BIMprove – Améliorer la sécurité chantier et gagner en efficacité grâce à l’openBIM

BIMprove exploite la puissance de la technologie de pointe Jumeau Numérique (Digital Twin) pour conduire les chantiers de construction au sein de la révolution de l’industrie 4.0.

Catenda est partenaire du projet européen Horizon 2020 BIMprove. Lancé en septembre 2020, BIMprove est une initiative financée par le programme de recherche et d’innovation Horizon 2020 de l’Union Européenne dans le cadre de la convention de subvention N° 958450. Les principaux objectifs du projet sont d’accroître la sécurité et l’efficacité sur le chantier de construction.

Pour y parvenir, un ensemble de technologies passionnantes sont utilisées ensemble d’une manière nouvelle et innovante. Les principaux exemples sont les jumeaux numériques, le BIM ouvert (Open BIM), le laser, la photogrammétrie, les nuages de points, les capteurs IoT, les technologies de localisation, la RA (Réalité Augmentée), la RV (Réalité Virtuelle) et l’apprentissage automatique. Quand on lit cela, on pense à un ensemble de technologies cool. Mais, dans le cadre du projet, elles fonctionnent très bien ensemble et nous donnent des outils pour atteindre les objectifs de nos ambitions.

Le rôle clé de Catenda est de développer les “services en couches”. L’Open BIM (Format IFC et Format de Collaboration BIM) sera la technologie centrale pour faire fonctionner toutes les parties ensemble. Les visionneuses interactives 2D et 3D, le serveur de modèles et le serveur BCF (Format de Collaboration BIM) de Catenda Hub (anciennement Bimsync) seront utilisés avec les autres technologies.

Le projet a des objectifs très ambitieux, notamment l’automatisation des rapports d’avancement et de qualité, l’augmentation de 20 % de la précision des prévisions du calendrier et la réduction de 20 % des coûts de construction. Comment cela sera-t-il possible ? Cette discussion comprendra plusieurs parties. Cet article met l’accent sur les implications du BIM ouvert et les plannings de chantier.

Les principaux risques d’un chantier de construction

Avant de présenter les principales étapes du projet, retour sur les risques encourus sur les sites d’un chantier. Les salariés et ouvriers d’un chantier de construction s’exposent à plusieurs risques qui peuvent être considérablement réduits grâce à une gestion de projet efficace et à l’utilisation de l’openBIM.

Parmi ces risques, on retrouve ceux liés à la sécurité des travailleurs. En effet, les accidents du travail sont fréquents sur les chantiers, souvent causés par le non-respect des mesures de sécurité, des règles de sécurité ou l’utilisation incorrecte des équipements de protection individuels (EPI). L’openBIM, grâce à ses modèles 3D précis, permet d’identifier et d’anticiper ces risques en amont.

D’autre part, l’openBIM permet de gérer efficacement les risques liés à la logistique du chantier. En effet, les retards de livraison (tel que le matériel de sécurité: chaussures de sécurité, casque de sécurité chantier, engin de chantier, gants, gilets de visualisation, panneaux de signalisation), les erreurs de commande ou les problèmes de coordination, d’emploi du temps entre les différents corps de métier assurant le roulement des équipes, peuvent engendrer des coûts supplémentaires et allonger les délais de construction. Grâce à la visualisation et à la simulation offertes par l’openBIM, il est possible de planifier avec précision les différentes étapes du chantier et de coordonner efficacement les différents intervenants.

Enfin, l’openBIM permet de limiter les risques liés à la qualité de la construction. Grâce à la précision des maquettes numériques, il est possible de détecter en amont les éventuelles erreurs de conception ou de mise en œuvre qui pourraient nuire à la qualité finale du bâtiment. De plus, l’openBIM facilite la traçabilité des différentes étapes de la construction, permettant ainsi d’assurer un suivi rigoureux de la qualité tout au long du projet. Ainsi, pour répondre au devoir d’information, une entreprise initiatrice d’un projet de construction est en mesure d’établir un plan de sécurité sur les chantiers qui comprend des formations à la sécurité pour prévenir d’accident du travail, la mise en place d’un plan de prévention des risques regroupant les consignes de sécurités essentielles.

Comment sécuriser un chantier de construction ?

Les implications du BIM ouvert

Jusqu’à présent, avant que la production ne commence sur le chantier de construction, un modèle numérique est créé, montrant la forme finale prévue du bâtiment et les principaux systèmes. Ces modèles numériques sont de plus en plus souvent des modèles BIM (remplaçant les outils 2D comme AutoCAD). Nous supposons que le projet utilise le BIM ouvert, et plus particulièrement le format IFC (Industry Foundation Classes), tout au long du processus de collaboration. Au moment où la construction commence, cela implique un modèle de site, un modèle d’architecture, un modèle structurel et plusieurs modèles dans d’autres domaines. Il n’est pas rare que les grands projets de construction comportent 25 modèles de domaine ou plus. Idéalement, toute la conception devrait être terminée avant le début de la construction physique. En pratique, ce n’est jamais le cas à 100%.

