HEXABIM le Podcast (Ep9) Focus BIM sur la rénovation du Grand Palais avec Alban de Chasteigner

Je n'ai pas systématiquement le rôle d'un BIM Manager. Quand le BIM Management est porté par un partenaire, j'assure une mission de Model Manager. J'initie les premières maquettes et ensuite je contrôle tout au long du projet la qualité des maquettes et des livrables qui en sont extraits.

J'effectue également des prestations de BIM Manager pour les projets en interne. Mes tâches incluent notamment la rédaction de conventions BIM, l'optimisation des processus BIM mis en place et la réalisation de développements en cas de besoin spécifique.

Les missions de BIM Manager peuvent également être réalisées pour le compte d'entreprises générales (par exemple dans le cas d'un macro-lot) ou encore pour des maîtres d'ouvrage.

Enfin, j'incarne parfois le rôle d'AMO BIM pour le compte de promoteurs immobilier ou d'organismes publics qui sont soucieux d'assurer une continuité de la démarche BIM tant dans les phases de conception qu'en exécution.

L'essentiel de mon activité est tourné vers la production interne des projets d'Ingérop.

Cela concerne des typologies variées de bâtiments telles que des immeubles de grande hauteur, des hôpitaux, des gares, des bureaux ou encore des musées.

En dehors des projets, je travaille à la recherche et au développement de nouveaux outils.

J'ai développé un bandeau pour Revit qui contient à ce jour une cinquantaine d'outils dédiés à l'amélioration de la productivité chez Ingérop. Ces fonctionnalités représentent environ 40 000 lignes de code. L'objectif est d'automatiser les tâches de gestion des feuilles, des vues, des paramètres, des sous-projets, des pièces ou espaces, le contrôle de conformité du modèle et les exports. Enfin, différents outils à destination des modeleurs permettent de faciliter la modélisation des fluides. 

La restauration du Grand Palais est un projet ambitieux et remarquable.

J'ai effectivement participé à la rédaction de l'offre d'Ingérop lors de notre participation à la consultation du maître d'ouvrage, la Réunion des Musées Nationaux.

Ingérop a en effet remporté ce Marché d'assistance à maitrise d'ouvrage qui portait sur les thématiques de la présynthèse, de la synthèse, du DOE numérique et du BIM Management. Nous avons décrit dans notre mémoire technique notre compréhension du projet, les différents modes opératoires que nous envisagions, notre organisation et les profils des différents intervenants pressentis.

Evidemment, lorsque j'ai rédigé en 2018 la partie dédiée au BIM Management, je n'imaginais pas combien je m'investirai par la suite dans ces études. Ce projet s'est révélé être une formidable aventure humaine, bien évidemment jalonnée par quelques péripéties.

Les missions BIM commandées par le maître d'ouvrage comportent notamment le BIM Management en conception, en exécution et également la définition de la forme et du contenu de la maquette DOE.

Le mandataire est l'architecte en chef des monuments historiques, François Châtillon.

Ingérop a deux contrats différents sur ce projet : la mission de BIM Management et de synthèse et la mission de Maitrise d'œuvre technique. Environ douze domaines d'expertise différents ont été mobilisés au sein d'Ingérop.

Dès l'été 2020, l'agence Chatillon Architectes et Ingérop se sont installés au sein même du Grand Palais. Cela a permis de grandement faciliter la coordination et les échanges entre les 60 architectes et ingénieurs impliqués et de respecter un planning des études très contraint.

Le Grand Palais accueillera les épreuves d'Escrime et de Taekwondo des Jeux Olympiques et il faut donc impérativement respecter la date butoir de l'été 2024 pour une grande partie des travaux. 

Nous étions 35 architectes et ingénieurs dans ce plateau projet installé sur site.

Un serveur partagé de maquettes installé sur site permet de s'échanger facilement les différentes maquettes.

La mission de BIM Management comporte notamment du contrôle de conformité des maquettes. Nos partenaires architecte nous diffusaient quasiment chaque semaine, 20 maquettes. Des routines permettaient de post-traiter ces maquettes pour les alléger et réduisait leur taille d'un tiers voire de la moitié. Nous pouvions ainsi utiliser chaque semaine des maquettes qui correspondaient à nos besoins.

