Le dialogue enrichi autour de la maquette numérique
La maquette numérique de construction constituée d'objets numériques de construction avec leurs différentes représentations géométriques et leurs compléments sémantiques (identification, typologie, propriétés technico-économiques) fournit un puissant moyen de communication entre les différents acteurs du projet de bâtiment durable.
La maquette numérique offre toute une palette de nouvelles applications permettant d'exploiter cette richesse de l'information constituée d'objets 3D complétés par des informations sémantiques (identification, typologie, propriétés technico-économiques) :
Les maquettes numériques des bâtiments ou sites, existants ou en projet, peuvent être réalisées avec différentes applications, comme :
pour l'existant : des logiciels de photo-modélisation[1], de scanning de plans (ex : WiseImage de Rastertech) ou de relevés laser sur site (ex : VizAll de Allsystems) ;
pour les projets : des logiciels de CAO BIM (ex : Autodesk Revit ou Graphisoft ArchiCAD) qui permettent de monter des bâtiments en assemblant des objets de constructions puisés dans des catalogues génériques ou directement proposés par les industriels de produits de construction (cf. le projet des configurateurs IFC[2] développé conjointement par Saint-Gobain et le CSTB).
Depuis de nombreuses années, les logiciels de calcul des structures sont basés sur des représentations 3D du bâtiment. Moyennant d'éventuelles simplification et adaptation des géométries, ces logiciels vont pouvoir travailler directement sur ces maquettes numériques issues des logiciels BIM (ex : Advance de Graitec).
Les simulations des phénomènes physiques (thermique, impact environnemental, acoustique...) liées au développement durable exploitent, en général, des modèles physiques et des algorithmes basés sur des représentations 3D et des descriptions physiques des éléments de construction et vont donc pouvoir également exploiter directement les informations 3D et sémantiques des maquettes numériques (ex : Climawin de BBS Slama et eveBIM/Elodie du CSTB).
Il sera toujours nécessaire, et en attendant de disposer de dispositifs de réalité augmentés vraiment efficace, d'utiliser des plans sur les chantiers de construction. Mais, si une maquette numérique est suffisamment détaillée et correctement mises à jour, ces plans correspondent à des coupes verticales ou horizontales de cette maquette numérique et peuvent être donc obtenus, quasiment automatiquement, avec des outils comme Revit ou ArchiCAD.
La décomposition de la maquette numérique en objets correspondants à des éléments de constructions physiques permet de simuler la cinématique[3] de construction du bâtiment (ex : logiciel Delmia de Dassault Systèmes).
De la même manière, cette décomposition en objets permet d'effectuer des suivi des travaux de conception / construction (ex : Navisworks d'Autodesk) ou de produire automatiquement des estimatifs économiques (ex : WinQUANT d'Attic+).
Enfin, la maquette numérique offre un formidable outil de synthèse (ex : Navisworks de Autodesk, eveBIM du CSTB), coordination entre les acteurs (ex : outils PLM[4][4] de Lascom ou Dassault Systèmes ou Salle Immersive[5] Le Corbusier du CSTB de Sophia-Antipolis) et de gestion du patrimoine (ex : Active3D ou Vizelia).
Il est par contre évident que cette diversité d'applications ne peut être le fruit d'un seul logiciel ou même d'un seul éditeur de logiciel. D'où l'impérieuse nécessite de disposer des standards d'échanges comme les IFC[6], à l'échelle du bâtiment ("Environnement numérique en AEC") ou CityGML à l'échelle du territoire ou de la ville pour assurer l'interopérabilité entre ces outils.
Des standards ouverts comme qui vont :
assurer la richesse des interfaces possibles entre les applications grâce à la richesse de leurs structurations et de leurs formats qui vont au delà de la simple description géométrique ;
permettre l'indépendance vis-à-vis des éditeurs de logiciels et leurs formats propriétaires, sachant qu'aucun éditeur ne couvre ni ne peut prétendre couvrir l'ensemble des besoins du projet de construction et de son exploitation !
assurer la pérennité et l'archivage des données, tout au long du cycle de vie du bâtiment ;
favoriser la recherche et le développement en offrant aux académiques ou autres éditeurs de logiciels des formats accessibles, exploitables et pérennes pour développer les outils de d'exploitation de ces maquettes.
