Comprendre le fonctionnement d'un logiciel de modélisation de maquette numérique nécessite quelques conditionnements préalables. Si je devais le dire en 2 phrases :

  1. Oubliez tout ce que vous savez d’AutoCAD
  2. Pensez «  Lego »

Maquette numérique vs/ DAO

Un logiciel de modélisation de maquette n’est pas une « planche à dessin numérique » comme AutoCAD. On ne dessine pas des traits ou autres formes géométriques. Il n’y a même pas de calques !

Prenez une boite de Lego et ouvrez là. Vous trouverez une grande plaque fine, qu’on pourra qualifier de dalle. Vous trouverez des briques pour faire les murs, des poteaux et parfois d’autres objets comme un escalier. Regardez la photo du modèle à construire, et suivez étape par étape la construction. Facile non ? Et bien dessiner avec un logiciel de maquette BIM l’est tout autant.

Par analogie, voici quelques-uns des outils disponibles dans Autodesk Revit (je parlerai essentiellement de ce logiciel, lisez ceci pour comprendre pourquoi).

Analogie entre les objets BIM et des pièces de Lego
Modéliser une maquette numérique revient à assembler des objets

La seule différence entre un Lego et un « objet BIM » est que le Lego possède des caractéristiques figées (dimensions, couleurs…) alors que l’objet BIM est personnalisable.

Finalement, votre enfant de 4 ans maîtrise peut-être mieux le BIM que vous…

Quand la machine s’adapte à l’homme et non l’inverse, là est le progrès. Les logiciels de maquette, que ce soit Revit, ArchiCAD, Allplan, Tekla… offrent tous des fonctions de dessin similaire et d’une déconcertante facilité d’utilisation lorsqu’on les manipule pour la première fois.

La maquette numérique est intelligente

Mais l’intérêt d’utiliser la maquette ne se limite pas au dessin orienté objet, il réside également dans tout ce qui différencie une « maquette inerte » d’une « maquette intelligente », c’est-à-dire tout ce qui permet de passer de simples volumes 3D (DAO 3D) au BIM. Il s’agit de détails non visuels.


Les sous-projets

La notion de sous-projet dans Revit
Cette décomposition ouvre la voie d'un travail collaboratif autour d'une maquette centrale

Une maquette de bâtiment ne sera pas décomposée en calques, mais il est possible de la décomposer en sous-projets. Ce partage permet de travailler en collaboration avec plusieurs BIM Modeleurs sur la même maquette numérique, en attribuant un sous-projet différent à chacun d’entre eux. On gagne ainsi en efficacité et en vitesse de tracé.

Mais l’intérêt réside principalement dans le fait qu’on ouvre la possibilité de décomposer l’ouvrage dans une logique très réaliste, très « terrain », qu’est la décomposition par Lots.

Le marché de travaux sera décomposé en lots séparés, et même en cas de contractant général, la sous-traitance se fera sous forme de lots séparés.

Règle d’or n°1
On dessine toujours exactement comme on construit, dans le même ordre chronologique que le chantier, en interrompant les ouvrages conformément à ce qui sera réalisé par les ouvriers sur le chantier et en décomposant le projet conformément à la décomposition de l’affaire.

Ce découpage en sous-projets permet en outre de gérer plus facilement l’affichage/masquage de certaines informations afin d’adapter la visibilité des objets à l’information que l’on souhaite diffuser.

En BIM de Niveau 2, cette décomposition en sous-projets arrivera à être contournée, bien que ce ne soit absolument pas recommandable. Mais lorsque nous serons au BIM Niveau 3, cette notion de sous-projets sera essentielle car tout le monde aura un accès simultané en écriture à la maquette centrale et l’attribution de « propriétaires » aux sous-projets deviendra alors essentielle.


Les étages

Une notion à nouveau très réaliste est la notion de « Niveau ». Un ouvrage est nécessairement attribué à un niveau, dont il sera dépendant et auquel il sera affecté dans la quantification des ouvrages. Voici une vue latérale d’un bâtiment, c’est à dire une façade.

Une maquette vue en élévation
Les lignes d'attache des niveaux permettent de décomposer verticalement un ouvrage

Les lignes de niveau indiquent le nom de ce dernier ainsi que son altitude (ici, altitude relative par rapport à un « zéro projet »). Analysons le mur de façade du Niveau 0 au travers de ses propriétés.

Le mur fait partie du sous-projet « Etage 1 – Structure ». Il possède deux contraintes, une « contrainte inférieure » et une « contrainte supérieure ». Ceci signifie que le mur est « lié » aux deux lignes d’étage (3,0m et 6,0m), si bien que si on décide de modifier la hauteur d’un étage le mur sera automatiquement agrandi ou réduit pour rester lié à ces niveaux. Et comme tout ce qui est dessiné est quantifiable, la quantification est automatiquement modifiée en conséquence.

Règle d’or n°2
Tout objet doit être attaché de niveau à niveau de la même façon qu’il sera construit.


L’attachement des objets entre eux

L’exemple du mur nous montre qu’un objet peut être « attaché » à des niveaux au travers de contraintes, mais c’est également le cas entre les objets eux-mêmes.

Ainsi il est possible d’attacher des objets entre eux pour les contraindre à rester joints. Ici le mur a été attaché au toit afin de toujours être projeté jusqu’à le rencontrer, quelle qu’en soit la forme.

Lorsqu’on sait que ces liens existent entre tous ouvrages de la maquette BIM, on se rend compte qu’elle est, au-delà du visible, constituée de tout un « tissu de liens » masqués, squelette de l’intelligence de la maquette et socle d’une extrême puissance en matière de facilité de conception.