En conception, la gestion électronique des documents (Mezzoteam) mise en place par le Maitre d'ouvrage a permis le partage et l'échange de l'ensemble des documents et maquettes entre les acteurs de la Maitrise d'œuvre. Il était fondamental d'assurer la traçabilité des échanges de documents et de réduire au maximum les échanges par mail. Les livrables des différentes phases de conception étaient également diffusés au maitre d'ouvrage par le biais de la GED. 

J'ai effectivement dû trouver une solution pour les revues de projet et la coordination spatiale. Il était nécessaire d'obtenir une maquette agrégée fluide pouvant être mise à jour et diffusée au groupement hebdomadairement. Face au grand nombre de maquettes Revit et à leur poids, j'ai dû expérimenter plusieurs solutions et finalement retenu le logiciel Navisworks.

Cette maquette compilée légère était notamment utilisée lors des revues de projet hebdomadaires pour entériner les dernières évolutions et visualiser les points bloquants. Navisworks était également utilisé pour la coordination spatiale, la présynthèse du projet et pour diffuser des rapports de suivi des sujets de conception par spécialité.

Pour la visualisation du projet, Ingérop a créé une animation holographique de la maquette avec le moteur de rendu temps réel Unity. Cet outil de communication, assez spectaculaire, met bien en valeur l'ambition architecturale du projet de restauration. Ce support procure une sensation d'immersion et une meilleure compréhension du projet pour l'ensemble des intervenants. 

Revit est tout simplement mentionné comme format de livrable dans le Cahier des clauses particulières de la maîtrise d'ouvrage. De plus, l'agence Chatillon Architectes travaillait déjà depuis plusieurs années sur le projet avec Revit. Une situation idéale pour Ingérop qui possède dix ans d'expérience et de recul avec le logiciel Revit.

Voici quelques spécificités de ce monument historique :

Il a été bâti pour l'exposition universelle de 1900. L'édifice est devenu fort complexe après plus d'un siècle d'additions bâtimentaires successives.

Les trois bâtiments qui le composent totalisent 77 000 m².

La nef intègre la plus grande verrière d'Europe avec 17 500 m² de surface à environ 45m de hauteur

Une des particularités de ce projet était donc de réussir à représenter le plus fidèlement possible la géométrie d'un monument centenaire comme celui-ci.

L'agence Chatillon Architectes a tout d'abord constitué une vaste base de données (des photographies, des nuages de points, les DOE des travaux sur la couverture de la nef et des fondations).

Puis, 3 000 plans scannés des archives nationales superposés aux nuages de points et aux relevés géomètres ont permis la modélisation du Grand Palais dans son état existant.

Ce travail considérable de modélisation a permis aux architectes de comprendre les modes constructifs des trois bâtiments. De plus, certaines informations des archives patrimoniales ont également été intégrées dans les objets des maquettes.

Cette organisation a permis d'élaborer une mémoire du cycle de vie du bâtiment et surtout de centraliser en un lieu unique les informations de conception indispensables.

La visualisation en 3D a ensuite facilité au cours des études notre compréhension des grands volumes aussi bien que celle des petits renfoncements. 

Lors des phases de conception, les usages des maquettes numériques comme la planification, le chiffrage, les simulations (d'écoulement des vents, de mécanique des fluides numérique, de confort hygrothermique extérieur), les calculs, la communication et la coordination spatiale ont entrainé l'emploi d'une quinzaine de logiciels et la nécessité de prendre en compte les problématiques d'interopérabilité qui en découlent. L'enjeu était d'éviter autant que possible de remodéliser à chaque fois les bâtiments et de ressaisir les informations. Cela aurait été évidemment une perte importante de temps, mais aussi une source d'erreurs.

A la fin des études de conception, les 35 maquettes numériques totalisaient 15 Go de données et plus de 160 000 objets. 

Les calculs structurels ont été réalisés à l'aide d'Oasys GSA et Advance Design et les éléments en béton dimensionné avec la suite Arche.

La simulation bioclimatique (étude de confort hygrothermique extérieur) a été réalisée avec le logiciel ENVI-met et la CFD extérieure (modélisation de l'influence des bâtiments sur l'écoulement du vent) avec le logiciel Urbawind. Pour la CFD intérieur (quantification des températures intérieures) sur une tranche de la nef du Grand Palais, Ansys Fluent a été utilisé.

