Le rôle incontournable du BIM dans les feuilles de route de décarbonation

Le 6 septembre 2023, l'annonce officielle des feuilles de route pour la décarbonation des filières les plus émettrices a marqué une étape cruciale dans la lutte de la France contre le changement climatique. Ces feuilles de route, découlant de l'article 301 de la loi climat et résilience, aspirent à une collaboration étroite entre les filières économiques, le Gouvernement et les collectivités territoriales pour aboutir à une stratégie nationale bas-carbone (SNBC) efficace et réalisable.

Alors que divers secteurs présentent leurs propositions et stratégies pour atteindre ces objectifs ambitieux, un outil se démarque par son potentiel transformationnel : le Building Information Modeling, plus communément appelé BIM. Ce n'est plus un secret que le secteur du bâtiment est l'un des plus grands émetteurs de gaz à effet de serre. Mais avec le BIM, nous avons une opportunité sans précédent de repenser et de réinventer la façon dont nous concevons, construisons et exploitons nos structures, tout en réduisant considérablement notre empreinte carbone.

Dans cet article, nous explorerons en détail comment le BIM peut non seulement répondre aux exigences des feuilles de route de décarbonation, mais aussi révolutionner la manière dont nous envisageons la transition énergétique en France. La feuille de route du bâtiment, en particulier, place le BIM au cœur de sa stratégie, le considérant comme un levier essentiel pour concrétiser la vision d'une France bas-carbone. 

La contribution du numérique à la décarbonation

Le groupe de travail n°5, intitulé "Contribution du numérique à la (dé)carbonation des autres secteurs" copiloté par InfraNum, représentant l'infrastructure numérique, et Numeum, porte-voix des entreprises de services numériques, ce groupe se consacre à l'étude des impacts des technologies numériques sur les politiques de réduction des émissions de GES d'autres secteurs économiques y compris celui du bâtiment qui nous intéresse ici et pour lequel le levier n°3 a été consacré, la synthèse établie ci-après est issue de ce dernier.

Le duo BIM & Smart Building

L'un des secteurs clés identifiés est le secteur de la construction, plus particulièrement le bâtiment. La décarbonation de ce secteur ne saurait se faire sans le soutien du numérique, notamment à travers des outils de modélisation avancés et des équipements connectés et intelligents. Ainsi, le Building Information Modeling (BIM) se révèle être une pierre angulaire pour permettre au secteur du bâtiment d'atteindre les objectifs de construction durable fixés par la France et l'Union européenne. Le BIM, par son efficacité, contribue à réduire le temps de conception, les consommations énergétiques tout en minimisant les pertes sur le chantier et en maximisant la sécurité. Par ailleurs, le Smart Building, par son approche connectée, permet d'optimiser l'utilisation des ressources et de réaliser des économies d'énergie significatives. Cette approche du groupe de travail, basée sur des retours d'expérience documentés, est détaillée dans la "fiche levier" en annexe.

De la programmation à la démolition

La décarbonation du secteur de la construction, en particulier du bâtiment, s'étend sur l'intégralité du cycle de vie du bâtiment. Depuis la phase de programmation jusqu'à la déconstruction, la réutilisation et le recyclage de tous les composants, chaque étape est cruciale. Le numérique s'inscrit comme un outil central dans cette démarche, offrant la possibilité d'atteindre une massification de la rénovation énergétique et une exploitation optimale du parc construit.

A. Programmation : La phase initiale de la décarbonation du bâtiment grâce au numérique s'articule autour de la programmation. C'est à ce moment que le maître d'ouvrage définit ses besoins et ses attentes, en intégrant l'utilisation du numérique sur l'ensemble du projet, y compris lors de l'exploitation et de la maintenance. Il est donc essentiel de renforcer la formalisation des usages BIM et des attentes numériques, tout en gardant à l'esprit les enjeux environnementaux. Un exemple concret est l'outil d'accompagnement pour la rédaction d'un cahier des charges Orélie BIM, élaboré dans le cadre du Plan BIM 2022.

B. Conception : Le BIM joue un rôle central dans la phase de conception. En permettant une gestion numérique en temps réel des projets de construction, il optimise et réduit considérablement les impacts environnementaux. Le choix des matériaux, systèmes et équipements devient plus précis, ciblant ceux à faible impact environnemental et améliorant l'efficacité énergétique globale. Pour garantir une mise en œuvre harmonieuse du BIM, un cadre de référence adapté aux spécificités locales est indispensable.

