Club BIM-ENERGIE | Webinaire du 2 décembre 2020 : Du bâtiment à la ville, du BIM au CIM/SIG

Vous connaissiez le BIM qui modifie en profondeur la manière de concevoir et de construire les bâtiments. Voici sa déclinaison urbaine – le CIM – qui redessine les contours de la ville de demain et ouvre de nouvelles perspectives dans l’organisation et la gestion des territoires.

Du BIM au CIM, quels enjeux, quels usages, quelles avancées ? Autant de questions qui ont rythmé le webinaire du Club BIM-Énergie éclairé par les témoignages et les retours d’expérience d’acteurs de premier plan.

« Avec le CIM, nous changeons d’échelle. Alors que le BIM permettait de concevoir un bâtiment en 3D, le CIM, quant à lui, offre la possibilité de modéliser un espace urbain dans sa totalité en intégrant toutes les informations qui le composent : voiries, eau, énergies, télécommunications, éclairages, bâtiments, végétaux, mobilier, gestion des déchets. La vie des nouveaux quartiers est simulée en virtuel avant de sortir de terre. C’est une vraie révolution ! »

Valia Karali, chef de projet BIM au Pôle Fibres-Énergivie, a donné le ton de ce webinaire à la fois descriptif et prospectif.

Car le CIM constitue bel et bien une avancée majeure pour les professionnels de la construction. Il est aujourd’hui possible d’établir des scénarios et de réaliser toutes les simulations voulues à travers des maquettes numériques BIM. Cette approche permet notamment d’anticiper les risques, les événements naturels et climatiques, les sujets de mobilité urbaine, la gestion des ressources, la logistique en ville ou encore l’impact carbone.

Le CIM facilite la compréhension des projets d’urbanisme en visualisant et en simulant leur performance, aussi bien durant la phase de conception et de construction que pendant la phase d’exploitation. L’ensemble des données nécessaires au bon déroulement d’un projet urbain sont réunies en tenant compte des caractéristiques et des contraintes inhérentes à chaque métier impliqué et représenté. De ce fait, le CIM contribue à simplifier grandement la prise de décision, la collaboration et la communication entre les acteurs – aménageurs, maîtres d’ouvrage, ingénieurs, paysagistes, concessionnaires… – et les utilisateurs, riverains et habitants, notamment durant la phase cruciale de concertation publique.

Des entreprises se sont positionnées sur cette application du BIM dans l’espace urbain, à l’image d’Egis, acteur international de l’ingénierie de la construction et des services à la mobilité. En réponse aux enjeux du climat et du numérique, le groupe propose des solutions dans les transports et la mobilité, la ville durable, les bâtiments, l’eau, l’environnement et l’énergie.

 

« L’aboutissement de toutes ces démarches, c’est d’obtenir un jumeau numérique des bâtiments, des infrastructures et des équipements qui sont mis à jour en temps réel. »

« Déployer les projets en BIM, cela répond d’abord à une exigence de concertation » a rappelé Anne-Sophie Kapp, chef de projet Activité Ville chez Egis. « La maquette numérique facilite l’adhésion aux projets et permet à tous les acteurs de rassembler encore plus de données sur l’opération menée, en incluant son environnement réel et ce à tous les stades du projet et de la vie de l’ouvrage. Le BIM est donc un atout majeur dans l’aménagement urbain, car il favorise la lisibilité du projet et de ses impacts au cours des étapes de conception. La maîtrise d’œuvre est ainsi facilitée, les erreurs sont minimisées et le projet est bien plus aisément compréhensible par le public et le maître d’ouvrage. L’aboutissement de toutes ces démarches, c’est d’obtenir un jumeau numérique des bâtiments, des infrastructures et des équipements qui sont mis à jour en temps réel afin d’optimiser la connaissance des patrimoines et de leur exploitation. »

Plusieurs projets portés par Egis sont en cours actuellement et soulignent sa démarche BIM. À Strasbourg, le Technoparc Nextmed est dédié à l’accueil d’entreprises spécialisées dans la recherche et les technologies médicales de pointe. Le site, qui déploie plus de 30 000 mètres carrés de surfaces de bureaux, fait l’objet d’une reconfiguration complète.