Les études d'irradiation solaire réalisées avec ArchiWizard ont permis d'évaluer l'impact du projet de restauration sur les risques d'ilot de chaleurs urbain.

Le plugin cloud Unifi nous permettait de centraliser notre bibliothèque d'objets Revit pour respecter la codification et le niveau d'information des objets BIM.  

Après quelques échanges avec la maîtrise d'ouvrage, la convention BIM a été inclue dans les pièces du marché. Il est donc contractuel, pour les entreprises participant à la synthèse technique (Gros-Œuvre, charpente métallique, CVCD, plomberie et Electricité), de réaliser les études d'exécution en BIM. De plus après diverses réunions et échanges avec les entreprises, cette Convention Marché a été déclinée en Convention BIM exécution.

La cellule de synthèse qui comporte huit personnes est installée sur site depuis un an avec les entreprises, les OPC et la maîtrise d'œuvre, dans des bungalows de chantier.

Un prestataire a réalisé un scan 3D après curage de l'ensemble des bâtiments. La cellule de synthèse est également chargée d'intégrer les principaux écarts dans la maquette du projet.

Les équipes travaux ont déjà produit plus de 200 modèles numériques découpés par lot, niveau, bâtiment et typologie qui permettent de valider à l'avancement les études d'exécution.

L'OPC Cicad utilise Kairnial pour suivre l'exécution des travaux, les réserves, les actions des entreprises, gérer la logistique et le planning. 

Pour pouvoir être déposés sur la GED, tous les documents doivent être codifiés. Il est impératif que tous les acteurs du projet respectent cette codification. En effet, 190 entreprises sont répertoriées sur la GED, plus de 1000 documents ont été diffusés et les travaux sont découpés en cinq chantiers.  

Les corps d'état architecturaux de second œuvre n'ont en revanche pas l'obligation de travailler en maquette numérique. La synthèse architecturale compile à la fois les maquettes numériques et les DWG diffusés par les entreprises de second œuvre. Elle utilise également AutoCAD pour réaliser ses carnets de détails.  

Les entreprises fourniront lors du DOE, des maquettes tel que construit qui seront utilisées pour l'exploitation. Ces maquettes DOE seront les maquettes exécution vérifiées, tenues à jour des adaptations d'études d'exécution, des modifications de programme et des adaptations de chantier tout au long de la phase de réalisation.

Lors du récolement, ces maquettes devront être représentatives de la construction telle qu'elle est au moment de la réception et de la livraison de l'ouvrage.

L'objectif principal de DOE numérique sera de conserver une mémoire des données issues de la construction et de faciliter l'exploitation du bâtiment nouvellement livré.

Ces maquettes serviront également d'interface et de lien vers une base documentaire. Pour ce faire, une base de données sera constituée à partir des informations des maquettes numérique DOE.

Des données ont d'ailleurs déjà commencé à être implémentées par les entreprises dans les équipements et terminaux.

La gestion du patrimoine de la Réunion de Musées Nationaux sera facilitée grâce à cette maquette numérique. La base de données issue de la maquette numérique sera notamment utilisée pour alimenter la GMAO. Afin d'obtenir une maquette utilisable par les services d'exploitation et maintenance, une codification spécifique des éléments modélisés pour la phase Exécution a été mise en place et les paramètres à renseigner ont été définis conjointement avec les entreprises. 

Certaines données (informations sur les finitions…) seront présentes dans la maquette architecte qui continuera à être mise à jour jusqu'à la fin des travaux.  

Effectivement, je travaille simultanément sur plusieurs projets. Je suis Pilote BIM pour deux gares de la Ligne 15 sud dont les travaux d'aménagement viennent de débuter. Je suis également en cours de vérification de la conformité du DOE numérique de la gare d'Orly. Je participe également au projet de construction d'un bâtiment hospitalier à Rouen et suis BIM Manager pour la restructuration/ extension d'un centre de traitement des déchets ménagers à Romainville. J'ai également une mission en cours d'AMO BIM pour un service public. Heureusement, je peux compter sur mes collègues pour m'épauler et répartir la charge de travail. Mes activités annexes de programmation et de formation peuvent également être passées au second plan car les projets conservent la priorité. 

