 RÉFÉ- RENCES UN BÂTIMENT INDUSTRIEL : LE DATACENTER DE PANTIN (FRANCE) Trois filiales de Bouygues Construction (Sodéarif, Brézillon et Bouygues Energies & Services) ont réalisé pour Equinix, leader mondial de l hébergement, un data center de m² à Pantin (Seine-Saint-Denis). Divisé en quinze espaces privatisés ou mutualisables, ce gigantesque centre de données est construit en trois phases. Les installations techniques ont été conçues pour offrir un niveau optimal de fiabilité et de disponibilité afin d obtenir un fonctionnement 24 h/24 et 365 jours par an. La maquette numérique a été utilisée pour traiter un génie électrique et thermique très pointu, qui a représenté plus de 60 % du montant du projet : chaîne d alimentation électrique redondante, qualité de l air ultra-contrôlée et température n excédant pas 23 C. La maquette a été utilisée à deux étapes du projet : En phase d avant-projet, pour réaliser la synthèse entre les différents lots : Architecte, Structure, Climatisation-Ventilation-Chauffage (avec notamment des groupes de production d eau glacée de kw à technologie free-cooling), Electricité-Courants forts (double alimentation de 32 MW venant de deux réseaux HTA distincts, autonomie en fuel de 36 h ), Electricité- Courants faibles (sécurité physique, sécurité incendie, etc.) En phase d exécution, pour réaliser des rendus techniques explicatifs, qui ont permis de visualiser de manière claire les propositions de modifications techniques. Vidéo : Vue générale du data center P / 44

45 CONSTRUIRE AVANT DE CONSTRUIRE UN COMPLEXE SPORTIF : LE SPORTS HUB (SINGAPOUR) Déployé sur un site de 35 hectares au cœur de la cité-état, le complexe du Sports Hub pourrait accueillir des Jeux olympiques. Livré courant 2014, il comprend cinq infrastructures sportives dont un stade de places, un centre aquatique, un complexe multisports de places, une piscine olympique de places, un bassin de jeux aquatiques et m² d espaces commerciaux. Bouygues Bâtiment International était chargée, au sein d une société de projet, de sa conception, sa construction et son exploitation pour 25 ans. 7 Local technique du Sports Hub Le projet est d une grande complexité : cinq grands bâtiments de fonctions différentes se joignent autour du grand stade, engendrant des zones d interface de plus de cinq kilomètres. D où la nécessité d assurer la coordination entre la structure, les corps d état architecturaux et les corps d état techniques d une façon rapide et visible. Six intervenants différents ont travaillé sur leur propre maquette, Bouygues Bâtiment International les coordonnant et réalisant la maquette globale du projet. Pour Ludovic Chaigneau, responsable de la conception, «la maquette numérique a permis de coordonner les réseaux techniques avec les structures fournies par les architectes et bureaux d études, mettant en évidence des interférences qui n auraient pas pu être détectées en 2D». Exemples de situations complexes dans lesquelles la maquette numérique a apporté des solutions optimales, les «thrust blocks», de gros blocs sculptés de béton armé qui soutiennent les grandes arches du toit du stade. Devant résister à des charges gigantesques, ils ont nécessité un renforcement de très haute densité. «Sans pouvoir visualiser cela en 3D, on n aurait jamais réussi à trouver la solution élégante et efficace que l on voit aujourd hui», raconte Marcel Finlay, responsable Design. Autre illustration : la simulation des différents scénarios d ensoleillement du centre aquatique en fonction des saisons afin de ne pas perturber le fonctionnement des caméras HD dans le cadre de manifestations sportives télévisées. Vidéo : Les lots techniques du Sports Hub P / 45