Règle d’or n°3
L’attachement des objets entre eux rendra votre maquette intelligente


Les pièces

Dans une maquette numérique BIM tout est un objet. Un mur, un toit, un poteau, un terrain, un arbre, une chaise… Même le vide est un objet (une réservation dans un mur est un objet ayant ses propres caractéristiques, il est quantifiable et est attaché au mur dans lequel il créé un vide).

Ainsi, même une pièce est un objet.

La création de pièces est extrêmement simple car grâce à l’intelligence intrinsèque des objets BIM, la détection de ce qui délimite une pièce (un mur, une porte, un escalier…) est automatique.

Au-delà de la facilité d’emploi, l’objet pièce est essentiel pour ouvrir des possibilités d’exploitation avancées de la maquette. Car dès lors que des pièces ont été placées, tous les objets seront « nomenclaturables », c’est-à-dire quantifiables dans le but de réaliser des métrés, en les localisant précisément dans le projet. Il sera alors très facile par exemple d’obtenir la liste des surfaces des pièces, le nombre et le type des portes dans chaque pièce, la surface totale de cloisons dans chaque pièce, la surface de revêtement de sol…

Règle d’or n°4
Créer des pièces est le préalable indispensable de la quantification


Les nomenclatures

Une nomenclature de portes
Tout ce qui est dessiné est automatiquement quantité

Cet exemple basique de nomenclature de portes, nous voyons qu’il est possible d’extraire de nombreuses informations sans effort (cette nomenclature est préexistante lorsqu’on utilise un « gabarit architectural » Revit). En ajoutant des colonnes et des formules, un peu comme dans Excel, on peut très bien imaginer dégager une multitude d’autres informations dérivées (exemple : la longueur totale de pièces de bois pour réaliser les bâtis de portes, sous-détaillée par étage et nom de la pièce).

Règle d’or n°5
Tout ce qui est dessiné est quantifiable


Le comportement réaliste des objets

Les logiciels de maquette numérique sont des logiciels de bâtiment. Ils sont purement inexploitables pour les autres industries. Oubliez AutoCAD et son côté « généraliste » qui certes apporte de la souplesse et vous permet de dessiner tout, mais au final surtout n’importe quoi. Le logiciel de maquette a été créé spécifiquement pour vous, professionnel du BTP, et les outils mis à disposition sont reproduisent donc la réalité des règles de conception.

Pour l’illustrer, demandons au logiciel de générer une coupe sur la façade de notre bâtiment.

Notre mur de façade est « multi-composant ». Il est composé d’un isolant, d’une maçonnerie porteuse, et d’un revêtement de finition.

La dalle étant quant à elle de type « dalle pleine béton armé », analysons la manière automatique dont la coupe a été produite.

Le voile est bien arrêté sous la dalle, qui prend donc appui dessus, puis le voile supérieur est posé sur la dalle. L’isolant extérieur file quant à lui sans interruption au niveau de la dalle. Regardez également de détail au niveau de la fenêtre. Tout est parfaitement réaliste et suit la logique constructive traditionnelle issue des « règles de l’art ».

Maintenant, modifions la structure de note mur en permutant les couches : l’isolant passe à l’intérieur et le revêtement de finition passe à l’extérieur

Par cette simple opération, tous les murs affectés au type concerné sont mis à jour dans le modèle, c’est-à-dire sur les vues 3D, les plans, les coupes, les façades… même les nomenclatures.

Voyons le résultat sur la coupe. L’isolant est bien passé à l’intérieur. La dalle a été agrandie vers l’extérieur pour continuer de prendre appui sur toute l’épaisseur de la couche porteuse du mur. L’isolant s’interrompt lorsqu’il rencontre la dalle, alors que le revêtement extérieur file sur toute la longueur. Le détail de la fenêtre est également parfaitement réaliste.

Règle d’or n°6
Utilisez systématiquement les bons outils : pour dessiner un plafond, n’utilisez pas l’objet dalle, pour dessiner un carrelage, n’utilisez pas l’objet plafond…

Le caractère paramétrique de certains objets

Pour faciliter le tracé, les « familles » présentes dans le projet peuvent être rendues « paramétriques ». Comme le nom l’indique, cela signifie qu’on peut leur attribuer des paramètres qui vont affecter leur comportement ou leur géométrie dans le dessin. Pour illustrer cela, plaçons une porte à deux vantaux, ayant pour caractéristique paramétrique de pouvoir s’ouvrir ou se fermer.

Les paramètres de cette porte permettent de définir un angle d’ouverture pour chacun des vantaux. En les modifiant, l’objet va automatiquement être affecté de la nouvelle valeur, dans toutes les représentations de la porte du projet (en plan, en coupe et en 3D).

 

Ce caractère paramétrique peut être créé sur n’importe quelle famille et ne se limite pas une modification angulaire. Aussi, certaines familles pourront avoir des comportements beaucoup plus complexes, comme par exemple une cloison vitrée qui en fonction de la longueur comprendra un nombre variable de profilés métalliques, répartis à un espacement régulier, le tout s’adaptant automatiquement à la longueur de la cloison dessinée par l’utilisateur.

Règle d’or n°7
Les familles paramétriques sont vos amies !

Les limites des objets paramétriques sont encore loin d’être atteintes et l’intérêt est que les fournisseurs de matériaux eux même vont créer des objets paramétriques pour leurs catalogues, ce qui facilitera encore un peu plus le travail du BIM Modeleur.

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