Toutes les missions de BIM Management comportent du contrôle de la conformité des maquettes produites comme la vérification de la codification des différents objets. J'utilise un plugin maison qui extrait de chaque maquette certaines propriétés et qui vérifie comment elles sont structurées. Des réunions de suivi BIM sont également régulièrement organisées avec les entreprises ou avec nos partenaires architecte. Cela permet d'alerter en cas d'écart avec les attendus.  

Une nouvelle orientation dans ma carrière a été la découverte de la programmation visuelle avec Dynamo en 2017. Je participais alors à la conception de la Ligne 18 où Ingérop est mandataire. J'avais la responsabilité de la gestion et du suivi des maquettes de quatre gares et d'un centre d'exploitation. Les cinq équipes d'architectes diffusaient chaque semaine leurs maquettes respectives. Pour réduire le temps passé sur chacune de ces maquettes, j'ai ciblé des tâches chronophages qui pouvaient être automatisés. Un applicatif reconnaissait le format d'impression et codifiaient correctement les livrables extraits des maquettes. Cette fonctionnalité a été ajoutée bien plus tard dans Revit 2022. Une seconde routine permettait d'extraire en un clic tous les exports demandés (IFC, NWC, DWFx et DWG).

Après ces premiers développements réussis, j'ai démarré une bibliothèque Dynamo open-source nommée Genius Loci qui fait partie des dix packages Dynamo les plus utilisés avec plus de 150 000 téléchargements. 

  Pour certains projets avec des durées contraintes, les délais ne sauraient être tenus sans études en BIM. La maquette numérique permet également de fiabiliser les études de projets de plus en plus complexes techniquement.

L'utilisation de la maquette numérique me semble également pertinente pour des projets plus modestes. Pour des proches, il m'arrive de réendosser ma casquette d'architecte, en l'occurrence pour la surélévation d'une villa, la transformation d'un ancien relais de chasse et l'extension d'une maison de ville. J'utilise à chaque fois le logiciel Revit pour concevoir le projet et produire les différentes pièces administratives demandées.

J'ai également mené des missions de BIM Manager pour des projets d'immeubles de bureaux ou de logements. Les maîtres d'ouvrage apprécient notamment beaucoup de pouvoir visualiser en 3D car cela facilite leur compréhension du projet. Ils peuvent également vérifier par eux-mêmes des cotes ou encore réaliser des coupes sur la maquette IFC. Un promoteur immobilier peut aussi contrôler visuellement les différentes typologies d'appartements, vérifier que les normes d'accessibilité PMR sont bien respectées ou que les gaines techniques plombent correctement. Il peut également améliorer sa compréhension des quantitatifs de l'économiste en réalisant lui-même sa propre extraction de données et la production des plans de vente est bien plus rapide.

Cela facilite également le déroulé des études de synthèse et l'animation des réunions.

Les prises de décision sont accélérées et peuvent éventuellement être actées en réunion grâce à la visualisation collective du sujet. 

En ce moment, un outil d'intelligence artificielle nommé ChatGPT a beaucoup de retentissement.

Ce type d'outil permet de rendre accessible du contenu éparpillé sur Internet. Cette capacité d'assembler des informations disparates est vraiment impressionnante. Or, pour concevoir des projets de bâtiment, les concepteurs doivent justement ingurgiter toutes sortes de données hétéroclites. Il est donc permis d'imaginer que d'ici quelques années, une IA similaire nous secondera et nous proposera des solutions techniques. Cela renouvèlera nos pratiques de travail et notre manière de concevoir les projets.

Un autre sujet qui se développe est le passage au cloud des logiciels BIM. Dans quelque temps, les logiciels ne seront plus installés sur les postes de travail et tous les calculs se feront dans le cloud. De nouvelles fonctionnalités d'optimisation automatique ou d'outils génératifs tels Midjourney ou Veras pourront ainsi être proposés. 

Merci à Mohamed et à l'équipe d'Hexabim pour toutes les initiatives mises en place et pour cette fédération d'une communauté BIM dynamique.

Si des personnes souhaitent approfondir cette discussion, ils peuvent me contacter sur LinkedIn, sur le forum Dynamo que je fréquente assidûment ou encore par mail.