Grafische Darstellung des BIM Pilotenprojekts bei MEVA

Les nouvelles dimensions de la ­planification du coffrage

Un projet pilote BIM pose des jalons avec une maquette numérique intégrée

Chiffres et faits

  • Projet
    • Maquette numérique intégrée
    • Extension d’un immeuble de bureaux, Esslingen (CH)
  • Maître d’ouvrage & suivi global du projet (les projeteurs-dessinateurs, la coordination BIM)
    • Basler & Hofmann AG
  • Entreprise de construction
    • Marti AG
  • Systèmes MEVA
  • Suivi du chantier
    • MEVA Schalungs-Systeme AG, Seon Suisse et MEVA Schalungs-Systeme GmbH, Haiterbach, Allemagne
Deckenschalung MevaDec auf einer Baustelle im Einsatz

L’avenir est numérique

ujourd’hui au XXIe siècle, notre quotidien change plus vite que jamais. Cette avancée technologique a une grande influence sur notre façon de travailler et les projets entiers deviennent plus rapides, plus flexibles, plus efficients

Le BIM (Building Information Modeling) est la réponse digitale de l’industrie de la construction à la transition numérique. Longtemps, la branche a été considérée comme difficilement numérisable. Cela fait bien longtemps qu’architectes et bureaux d’études ont laissé tomber crayons et papier pour la conception assistée par ordinateur, mais il a encore fallu beaucoup de temps avant d’arriver au tout numérique.

Juste génial !
L’idée qui se cache derrière le BIM est aussi simple que géniale : toutes les informations du projet de construction sont collectées, coordonnées, concertées dans une banque de données numériques pour réaliser une modélisation en 3D. Cela est certes plus vite dit que fait, mais s’avère très avantageux tout au long des travaux de construction. 

Projet pilote en Suisse
Pour savoir comment se déroule un chantier entièrement numérisé, sans le moindre plan papier, la Basler & Hofmann AG (entreprise d’ingénieurs-conseils et de planification) a lancé un projet pilote de maquette numérique intégrée. L’entreprise suisse réalise une extension sur son site d’Esslingen, dans le canton de Zurich, en surélevant un immeuble de bureaux existant de trois nouveaux étages. Faisant office de « laboratoire » pour les nouvelles technologies, ce site de la Basler & Hofmann AG est comme destiné à l’accueil du projet pilote numérique. L’entreprise s’est occupée elle-même du suivi global du projet, de la modélisation BIM des différents ouvrages et de la coordination BIM. Les travaux de construction sont exécutés à partir des seules informations de la maquette numérique.  

Big closed BIM
Le maître d’ouvrage 4.0 a une exigence majeure : l’ouvrage tout entier doit être modélisé, par tous les intervenants et pour tous les corps de métier, à l’aide d’une seule maquette numérique, autrement dit tout le monde doit utiliser la même banque de données. Dans le jargon professionnel, cette méthode de travail est dite « big closed BIM » : elle est interdisciplinaire (big) et fait appel à un logiciel spécifique (closed). Dans une démarche BIM courante, chaque corps d’état élabore en général sa propre maquette numérique. Les maquettes sont ensuite coordonnées à intervalles réguliers. Les projeteurs-dessinateurs de la Basler & Hoffmann AG ont tous travaillé avec la même banque de données, les informations ne sont ainsi plus synthétisées une fois par semaine, mais en temps réel. 

Jumeau numérique
L’intérêt de ce projet numérique va encore plus loin. La Basler & Hofmann AG ne veut pas seulement optimiser la coordination des maquettes avec ce projet 4.0, mais souhaite utiliser une maquette numérique intégrée pour créer un jumeau numérique du bâtiment. En plus de la conception et construction de l’ouvrage, cette maquette numérique intégrée servira par la suite à transformer ou réaffecter le bâtiment, voire à simuler son exploitation. 

Un défi pour le maître d’ouvrage
Cette approche globale est un défi pour les projeteurs et les utilisateurs, mais également pour le maître d’ouvrage qui doit lui aussi revoir sa démarche. Beaucoup de décisions devaient être prises bien plus tôt que dans un processus de planification traditionnel. C’est pour cela que toutes les questions et contraintes ont été clarifiées dans la maquette numérique. Le choix des appareils sanitaires a dû par exemple être fixé en amont, car les raccordements peuvent varier en fonction des modèles. Décider très en amont n’est pas toujours simple pour le maître d’ouvrage, ni d’ailleurs pour les architectes et les bureaux d’études qui doivent fournir précocement les documents nécessaires aux prises de décision.
 
Un partenariat 4.0
C’est dans cette optique que la Basler & Hofmann AG a impliqué la Marti AG, qui est aussi l’entreprise de construction chargée des travaux, dès le tout début du processus. Cette façon de procéder est inhabituelle, tout en étant novatrice. Alessandro Walpen, responsable BIM de l’entreprise de construction Marti AG, explique : « Faire partie du projet dès le début, c’était vraiment idéal pour nous. L’entreprise de construction est en général mise devant le fait accompli, elle ne participe pas à l’optimisation des plans. » En quête d’un partenaire novateur, qui peut suivre et piloter les modélisations numériques, l’entreprise de construction s’est tournée vers MEVA. « La maquette numérique intégrée de la société Basler & Hofmann nous a vraiment bien plu », ajoute Alessandro Walpen. « Nous l’avons donc également utilisée autant que possible, pour le gros œuvre. MEVA nous a convaincus en produisant des modélisations avancées en matière de BIM. »

Coffrage numérique
MEVA a su identifier la modélisation numérique comme une chance pour la conception des plans de coffrage dès les prémices du BIM et, avec l’aide de son service d’ingénierie informatique, a procédé rapidement à la numérisation des différentes familles de coffrages MEVA. Les nouveaux outils de conception disposent à présent d’objets BIM pour chaque système de coffrage et offrent beaucoup de flexibilité à la modélisation numérique 3D. « Les maquettes 3D ont l’avantage, notamment pour les géométries complexes, d’améliorer la transparence des processus de construction et donc de faciliter leur mise en œuvre. C’est pour cela que nous utilisons de plus en plus ces solutions de modélisation numérique », explique Michael Estermann, directeur de MEVA Schalungs-Systeme AG Suisse. 