C. Chantier :

Le BIM offre également une grande précision dans le dimensionnement des besoins en matériaux, ce qui minimise le gaspillage et les déchets. La modélisation 3D limite les erreurs d'exécution, et le BIM facilite l'intégration d'infrastructures pour les équipements de pilotage intelligent, assurant la performance du bâtiment.

D. Exploitation : La phase d'exploitation bénéficie énormément des outils numériques. Le pilotage énergétique et numérique optimise la consommation énergétique du bâtiment, prolonge la durée de vie des composants et anticipe les besoins de rénovation. Plusieurs leviers peuvent être actionnés, comme la sobriété énergétique, l'efficacité énergétique, la flexibilité et le renouvellement intelligent du matériel. La mise en place de jumeaux numériques du bâtiment, comme le BIM 4 Value, permet d'agir efficacement sur ces trois leviers.

E. Fin de vie : La phase de fin de vie du bâtiment est tout aussi cruciale. L'archivage numérique résilient et le suivi méticuleux des métadonnées permettent d'allonger la durée de vie du bâtiment et d'optimiser la réutilisation des matériaux. Le BIM, surtout utilisé lors de la conception et de la construction, numérise les matériaux et sélectionne ceux pouvant être réutilisés pour des rénovations ou déconstructions futures, faisant ainsi du bâtiment une banque de matériaux réutilisables.

La décarbonation du secteur de la construction nécessite une approche holistique, où chaque phase du cycle de vie du bâtiment est prise en compte. Grâce au numérique et à des outils tels que le BIM, il est possible de repenser la manière dont les bâtiments sont conçus, construits, exploités et finalement déconstruits, tout en mettant l'accent sur la durabilité et la réduction de l'empreinte carbone.

Rôle des Innovations Technologiques

La généralisation des techniques comme le BIM (Building Information Modeling) et le Smart Building est primordiale, en particulier pour les constructions neuves de bâtiments collectifs ou tertiaires. Ces technologies, associées à des applications d'optimisation pour la logistique de chantier, les matériaux, et la supply chain, peuvent entraîner des réductions significatives des émissions de CO2. Bien que l'impact réel de ces technologies sur les émissions de GES soit encore à quantifier, l'intégration de solutions IoT dans les "Smart Buildings" a déjà montré une diminution notable de la consommation énergétique.

Défis et obstacles au déploiement

Plusieurs défis se posent lors de la mise en œuvre de ces technologies :

• Questions Organisationnelles : La prise en compte des aspects organisationnels et des ressources est cruciale pour le succès des projets.
• Impact Environnemental : Les solutions numériques peuvent augmenter l'empreinte environnementale globale des bâtiments. Il est essentiel de s'assurer que les gains en efficacité énergétique surpassent les coûts associés à la mise en place et à l'exploitation de ces technologies.
• Freins à la Mise en Œuvre : Plusieurs obstacles entravent l'adoption généralisée du BIM. Il s'agit notamment des difficultés d'appropriation des outils numériques, de l'absence de données sur l'impact environnemental de ces technologies, et de la résistance économique de certains acteurs du secteur.

Mise en œuvre et catalyseurs

La transition vers un parc de bâtiments décarboné nécessite plusieurs étapes clés :

• Permis de Construire Numérique : La mise en place d'un tel permis, basé sur un modèle BIM conforme aux normes réglementaires, est essentielle pour promouvoir la pratique du BIM.
• Formation et Sensibilisation : Accompagner les acteurs dans l'utilisation des outils numériques, offrir des formations continues, et sensibiliser les utilisateurs aux meilleures pratiques est crucial pour garantir le succès de ces initiatives.
• Incentives Financiers : Proposer des incitations financières pour l'intégration de solutions intelligentes dans les bâtiments peut encourager les constructeurs à adopter ces technologies.

La transition vers une industrie du bâtiment décarbonée repose sur une combinaison de technologies, de réglementations, et de sensibilisation. Alors que le BIM et les Smart Buildings offrent des opportunités considérables, leur mise en œuvre nécessite une collaboration étroite entre tous les acteurs du secteur. De plus, la prise en compte de l'usage réel des bâtiments, l'interconnexion avec les réseaux locaux, et une approche responsable de la gestion des données sont essentielles pour maximiser les avantages de ces technologies tout en minimisant leurs risques.

Source : https://www.ecologie.gouv.fr