BTP : l’apport du BIM dans la maintenance des bâtiments

En proposant un jumeau numérique du bâtiment, le BIM offre un outil extrêmement précieux pour sa maintenance. Cette maquette virtuelle accélère la détection des pannes et réduit la durée d’intervention des techniciens. Explications.
 
Quel point commun entre le nouveau Tribunal de Paris, le campus Thalès de Vélizy, le Centre culturel et spirituel orthodoxe russe de Paris ou la rénovation de La Grande Arche de La Défense ? Leurs chantiers ont fait appel au BIM, pour Building Information Modeling ou modélisation des données du bâtiment.
 
BIM, trois lettres synonymes de révolution pour le BTP, un secteur jusqu’alors peu bousculé par la transformation numérique. Fini les plans sur support papier aux multiples versions, le BIM consiste à concevoir un avatar numérique du bâtiment contenant toutes ses caractéristiques physiques, techniques et fonctionnelles.
 
Cette maquette virtuelle en 3D est partagée par tous les intervenants, de l’architecte au client final, en passant par le bureau d’études, le maître d’œuvre et l’exploitant. Toute modification est connue de tous, ce qui évite les ruptures dans la transmission de l’information aux conséquences parfois préjudiciables.
 
Le BIM couvre tout le cycle de vie d’un bâtiment, de sa conception à sa réhabilitation ou sa destruction en passant, bien sûr, par sa construction et son exploitation. Si le concept est né dans les années aux Etats-Unis dans les années 90, il reste encore récent en France. En conséquence, les premiers retours d’expérience portent essentiellement sur la phase de conception-construction.

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75 % du coût global d’un bâtiment est lié à son exploitation

C’est toutefois dans la seconde phase, dite de Gestion-Exploitation-Maintenance (GEM), que les gains sont censés être les plus importants.
Le BIM doit permettre d’optimiser la performance des bâtiments et de ses infrastructures en s’orientant vers une gestion à la fois plus écoresponsable et moins coûteuse.
 
Avec cette maquette dynamique, le gestionnaire suit l’état des canalisations ou des installations électriques, analyse les consommations énergétiques, dans le bon respect des normes environnementales et de sécurité.
 
L’enjeu est d’importance. Le coût d’un bâtiment ne se limite pas à son édification, loin de là. Avec une durée de vie comprise entre 30 et 50 ans, les trois-quarts de son coût global découle de son exploitation. Toute optimisation de la maintenabilité des infrastructures est donc cruciale.
 
Selon un responsable l’Institut français pour la performance du bâtiment (Ifpeb) cité par le site Batiactu, le coût de mise en place de ce volet GEM est négligeable s’il est conçu d’origine. “En revanche, si le bâtiment est déjà existant, sans modèle numérique, alors le coût sera compris entre 2 et 10 euros par mètre carré en fonction de la qualité de donnée.“

Une maquette dynamique, toujours à jour

Dès la phase conception, le BIM permet aux équipes qui seront chargées de la maintenance de donner leur avis au bureau d’études sur la pertinence des choix arrêtés. Peut-on accéder facilement à telle installation, la démonter et la remonter ?
 
A la remise des clés du bâtiment, le gestionnaire dispose, avec le BIM, d’une maquette dynamique et continuellement mise à jour. Jusqu’alors, il recevait l’inventaire des divers équipements et les instructions nécessaires à leur maintenance sous format papier ou, aux mieux, sous forme de CD et de clé USB.
 
En phase d’exploitation, tous les acteurs de la chaîne vont enrichir la maquette, la faire évoluer au gré des modifications. Cette coordination au sein d’un même environnement de travail collaboratif évite les incompréhensions, les tâches redondantes et les doubles saisies.

BIM + IoT = alertes en temps réel

Au stade de maturité le plus élevé du BIM, (le niveau 3), les données des équipements remontées interagissent avec la maquette en 3D. Cela suppose de doter de capteurs connectés les différentes installations du bâtiment qu’il s’agisse du chauffage, des canalisations, du réseau électrique ou de la climatisation. Des capteurs qui vont mesurer la pression, la température ou le taux d’humidité.
 
Avec cette association du BIM et de l’Internet des objets (IoT), le gestionnaire de patrimoine anticipe un sinistre en détectant un départ de feu ou un début de dégât des eaux. En temps réel, il est aussi prévenu des dysfonctionnements matériels. En intervenant au plus vite, il évite qu’une panne prenne de l’ampleur, réduisant d’autant les frais de réparation.
 
Un véritablement changement de paradigme par rapport au scenario actuel où un technicien reçoit un ticket d’incident lui signalisant, par exemple, une panne de climatisation. Il doit se rendre sur place, identifier l’équipement concerné, le démonter, retourner chercher la bonne pièce détachée, puis revenir finaliser la réparation.
 
Le BIM évite ainsi bien des déplacements au technicien. Ce dernier identifie à l’écran l’équipement défectueux, voire la panne elle-même via les données remontées par les capteurs. A défaut, il connaît le modèle, sa référence et peut se déplacer sur site avec les pièces détachées idoines. Et si c’est la première fois qu’il se rend dans ce bâtiment, il peut géolocaliser au préalable le parcours qu’il aura à effectuer.

Avec la réalité augmentée, place à la “smart maintenance”

Le BIM fait bon ménage avec l’IoT mais aussi avec la réalité augmentée, ajoutant une nouvelle dimension à la maquette 3D. Une tablette à la main ou chaussé de lunettes, le technicien de maintenance va « voir » l’intérieur du bâtiment comme une tuyauterie à travers un faux plafond. Il saura exactement quelle dalle soulever pour accéder à la vanne.
 
Mais les bénéfices de la réalité augmentée ne s’arrêtent pas là. Le technicien disposera aussi, pour les besoins de son intervention, “de données sur les caractéristiques techniques de l’installation et d’informations comme la température ou la pression de l’air pulsé par l’équipement”, comme le précise Vinci Facilities dans un article dédié. Le prestataire de facility management parle alors de “smart maintenance”.

De la bonne gouvernance des données

On le voit, le BIM-GEM a vocation à centraliser l’ensemble des données du bâtiment. Afin de faire circuler l’information auprès notamment des intervenants extérieurs, il peut s’interfacer à des logiciels de gestion des interventions ou de Gestion de maintenance assistée par ordinateur (GMAO).
 
Différents outils numériques pouvant alimenter le BIM, un cadre de gouvernance de la donnée doit être mis en place instituant les procédures de partage et d’échange de l’information. On parle d’Environnement Commun de Données. Cet ECD ou CDE en anglais, pour Common Data Environment, centralise les données communes du bâtiment.
 
La “convention BIM” définit, elle, les profils des acteurs habilités et leurs droits d’accès associés. A quel niveau de granularité de l’information, un utilisateur peut accéder, à quelle fréquence et selon quel circuit de validation-approbation ?