Numériser davantage n’est pas (encore) possible

Basler & Hofmann teste un processus de planification et de construction ­numérique intégral sur son immeuble de bureaux à Esslingen, dans le canton de Zurich, et montre ce que la «plani­fication intégrale» signifie réellement. Voici un projet pilote où le maître d’ouvrage pousse les parties prenantes à prendre des décisions et où même les ferrailleurs ne travaillent qu’avec le modèle numérique.

 
 
 

À première vue, le chantier d’Esslingen est plutôt ordinaire: il s’agit d’une extension de trois étages à un immeuble de bureaux datant de 1996. Et pourtant, ce projet est plus exigeant que certains grands projets: «Nous voulons tirer ici le meilleur parti de la numérisation pour planifier, construire et exploiter le bâtiment», explique Dominik Courtin, CEO de Basler & Hofmann. Lui-même a ­plusieurs casquettes: il est maître d’ouvrage et, avec son équipe de planificateurs, en même temps le principal mandataire. «Nous voulons éprouver dans notre propre chair ce que la numérisation conséquente implique.» Basler & Hofmann n’en est pas à son premier essai: l’entreprise a toujours utilisé son immeuble de bureaux d’Esslingen comme laboratoire de développement. Il a été le premier immeuble de bureaux Minergie du canton de Zurich. Mais que signifie tirer le meilleur parti de la numérisation?

«Je veux un double ­numérique qui me servira tout au long du cycle de vie du bâtiment»

Le maître d’ouvrage a une exigence centrale: l’ouvrage doit être planifié par tous les intervenants et pour tous les corps de métiers exclusivement et simultanément dans un seul modèle BIM, c’est-à-dire dans une seule base de données. Le projet d’extension du bâtiment commercial A, baptisé eGHA, va déjà nettement plus loin que la pratique ­actuelle courante dite du «BIM fédéré», dans laquelle les modèles créés dans chaque discipline sont ensuite coordonnés à intervalles réguliers. Ici au con­traire, les planificateurs travaillent simultanément dans une seule et même base de données: la coordination a donc lieu en temps réel. «Nous nous sommes posé la question suivante: voulions-nous par ce projet pilote optimiser la coordination des modèles, ou voulions-nous véritablement planifier de manière intégrale et créer un double numérique ­complet?», explique Mathias Kuhn, responsable des processus de planification numérique chez Basler & Hofmann. Pour Dominik Courtin, la décision était claire: «Pour moi, l’utilisation du BIM n’a de sens que si je reçois, en tant que maître d’ouvrage, une base de données qui me servira au-delà de la construction même de l’ouvrage. Je veux un double numérique avec lequel je pourrai plus tard simuler des transformations, des changements d’affectation et la gestion des installations. Cela n’est possible qu’avec un modèle intégré.»

 
 
Même l’armature a été modélisée: c’était la condition préalable pour que les ferrailleurs puissent eux aussi travailler sur la base du ­modèle. Peter Reinhard, le coordinateur BIM, a généré pour cette équipe à partir du modèle des représentations spécifiques.
 
 

«Ce sont les exigences futures qui déterminent le niveau de détail du ­modèle»

Envisager le cycle de vie complet de l‘ouvrage est aussi un défi pour le maître d’ouvrage. «Je dois déterminer très tôt quelles informations je voudrai utiliser plus tard», dit Dominik Courtin. Avec le double numérique, il sera par exemple possible de simuler la meilleure façon d’adapter la technique du bâtiment en cas de changement d’affectation ou les effets de différentes mesures acoustiques. Ce sont les exigences futures qui déterminent le niveau de détail du modèle. Pour le projet eGHA, ces décisions ont été prises dès la «phase des feutres» ainsi nommée par l’équipe de concepteurs alors qu‘ils ne travaillaient pas encore dans le modèle mais littéralement avec des feutres et du papier. Au terme de cette phase, il faut avoir déterminé les données à saisir dans le modèle.

«L’ouvrage est finalisé numériquement avant même que la première pierre ne soit posée»

C’est probablement le plus grand changement pour le maître d’ouvrage et l’équipe de planificateurs: les décisions doivent être prises beaucoup plus tôt que dans un processus de planification conventionnel. On ne peut plus remettre une décision à plus tard. Le bâtiment est finalisé numériquement jusqu’au revêtement de sol avant même que la première pierre ne soit posée. «Notre but est un bâtiment optimisé. Ce n’est possible que si nous clarifions toutes les questions et contraintes dès le départ dans le modèle et non après sur le chantier, comme c’est souvent le cas aujourd’hui», explique Mathias Kuhn. «Nous avons donc impliqué l’entrepreneur très tôt dans le processus de planification. Nous voulions nous assurer que ses propositions étaient bien intégrées dans le modèle.» Ceci est aussi inhabituel confirme Alessandro Walpen, responsable BIM chez l’entreprise Marti SA qui exécute les travaux. «Pour nous, être impliqués aussi tôt dans le projet était idéal. Aujourd’hui, l’entrepreneur est le plus souvent mis devant le fait accompli et n’est pas invité à contribuer à l’optimisation dans la planification. Ici, c’est vraiment du travail d’équipe.» Avec des avantages significatifs pour le maître d’ouvrage: le bâtiment est déjà finalisé numériquement en concertation avec tous les intervenants avant même le début des travaux. «Il n’y a plus aucune raison d’avoir des arrêts de chantier ou des plus-values», le maître d’ouvrage Dominik Courtin en est convaincu.

