Des modèles 2D aux modèles 3D : Entrez dans la troisième dimension

Comme vous l’avez certainement lu ou entendu, l’industrie du bâtiment est en pleine transformation : du dessin à la 3D ; du bidimensionnel au tridimensionnel.

Compte tenu des avantages de la 3D, nombre d’industries qui s’appuyaient auparavant sur des dessins, schémas et plans 2D sont passées aux visualisations 3D. Et l’industrie du bâtiment en fait partie. Après tout, nous vivons dans un monde tridimensionnel et les logiciels et représentations numériques qui reflètent notre monde nous permettent de mieux visualiser la conception et les bâtiments avant même leur construction.

Aujourd’hui, les entreprises du bâtiment qui n’utilisent que des représentations 2D s’appuient sur des méthodes obsolètes. L’utilisation de modèles 3D influe sur de nombreux aspects du travail d’une entreprise et ses relations avec les clients, notamment la communication et l’élaboration des offres. Résultat : un impact significatif sur les délais et le coût des projets.

La 3D offre de formidables avantages. Pour preuve, dans une enquête internationale menée en 2014 par McGraw Hill Construction sur le BIM, 75 pour cent des entrepreneurs interrogés ont fait état d’un retour sur investissement rapide. Par ailleurs, selon un rapport McKinsey, 75 pour cent des entreprises ayant adopté le BIM ont signalé un retour sur investissement positif, avec une réduction de la durée globale de projet et des économies tant en paperasse qu’en coûts de matériaux.

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Différences entre les modèles 2D et 3D

Fondamentalement, les humains sont incapables de saisir de façon intuitive les représentations 2D d’un projet.  Les dessins 2D sont utiles pour expliquer un concept, mais ne fonctionnent pas comme des modèles 3D. Lorsque des informations sont présentées uniquement en 2D, chaque personne impliquée dans le projet se forge sa propre idée de l’aspect du bâtiment ou du site une fois terminé. Elle le voit dans sa tête, pas à l’écran.

Avec l’entrée en jeu des logiciels BIM (Building Information Modeling) et de la 3D, les entreprises AEC innovantes ont jeté les modèles 2D par la fenêtre. Les modèles 3D du BIM reflètent le monde qui nous entoure et sont donc compréhensibles. Grâce à leurs données intégrées, ils apportent une dimension présente dans le monde, chose que la 2D ne peut pas faire. Chaque partie prenante du projet a ainsi une compréhension plus fine, plus naturelle et plus intuitive de la conception.

Le BIM est aujourd’hui couramment utilisé par les architectes, les ingénieurs en génie civil, les ingénieurs structures et les grands entrepreneurs.

Les petits et moyens entrepreneurs se mettent progressivement à la technologie 3D, même s’ils continuent à s’appuyer sur les dessins 2D car ce format leur est familier... Mais le fait est que les dessins 2D ne sont guère - voire pas du tout - compatibles avec les autres systèmes utilisés par les partenaires d’une entreprise du bâtiment. Les outils de CAO 2D actuellement utilisés dans l’industrie du bâtiment créent des données graphiques, mais pas de données sur la représentation. Les informations ne servent guère qu’à tracer un dessin.

En travaillant avec des modèles 3D, toutes les parties prenantes ont une compréhension commune du projet. Aucune information ne se pert puisque les modèles sont en permanence convertis de la 2D à la 3D. Les entreprises du bâtiment qui travaillent avec des modèles 2D courent en fait plus de risques de perdre des mesures et données vitales lorsqu’elles convertissent les plans 3D qu’elles reçoivent en 2D.

Avec l’entrepreneur, le projet passe du papier à la réalité - il transforme le design plat en structures 3D réelles (construites). Si le résultat final ne correspond pas à ce que les parties prenantes ont imaginé, elles font porter le chapeau à l’entrepreneur.