Flexibilité de l’openBIM grâce à BIMprove

Parfois, des exigences telles que des délais courts font qu’il est avantageux de commencer la construction avant que toutes les conceptions soient prêtes, car cela est logique d’un point de vue économique. Cela aussi peut-être à cause de la découverte d’erreurs dans un modèle de domaine ou la façon dont les modèles de domaine fonctionnent ensemble. En outre, les facteurs externes au projet peuvent changer. Le client peut changer d’avis, les réglementations peuvent changer, des conditions inattendues peuvent être découvertes sur le terrain, ou un produit peut ne plus être disponible. Dans la pratique, il y a toujours des changements dans les modèles de conception pendant les phases de construction, et le système fourni par BIMprove aidera à faire face à ces situations.

Les architectes, ingénieurs et autres experts conçoivent les modèles BIM avec leurs propres outils de CAO (Conception Assistée par Ordinateur). Il existe trois types de logiciels différents : 1) les logiciels les plus connus, utilisés pour les plus grandes disciplines, 2) les outils peu connus, utilisés dans quelques pays, et 3) les nouveaux logiciels. Une bonne chose pour les flux de travail BIMprove c’est que la qualité de l’exportation IFC des outils de CAO les plus utilisés s’est considérablement améliorée ces dernières années. On s’attend à ce que cela s’améliore davantage avec des processus de certification plus stricts, et notamment grâce au travail de buildingSMART International (qui donne au logiciel de CAO un certificat qui est important pour certains clients).

BIMprove n’a bien sûr pas l’ambition de créer des outils de CAO. Mais les outils existants sont extrêmement importants car leur exportation est (avec les plans de construction) notre principal apport. Les différents modèles du domaine seront importés au format IFC dans le serveur de modèles Catenda Hub (anciennement Bimsync). Après cela, les modèles sont disponibles via l’interface de programmation d’application (API) (pour les requêtes de données et la visualisation webGL).

Voir l’article : Comment les APIs soutiennent-elles l’innovation sur un CDE ouvert ?

Programmes des chantiers de construction

Les calendriers des chantiers constituent une autre entrée importante du système. Dans un même projet, des plannings existent à différents niveaux et ont des portées et des horizons temporels différents. Il y aura généralement un calendrier officiel de haut niveau qui ne changera pas, et plusieurs calendriers plus détaillés qui seront mis à jour en fonction du développement dynamique du projet de construction.

BIMprove a besoin d’informations telles que l’activité de construction prévue au niveau d’une journée, idéalement en rapport avec des parties spécifiques du bâtiment sur lequel on travaille. Ainsi, nous pouvons planifier le balayage par drones et robots et la surveillance automatique en ce qui concerne la sécurité, l’exactitude et la progression.

Les plannings de chantier peuvent exister dans plusieurs formats différents. L’IFC prend en charge les informations 4D, et Synchro peut exporter des fichiers IFC comprenant des informations 4D. Idéalement, c’est ainsi que nous obtiendrions les informations relatives aux plannings dans tous les projets de construction, car elles se trouveraient alors dans un format ouvert que nous utilisons également à d’autres fins BIM. Les tâches 4D dans le format IFC peuvent également contenir des informations sur les éléments de construction auxquels elles sont liées. Cependant, l’IFC 4D n’est pas disponible dans tous les projets. De plus, lorsque ce format est utilisé, il ne l’est souvent que pour les plus hauts niveaux de planification et de visualisation du projet de construction . Nous avons l’ambition de pouvoir importer des plannings à la fois au format 4D IFC et au format Microsoft Project (.mpp) dans le système BIMprove.

La sécurité btp:  une affaire de coordination

BIMprove et Catenda au diapason

En tirant parti de la technologie openBIM, BIMprove et Catenda ont le potentiel de répondre aux enjeux de sécurité sur les chantiers de construction. Ces outils permettent de :

• Gérer efficacement les risques globaux liés à l’hygiène, la santé, la sécurité et l’environnement (HSE) sur un chantier grâce à leur capacité à centraliser et échanger des informations en temps réel.
• Améliorer la coordination entre les différentes parties prenantes d’un projet, notamment grâce à l’Environnement Commun de Données (ECD) de Catenda Hub.
• Optimiser la conception et la réalisation des ouvrages en favorisant une vision globale et continue de la sécurité sur le chantier à toutes les étapes de construction.

La capacité de ces outils à s’adapter aux changements constants sur un chantier, que ce soit en termes de maquette numérique ou de réglementations, est un atout majeur pour la sécurité. En outre, grâce à leurs fonctionnalités de visualisation en 2D/3D et de planification, les équipes sur le terrain peuvent anticiper et prévenir les risques avant qu’ils ne surviennent.

L’équipe de BIMprove

L’équipe BIMprove est composée de 12 partenaires européens. Ils sont originaires de Norvège, d’Espagne, d’Allemagne, de Suisse, de Finlande et de Grèce. Ensemble, ils couvrent tous les domaines clés de la chaîne de valeur de la construction.

Statut

L’état actuel de BIMprove est que nous sommes sur le point de faire notre premier test en laboratoire (septembre 2021), et en fonction des résultats, nous ajusterons le plan de développement.

Dag Fjeld Edvardsen, cofondateur de Catenda.