46 RÉFÉ- RENCES DES BUREAUX : LE QP DISTRICT (QATAR) À Doha, Bouygues Bâtiment International achève la construction du siège de Qatar Petroleum, composé de neuf tours de bureaux et d un hôtel cinq étoiles de 400 clés sur m². Un modèle 3D a été réalisé pour assurer la coordination entre le béton et les lots techniques d une part, et entre la façade et le béton d autre part. Développé à l initiative des équipes de Bouygues Bâtiment International, cet outil a permis de constater plus rapidement les écarts entre les plans fournis et les dimensions réelles, et ainsi d accélérer le processus de coordination et de synthèse. La maquette numérique a également été utilisée pour modéliser l avancement du chantier à travers la 4D. Un outil très apprécié par le client, qui a demandé à voir tous les mois l état d avancement du projet ainsi modélisé. Enfin, des vidéos ont été créées en 3D pour visualiser l intérieur du bâtiment. Quand le chantier a été racheté par Qatar Petroleum, la maquette numérique a permis d expliquer au client les variations apportées au projet, afin de trouver un arrangement facile et amiable avec les partenaires. Ci-dessus : Le QP District s intègre dans le quartier financier de Doha À gauche : Le centre énergétique du QP District est digne d un site industriel À droite : La tour 1 Vidéo : Le gros œuvre du QP District P / 46

47 TROIS IDÉES CLÉS À RETENIR Visionnaires, Bouygues Construction et ses partenaires industriels et académiques sont engagés dans une recherche permanente d innovation pour satisfaire au mieux leurs clients L adoption du BIM est une évolution irrémédiable dans la façon de concevoir, construire et gérer les ouvrages. En permettant de construire plus vite et moins cher dans le respect de l environnement, le BIM est bénéfique à tous : les maîtres d ouvrage, les entreprises de BTP et la société toute entière. Bouygues Construction offre à ses clients un savoir-faire diversifié enrichi par de nombreuses réalisations internationales d envergure. Remerciements : Bouygues Construction remercie très chaleureusement tous ceux qui ont contribué à cet ouvrage : ses clients et partenaires pour leurs précieuses contributions : François Amara, Patrice Januel, Jacques Lévy-Bencheton, Alain Maury, Laurent Ortas, Jonathan Riondet, Alain Sevanche ; les contributeurs internes pour leur expertise et leurs témoignages : Jean-Marc Arlot, Alain Bachelier, Trino Beltran, Pierre Benning, Stéphane Brunel, Jean-Marie Bonello, Thierry Delvert, Claude Dumoulin, Jean-Michel Dupuyds, Gérald Farque, Frédéric Ferré, Marcel Finlay, Brice Fourney, Frédéric Gal, Christian Griffault, Wen Hu, Éric Juin, Servan Lacire, Thierry Michaud, Christophe Moreau, Carlos Pinedo, François Pitti, Christophe Portenseigne, Daniel Saïd, Vincent Royer, Jean-François Scheidt, Thibault de Tinguy ; et tous ceux qui ont aidé à sa réalisation : Michel Aroichane, Sébastien Couste, Christelle Dilosquet, Martial Ferino, Ariane Genty, Raphaël Geoffroy, Laure Lefebvre-Gomez, Xavier Pichetti, Sébastien Regall, Pascale Zurcher. P / 47

48 Bouygues Construction 1, avenue Eugène Freyssinet - Guyancourt Saint-Quentin-en-Yvelines - France Tél : Retrouvez l essentiel de l ouvrage à travers une expérience virtuelle et accédez à des contenus supplémentaires sur Direction de la Communication Mars Pilotage et coordination : Trino Beltran, Karim Mechri. Rédaction : Annabelle Cognet, Sonia Dahmani, Aurore Postis. Chef de projet : Annabelle Cognet. Crédits photos : Cyril Abad, Yves Chanoit, Didier Cocatrix, Jérôme Epaillard, Philippe Guignard, Véronique Paul, Augusto da Silva, Laurent Zylberman, Fotolia, Objectif Images, Publicorp. Crédits architectes : DP Architects et Arup Group (Sports Hub, pp7, 20, 21, 24, 25, 45), Paul Andreu (Cité municipale, p9), OMA (MahaNakhon, pp29, 35), Antoine Grumbach (Le Millénaire, p17), Frédéric Borel (Résidence Outrebon, p19), Arte Charpentier et Associés (siège CACIB, p19), KEO International (QD District, p22, 46), RR Architectes (Data center de Pantin, p44), SNC Challenger et Kevin Roche (Challenger, p29), Jean Nouvel Ateliers (Philharmonie, couv, p41), AART International (CHU Amiens, p42). Conception et réalisation : Imprimé par Siaz (RCS Dijon ) sur papier PEFC. Imprimerie certifiée Imprim Vert, bâtiment HQE.