Maquette de coffrage référencée
Pour parvenir à une maquette numérique aussi précise et efficace que possible, le service des méthodes MEVA peut aussi partir de plans 2D pour créer ses maquettes numériques 3D. La Basler & Hofmann AG a évidemment fourni une maquette numérique complète pour son projet. « Cela n’a rien d’exceptionnel, mais un tel niveau de détails est inhabituel », ajoute Hannes Endriß, doctorant chez MEVA Schalungssysteme GmbH dans le service d’ingénierie informatique. Les panneaux de coffrage numérisés ont ainsi pu être insérés dans une maquette numérique référencée du nouveau bâtiment. « Pour le coffrage, il a fallu dans un premier temps répondre aux questions habituelles », explique Bernd Schuon, responsable de la planification du coffrage chez MEVA. « En disant cela, je pense aux cadences des rotations, à la qualité du béton, au niveau de remplissage des coffrages, aux critères esthétiques des parements, etc. Sur ce point, la maquette numérique ne diffère pas vraiment des méthodes de travail traditionnelles. » 

Les anciennes compétences sont toujours demandées
Au sous-sol, les fondations étaient prévues à deux hauteurs différentes. Les voiles tout autour sont légèrement décalés les uns par rapport aux autres à cause des angles, ce qui donne 13 tronçons différents. La dalle du plafond présente elle aussi deux décalages, mais qui ne sont pas parallèles aux tronçons des fondations. « En plus des compétences informatiques, il faut aussi celles d’un bureau d’études, c’est indéniable », remarque Bernd Schuon. L’exemple des dalles au-dessus du rez-de-chaussée l’illustre parfaitement. Celles-ci ont été exécutées en béton apparent avec le coffrage de dalles MevaDec. « Nous nous sommes longuement concertés pour définir le motif et avons produit différents plans de calepinage », explique Bernd Schuon. La maquette numérique du chantier, coffrage inclus, était prête, avant même que ne soit donné le premier coup de pioche sur le chantier.

Avec la tablette sur le chantier
Via une maquette connectée, les experts en coffrage de MEVA ont pu insérer et adapter leur maquette dans la maquette numérique du cabinet d’ingénierie, en utilisant le même logiciel. Sur le chantier, les informations numérisées étaient accessibles depuis un cloud. Chaque rotation est représentée dans une vue séparée et apparaît directement sur la tablette. « Les applications sont vraiment faciles à utiliser », constate avec satisfaction le chef d’équipe Dominic Mozzetti. « Les données sont accessibles en un tour de main et la maquette fournie par MEVA pour le coffrage était vraiment super. Grâce à la qualité du travail de planification réalisé en amont, tout était parfait. » Cette application mobile est de plus utilisable à volonté, car elle fonctionne sans réseau Internet grâce à la fonction téléchargement. 

Travailler plus efficacement
La maquette numérique intégrée permet aussi de prévenir les arrêts ou les interruptions involontaires des travaux. Cela ne satisfait pas seulement le maître d’ouvrage, qui voit que les travaux avancent rapidement, mais également l’entreprise de construction. Alessandro Walpen de Marti ajoute : « Ici pas de planification glissante, ce qui veut dire que nous pouvons travailler avec précision dès le début du chantier. On est plus rapide, car on n’a plus de plans à gérer », et son collègue Dominic Mozzetti d’ajouter : « Et en même temps, on peut planifier très précisément chaque rotation. Cela réduit automatiquement notre besoin en matériels, car on n’a plus besoin de stocker à l’avance. » 

Appréhender l’avenir avec le ­numérique
Les avantages offerts par la maquette numérique intégrée tombent sous le sens pour les entreprises de construction et une tendance forte se dessine vers la modélisation numérique. Acteur à part entière des travaux d’extension ­d’Esslingen, MEVA a pris position. « Nous voyons de grands avantages à travailler avec le numérique et nous allons utiliser les connaissances que nous avons déjà acquises pour continuer à optimiser les possibilités que nous offre la modélisation numérique », explique Tobias Wallner, responsable du service d’ingénierie informatique chez MEVA et ­Alessandro Walpen dresse lui aussi un bilan positif : « Au départ, rien ne pouvait garantir le succès de cet ambitieux projet pilote, mais nous étions vraiment enthousiasmés par l’idée de travailler sur une maquette numérique intégrée. Cette méthode de travail collaboratif offre de nombreux avantages à tous les intervenants. »

Le projet d’extension de la Basler & Hofmann « Erweiterungsbau Geschäftshaus A » a remporté l’AEC Excellence Award 2018 dans la catégorie « Small Projects ». Ce prix récompense des projets 

Bauarbeiter checkt die Baustelle anhand der BIM.
Baustelle wird via BIM abgebildet.
Abbildung der Wandschalung Mammut 350 und Stützbock.