Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
RÉSUMÉ
La conception d’un bâtiment passe par de nombreuses étapes dans un déroulement séquentiel qui se trouve remis en question par le concept de BIM (Building Information Modeling). Au-delà d’une fiabilisation et accélération des échanges de données standardisées autour du BIM, cet article aborde les enjeux en terme de conception intégrée. L’intégration des outils permet d’aborder la problématique de conception sous un angle réellement multi-métiers, multicritère, ainsi que la variation automatique des paramètres pour des ensembles de solutions optimisées. Les principaux outils existants sont présentés ici, mais leur intégration pour la production de bâtiment requiert encore des évolutions.
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Building design follows a multi-stage sequence that is challenged by the Building Information Modeling (BIM) concept. In addition to reliability and acceleration of standardized data exchanges around BIM, this article addresses the issues in terms of integrated design. The integration of tools offers an opportunity to move the design process toward a truly multi-business and multi-criteria angle, together with the automatic variation of parameters for optimized solution packages. The main existing tools are presented here, but their integration for building production still needs further development.
Auteur(s)
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Emmanuel BOZONNET : Maître de conférences - LaSIE UMR CNRS 7356 – Université de la Rochelle (France)
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Cécile JOLAS : Chef de projet – Tipee, Lagord (France)
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Jérôme LE DREAU : Maître de conférences - LaSIE UMR CNRS 7356 – Université de la Rochelle (France)
INTRODUCTION
Le développement de la maquette numérique de bâtiment répond au besoin de numérisation de la filière bâtiment. La structuration des données s’est accompagnée d’une démarche de standardisation développée depuis le milieu des années 1990 pour aboutir au format normalisé de données autour d’un modèle 3D de bâtiment.
Dans cet article sont abordées l’émergence et les perspectives liées à ces technologies, en particulier pour de nouvelles méthodes de conception dans un contexte d’exigences accrues de performance environnementale et énergétique des bâtiments.
Par exemple la future réglementation des bâtiments neufs sur la performance environnementale introduit l’impact carbone associé. L’expérimentation E+C–, depuis 2016, préfigure cette norme de bâtiment à énergie positive et à faible impact environnemental.
La définition des classes d’objets complexes et des ontologies associées favorise le développement de l’interopérabilité logicielle et, à terme, de l’automatisation et de la fiabilité de la saisie de données dans des logiciels métiers du bâtiment. Cette automatisation autour de la maquette numérique, ou processus BIM (Building Information Modeling), ouvre également des perspectives à plus long terme d’analyse paramétrique ou d’optimisation multicritère et multimétier (ex : coût global, énergie, impact environnemental).
Durant les phases de conception, l’automatisation des procédures peut permettre de tester et d’anticiper les contraintes de réalisation, les interactions entre lots de travaux et avec des niveaux plus élevés de détails que dans la démarche traditionnelle. Ajoutée à la capitalisation et à la fiabilisation des saisies de données, ces méthodes en développement autour du BIM doivent permettre de concevoir des bâtiments performants énergétiquement dans les meilleurs compromis de coût.
L’échange centralisé des données fait progressivement évoluer l’organisation des phases, depuis l’esquisse jusqu’au projet finalisé, puis du chantier à la réception et à l’exploitation de l’ouvrage.
L'expertise technique et scientifique de référence
MOTS-CLÉS
bâtiment optimisation des systèmes complexes Optimisation Outils de modélisation base de données 3D performance énergétique interopérabilité conception de systèmes complexes BIM performance environnementale
KEYWORDS
building | complex system optimisation | modelling | modelling tools | database | 3D | energy performance | interoperability | design of complex systems | BIM | environmental performance
DOI (Digital Object Identifier)
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Contexte
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4. Perspectives et évolutions
Pour les nombreux acteurs de la construction le BIM représente un enjeu d’avenir et d’intégration logicielle multi-échelle et multimétiers. Le chaînage logiciel passe au préalable par la standardisation des données, au sein du BIM, mais aussi pour toutes les données d’entrée nécessaires et, en particulier, les bases de données des produits de construction. C’est un premier verrou technologique à lever qui doit ouvrir la voie à l’interopérabilité et qui n’est pas encore à l’heure actuelle une réalité.
Pourtant, de l’interopérabilité à la conception intégrée par l’échange automatique de données multimétiers, jusqu’aux méthodes de conception optimisée, des solutions logicielles sont disponibles sur le marché et se développent. Bien que l’ensemble de la chaîne de production standardisée autour du BIM ne soit pas complète, on observe l’émergence en parallèle d’outils pour :
-
la gestion et l’échange de données autour du BIM ;
-
la conception intégrée multimétiers en passant généralement par des formats simplifiés et moins standardisés que le BIM ;
-
l’optimisation multicritères, mais encore peu transversale aux différents corps de métiers.
Bien que fortement liée à la manipulation de maquettes numériques 3D, tous les outils pour l’interopérabilité et l’analyse paramétrique présentés ici ne gèrent pas (ou de façon très limitée) la paramétrisation complète de la géométrie du bâtiment. C’est un point de blocage dans ces développements autour du BIM, dont la résolution devrait ouvrir de nouvelles perspectives de conception intégré.
La gestion de données complexes et détaillées au sein du BIM représente à la fois un avantage et une difficulté à traiter avec une granulométrie différente et propre à chaque outil métier, que ce soit en termes d’import de données que d’enrichissement de la maquette. En effet, la définition des objets est souvent différente d’un outil à l’autre et la standardisation doit permettre aussi de faciliter le dialogue en définissant des interfaces et des modes de construction et d’utilisation de la donnée adaptés à tous.
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Perspectives et évolutions
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LÖHNERT (G.), DALKOWSKI (A.), SUTTER (W.) - Integrated Design Process – a Guideline for Sustainable and Solar-Optimised Building Design, - International Energy Agency (IEA) – Task 23, Berlin, Germany (2003). http://task23.iea-shc.org/data/sites/1/publications/IDPGuide_internal.pdf.
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(2) - HANDLER (A.B.) - Systems approach to architecture, - American Elsevier Pub. Co. (1970).
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(3) - CHARDON (S.), BRANGEON (B.), BOZONNET (E.), INARD (C.) - Construction cost and energy performance of single family houses : From integrated design to automated optimization, - Autom. Constr. 70 1-13 (2016). http://doi:10.1016/j.autcon.2016.06.011.
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(4) - BEETZ (J.), VAN LEEUWEN (J.), DE VRIES (B.) - IfcOWL : A case of transforming EXPRESS schemas into ontologies, - AI EDAM. 23 89-101 (2009). http://doi:10.1017/S0890060409000122.
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(5) - SCHEVERS (H.), DROGEMULLER (R.) - Converting the Industry Foundation Classes to the Web Ontology Language, - in : 2005 First Int. Conf. Semant. Knowl. Grid, pp. 73-73 (2005)....
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
BuildingSMART – Data Dictionary
-
SBA Association – Assure la promotion de l’industrie du BuildingSMART
-
BIMStandards – Plateforme collaborative sur les standards d’échanges et l’interopérabilité BIM
-
BuildingSMART Standards
-
BIMForum – facilite et accélère l'adoption du BIM
-
PTNB – Plan transition numérique dans le bâtiment
-
OpenBIM – Programme de coopération universel reposant sur des standards et des processus de travail ouverts
-
SBT – Licence Opensource
-
eveBIM V2 CSBT
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INIES – Base nationale de référence sur les caractéristiques environnementales et sanitaires pour le bâtiment.
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