« Nous nous sommes engagés à proposer à la SERS – aménageur et maître d’ouvrage – un projet d’aménagement innovant sur le territoire alsacien. La démarche CIM intègre cet objectif à trois niveaux : apporter de l’innovation technologique, optimiser les études de conception, faciliter l’aide à la décision. En cela, la maquette numérique constitue un véritable outil de communication. Avec l’aide du Pôle Fibres-Energivie, nous avons défini un workflow permettant d’optimiser la maquette et d’obtenir une très bonne qualité de rendu des visuels. »

« Nous allons continuer à intégrer, perfectionner et optimiser la démarche de modélisation de l’espace urbain et les outils de communication qui l’accompagnent. »

« Résultat : il est possible de parcourir le Technoparc à l’échelle d’un piéton, d’identifier les réseaux enterrés en 3D, d’apprécier les volumétries, les détails de nivellement, le positionnement des mobiliers. L’aménagement du site est restitué et scénarisé virtuellement dans une approche globale. »

Autre projet de grande envergure : la voie de liaison intercommunale Ouest de Strasbourg (VLIO). Près de 12 kilomètres destinés à structurer le territoire de l’Ouest de l’Eurométropole avec une infrastructure dans l’air du temps, en accord avec les grands enjeux contemporains, notamment en termes de multimodalité.

« C’est un projet idéal pour nous » commente William Weltzer, ingénieur études chez Egis. « Il nous permet d’explorer les solutions logicielles actuelles d’une maquette BIM dans son environnement et d’en tester les capacités de rendu réaliste pour une communication efficace autour du projet. Au-delà de ces opérations, notre objectif est de continuer à intégrer, perfectionner et optimiser la démarche de modélisation de l’espace urbain et les outils de communication qui l’accompagnent. Les prochaines étapes consistent à organiser la structuration des données sur la base du standard IFC pour les infrastructures, à travailler en OpenBIM pour aboutir à la constitution d’un véritable jumeau numérique à destination des maîtres d’ouvrage et des exploitants. »

Les deux représentants d’Egis concluent leur propos en mettant en avant le sens de leur intervention.

« La révolution numérique et l’urgence climatique imposent un profond renouvellement de nos missions et de nos modes de production. Les expériences que nous avons pu mener sur différents projets témoignent des défis comme des opportunités que nous pouvons saisir pour concevoir le monde de demain. Ces webinaires nous donnent la possibilité de partager et d’enrichir nos connaissances. Il reste du chemin à parcourir dans le développement du Digital Twin de la ville et de l’aménagement urbain mais nous avons pu montrer que les compétences et les outils évoluent très rapidement. Les échanges menés dans le cadre de ce webinaire portaient justement sur des sujets d’innovation que nous avons commencé à développer comme l’intégration des données SIG dans la maquette CIM de l’espace public ou encore l’implémentation de la chaîne de conception. »

« Ce processus collaboratif est innovant et vertueux. Il facilite les interfaces entre les différents acteurs du chantier à partir d’un support central. »

Depuis 2015, la société BIM In Motion accompagne les maîtres d’ouvrage dans le pilotage de leurs projets BIM avec des objectifs clairement affichés : veiller à l’équilibre qualité-coût-délai tout au long du projet d’aménagement, faciliter la collaboration entre les différents acteurs du territoire et la compréhension des projets techniques, intégrer les prestataires et les riverains dans la démarche, optimiser les coûts en mesurant les risques via des indicateurs de performance.

« Avec le CIM, les aménageurs ont franchi une étape supplémentaire, explique Jules Chaveroche de Luca, chef de projet au sein de BIM In Motion. Cette extension de l’outil numérique à un plus grand nombre d’acteurs et à une plus grande échelle permet d’intégrer des données nouvelles de mobilité, d’occupation des sols, de trames vertes et bleues ou encore d’identifier les différents projets en cours de conception ou de travaux sur tout le territoire. Notre rôle est d’aider ces donneurs d’ordre à structurer leur démarche et les objectifs. Ce travail ne se résume pas à la maquette numérique qui est la partie émergée de l’iceberg. Il est aussi question de gestion de projet, de management. Nous démontrons que nous sommes en capacité de concevoir avec les aménageurs un socle global de territoire où vont se superposer les maquettes métiers créées par d’autres partenaires du projet avec traçabilité des informations. Ce processus collaboratif est innovant et vertueux. Il facilite les interfaces entre les différents acteurs du territoire à partir d’un support central. »

Euroméditerranée, Paris La Défense, EPAMARNE sont autant d’opérations stratégiques et de retours d’expériences pour BIM In Motion qui mettent en évidence sa démarche autour d’un socle numérique de territoire.