 
 
 
 

«En tant que maître ­d’ouvrage, on ne peut ­reporter une décision juste parce qu’elle est difficile à prendre»

Cependant, le chemin pour y arriver a été toutefois ardu, car tous les intervenants ont dû s’affranchir des pratiques ­éprouvées. Les modifications, qui sont monnaie courante dans le processus de planification classique, nécessitent ­énormément de travail dans le cas du double numérique. «Si vous travaillez dans le mode usuel, vous êtes inefficaces et vous générez des coûts élevés», explique Mathias Kuhn. Prendre des décisions définitives à un stade précoce s’avère souvent difficile, et pas seulement pour les maîtres d’ouvrage. Les architectes et planificateurs doivent aussi fournir les bases de décision au bon moment pour que le maître d’ouvrage puisse se prononcer plus tôt. «Il faut être intransigeant», confie Dominik Courtin. «Si le choix du lavabo a un effet sur les raccordements, je choisis le lavabo maintenant. En tant que maître d’ouvrage, on ne peut pas reporter une décision juste parce qu’elle est difficile à prendre.»

 
 
Construire sans plans: le contremaître Dominic Mozzetti implante l’ouvrage sur la base du double numérique.
 
 

«Notre modèle est à l’épreuve du chantier»

Depuis mai 2018, on construit à Esslingen dans le monde réel, tout en jouant la carte de la numérisation. L’outil de travail le plus important du contremaître Dominic Mozzetti, c’est sa tablette sur laquelle le double numérique géoré­férencé est accessible via le réseau de données du chantier. Pas la peine de chercher des plans sur le chantier. Il n’y en a pas. Les planificateurs et l’équipe de chantier ont testé à l’avance l’interaction du modèle numérique, de la tablette et des instruments de mensuration. «Certains avaient prédit qu’un chantier sans plans 2D ne fonctionnerait jamais. Nous avons prouvé que cela fonctionne  – même bien mieux que prévu», se ­réjouit Alessandro Walpen. Ce sont surtout les mensurations sur le chantier qui sont beaucoup plus faciles et plus rapides avec les aides numériques. L’équipe de planificateurs de Basler & Hofmann a créé des représentations spécifiques du modèle pour certaines tâches, comme pour l’équipe de ferrailleurs, qui peut consulter les armatures couche par couche sur ses tablettes. «Je n’avais jamais rien vu de tel», dit Alessandro Walpen. Mathias Kuhn prend cela comme un compliment: «Notre modèle est à l’épreuve du chantier.»

«Un BIM comme simple exigence supplémentaire n’apporte aucune valeur ajoutée»

Aujourd’hui, une telle approche intégrale est inédite. «Nous voulons ex­ploiter pleinement les avantages de la ­numérisation afin d’en apprendre le plus possible et de repousser les limites», dit Mathias Kuhn. Cette méthode ne convient pas à tous les projets ni à tous les maîtres d’ouvrage. Mais ce qu’il recommande à tous les maîtres d’ouvrage, c’est de s’intéresser à la numérisation, de définir ses propres objectifs et d’acquérir de l’expérience avec un projet pilote simple. «Un appel d’offres conventionnel qui mentionne un BIM comme une simple exigence supplémentaire dans la dernière phrase n’apporte aucune valeur ajoutée au maître d’ouvrage.» Dominik Courtin est du même avis: «Les maîtres d’ouvrage devraient exiger un double numérique qui répondra à leurs besoins tout au long du cycle de vie de l’ouvrage.» C’est là qu’il voit le plus grand potentiel. Et il ajoute: «Notre secteur n’en est encore qu’aux balbutiements dans ce domaine.»

 
 

Intervenants dans le projet

Maître d’ouvrage: Basler & Hofmann SA

Direction générale de projet:

Basler & Hofmann SA

Architectes: Stücheli Architekten AG

Entrepreneur: Marti SA

Coordination BIM: Basler & Hofmann SA

Planificateurs spécialisés (bâtiment, travaux de fondations, technique du bâtiment, physique du bâtiment/acoustique, protection ­anti-incendie, conduites): Basler & Hofmann SA

Collecte de données pour la modélisation du bâtiment existant (balayage par laser, photogrammétrie par drone): Basler & Hofmann SA

Conception de la façade:

feroplan engineering ag

 

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