Par exemple, les modèles BIM mettent immédiatement en évidence des incohérences au niveau de la conception qui, en 2D, n’auraient tout simplement pas pu être détectées avant le début de la construction. Les entrepreneurs peuvent analyser le modèle BIM afin de repérer par exemple d’éventuels « conflits » et l’incliner, le faire pivoter et le manipuler pour obtenir plusieurs vues du modèle. Quand tout marche bien sur le modèle 3D, ça marchera bien aussi dans la vie réelle. Plus besoin d’interpréter les plans. Résultat : les projets de construction complexes deviennent plus faciles, les commandes sont d’une extrême précision, et les retouches structurelles n’ont plus lieu d’être. A un niveau plus poussé, le nouveau casque de chantier Hololens pour les ouvriers du bâtiment utilise la réalité mixte pour superposer le modèle 3D sur l’environnement réel.

Par ailleurs, un modèle 2D ne peut pas intégrer tous les aspects de la conception d’un projet, notamment les plans de sol détaillés, la tuyauterie et les installations électriques. Les modèles BIM en revanche offrent vue globale du projet, ainsi qu’une vue plus détaillée permettant de détecter les conflits, erreurs et oublis potentiels.

Le BIM s’avère également un outil précieux pour l’estimation des coûts et des délais. Toutes les parties prenantes d’un projet de construction peuvent en effet créer et faire évoluer un modèle 3D numérique qui reflète chaque aspect du bâtiment, de sa géométrie de base à la référence exacte de ses boulons. Plus riche en informations qu’un modèle 2D, il permet aux entreprises de faire des estimations et des offres précises et de planifier plus efficacement leurs projets.

Certains types de modèles BIM 3D simulent également les conditions du monde réel, et les parties prenantes peuvent ainsi voir à quoi ressemblera leur bâtiment sous différentes luminosités - en fonction de l’heure du jour ou des conditions climatiques par exemple - ou à différents stades de la construction. Cette capacité de visualisation s’avère très pratique durant la phase d’appel d’offres et pour tenir un client informé de l’avancement de la construction.

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Les projets de construction sont de plus en plus complexes et l’époque où les modèles 2D tenaient lieu de modèles constructibles est révolue. Des innovations telles que les panneaux solaires, les espaces verts sur les toits et les technologies des bâtiments intelligents, sont intégrées dans les nouvelles conceptions. Les parties prenantes du projet sont souvent éparpillées dans la région, dans le pays, voire dans le monde. Et au vu des marges serrées dans le secteur du bâtiment, les entrepreneurs doivent plus que jamais garder le contrôle de leurs coûts.

Les entrepreneurs se tournent vers le BIM, car le système de modélisation 3D (« M » dans l’acronyme BIM) contient des informations (« I » dans l’acronyme BIM) qui permettent de suivre les dépenses, créer automatiquement des nomenclatures et faciliter la collaboration entre des équipes basées dans différents endroits. Les entreprises qui utilisaient ces fonctionnalités les considéraient au début comme des « extras », mais elles les perçoivent désormais comme un outil indispensable pour réduire les coûts des projets, augmenter la productivité et garantir le respect des délais de livraison des projets.

Grâce aux capacités collaboratives du BIM, chaque partie prenante du projet - y compris les architectes et même dans certains cas les fournisseurs - se tient informée des modifications apportées à la conception du bâtiment. La coordination est fluide et, comme elle s’effectue par ordinateur, plus facile et plus rapide. Plus besoin de passer un coup de fil ou d’envoyer un email à un architecte. Vous avez l’assurance que chaque personne impliquée a vu les modifications de la conception et que ces modifications ont été retranscrites sur la copie « de travail » la plus récente du modèle.

Les modèles incluent même une procédure étape par étape pour les matériaux, les équipes, les délais et les processus, et les directeurs de travaux doivent s’y tenir.  Chaque étape est documentée et accessible.

Alors pourquoi toutes les entreprises du bâtiment utilisant des modèles 2D obsolètes n’adoptent-elles pas la troisième dimension ? Cela s’explique par la peur du changement. Oui, la peur du changement et non le coût du changement. Les coûts de l’adoption du BIM sont vite rentabilisés, comme le montrent les études susmentionnées.

Ne pas adopter la 3D a un coût bien plus élevé pour ces entreprises. Bien sûr, le changement fait peur. Adopter une nouvelle façon de travailler prend du temps et implique un processus d’apprentissage. Mais le statu quo n’est pas une option pour les entreprises du bâtiment qui veulent rester compétitives.

Le monde a changé depuis les plans dessinés à main. Il est temps que l’industrie du bâtiment entre dans la troisième dimension.