« Nous offrons aux aménageurs une meilleure fiabilité des données qui vont nourrir la maquette projet, poursuit Jules Chaveroche de Luca. Nous les structurons pour décider, par exemple, du diamètre le plus approprié pour un réseau afin d’appréhender et alimenter les usages de consommation. »

La prochaine étape pour BIM In Motion en matière d’innovation ?

« Nous voulons aller plus loin dans la qualité des projets et développer une maquette accessible au grand public permettant d’immerger les riverains dans le projet d’aménagement urbain. De l’aménageur à l’utilisateur en passant par le bureau d’études, tous les acteurs peuvent ainsi interagir avec la maquette, accéder à des simulations, partager des expérimentations et des retours d’expériences concrets sur le BIM. Les concepts évoluent très rapidement et nous ne sommes qu’au début de profonds changements dans la fabrication de la ville. »

 

« Ce webinaire est l’occasion de démontrer par l’exemple que des technologies matures existent pour adopter une approche globale et enrichir la maquette numérique BIM par des données SIG 3D. »

Comment relier BIM et SIG pour optimiser l’exploitation des données à l’échelle urbaine ? Comment intégrer les maquettes BIM dans un environnement SIG 3D ? L’interopérabilité entre les systèmes d’information géographique et le BIM est un enjeu clé, comme l’atteste la société OTE Ingénierie – 8 agences en France, 220 collaborateurs – véritable référence dans la conception de bâtiments à forte valeur ajoutée.

« Ce webinaire est l’occasion de démontrer par l’exemple que des technologies matures existent pour adopter une approche globale et enrichir la maquette numérique BIM par des données SIG 3D, lance Stéphane Moisy, responsable Cartographie et Administration SIG chez OTE Ingénierie. Notre objectif est de créer des outils qui facilitent la prise en compte des enjeux et des contraintes de l’environnement d’une construction durant toutes les phases du cycle de vie du projet. Cette démarche traduit également une volonté de dépasser les usages courants et de mettre les outils numériques au service d’une collaboration plus forte entre les métiers de la construction, de la géomatique et de l’environnement. L’un des enjeux de l’interopérabilité entre les SIG et le BIM est de démontrer une efficacité par l’usage. Ces outils doivent être déployés à destination d’un public plus large et constituer un véritable socle pour l’aménagement et la gestion des aires urbaines. »

Décloisonner le système d’information géographique, rapprocher BIM et SIG : le projet du Parc des Expositions de Strasbourg en est un exemple.

« Ce programme, co-réalisé avec Nicolas Specklin, constitue notre premier essai d’intégration d’une maquette BIM dans un environnement 3D. L’idée est de faire émerger de nouveaux usages par l’étude de cas concrets. Nous avons ainsi travaillé récemment sur des outils d’analyse et de représentation de données massives, l’intégration de la dimension temporelle des informations ou l’usage de la cartographie numérique et de l’acquisition de données en situation de mobilité. Notre ambition est de réitérer cette démarche d’intégration de maquettes numériques dans un contexte SIG 3D dans le cadre d’autres missions. Les caractéristiques propres à chaque site d’implantation et à chaque projet seront une source de renouvellement et d’enrichissement. Nous souhaitons également aller plus loin en intégrant les résultats de modélisations environnementales à nos scènes 3D. Ces modélisations informatiques sont largement utilisées au sein de notre département Environnement. Nous y avons recours dans des domaines variés comme les événements accidentels – incendie, explosion, fuites toxiques -, la dispersion atmosphérique ou l’impact acoustique. Nous pensons que l’intégration de ces résultats dans des maquettes 3D nous aidera à approfondir l’analyse et la compréhension des interactions entre un projet et son environnement. »