Cahier Technique : BIM et éclairage

© Targetti. Photographe Carsten Brügmann – Maître d’ouvrage : Zeisehof, Hambourg – Architecte : Störmer Murphy & Partners – Concepteur lumière : Peter Andres – Solution éclairage : Targetti BIM
© Targetti. Photographe Carsten Brügmann – Maître d’ouvrage : Zeisehof, Hambourg – Architecte : Störmer Murphy & Partners – Concepteur lumière : Peter Andres – Solution éclairage : Targetti

Le BIM, Building Information Modeling ou modélisation des données du bâtiment en français, est en train de révolutionner la conception des bâtiments. Selon le Plan du bâtiment durable, une définition couramment admise du BIM est la suivante : « un outil numérique comprenant à la fois une représentation graphique et une base de données liées au bâtiment ». Le BIM contient deux éléments essentiels : un cœur de données nécessaires au bâtiment, en fonction de l’état d’avancement de sa réalisation et de son exploitation et une représentation graphique du bâtiment qui peut être une représentation 2D ou 3D. Les composants techniques, par exemple les portes, les faux plafonds, les gaines, les installations de chauffage, l’éclairage, sont traités comme des objets auxquels peuvent être associées certaines caractéristiques, la marque, le modèle, la taille, la durée de vie moyenne, les caractéristiques thermiques et énergétiques, leur comportement technique, l’impact environnemental ainsi qu’une représentation.
Toujours selon le Plan du bâtiment durable, « le BIM existe depuis plus de vingt ans… sans pour autant avoir décollé à ce jour. Cela peut s’expliquer en grande partie par des contraintes techniques, notamment en termes de stockage des données et de vitesse de transmission de celles‐ci ». Qu’en est-il en éclairage ?

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Le BIM, ou maquette numérique, est réalisé à partir de fichiers que le Plan du bâtiment durable distingue selon deux grands types : les formats dits « open » (dont le format IFC : Industry Foundation Classes standardisé norme ISO 16739) et les formats dits « propriétaires ». L’utilisation d’un format propriétaire implique que les différents acteurs aient tous le même logiciel ou utilisent tous la même famille de logiciels pour pouvoir accéder aux données. En revanche, le format ouvert a vocation à être un format neutre, c’est-à-dire compatible avec l’ensemble des logiciels métiers et donc utilisable par tous. Un certain nombre de programmes comme Revit, Archicad et Navisworks, peuvent ouvrir les fichiers IFC. Concrètement, cela signifie qu’il faut que le cœur de données soit toujours structuré de la même manière afin que la recherche de données puisse se faire automatiquement. Cela permet à chaque métier, ayant accès à sa plateforme adaptée et ergonomique, de disposer aisément des données communes de travail. Le fait de travailler sur une base de logiciels ouverte favorise la concurrence entre les acteurs et répond aux critères de non-discrimination des appels d’offres publics. Par ailleurs, le cœur de données et les logiciels doivent être suffisamment flexibles pour pouvoir accepter de nouvelles données au cours de la vie du bâtiment.

Maquette numérique ou avatar du bâtiment
Pour Olivier Masseron, en charge du dossier BIM pour la FIEEC (Fédération des industries électriques et électroniques et de communication), vice-président de la commission éclairage intérieur au Syndicat de l’éclairage, directeur marketing Legrand France, Normalisation et Partenariats, « le BIM n’est pas un simple outil, mais une méthode collaborative qui réunit différents acteurs pour organiser la vie du chantier, celle du bâtiment autour du numérique avec des représentations 3D des projets. Cette maquette numérique constitue une sorte d’avatar du bâtiment qui va permettre de concevoir le projet, de le matérialiser, de l’exécuter et également de l’exploiter » En effet, cette maquette numérique sert de support physique pour tout ce qui est outil de gestion des bâtiments. Avec ces données à disposition et sans cesse mises à jour en tenant compte de l’évolution du bâtiment, le maître d’ouvrage ou l’exploitant va bénéficier d’une maquette numérique intelligente et donc d’une vraie valeur patrimoniale. Le BIM va au-delà de l’outil informatique, c’est une véritable transformation numérique de la profession de la construction qui touche tous les acteurs – concepteurs, exploitants, maîtres d’ouvrage, industriels – puisque tout le monde va apporter sa pierre à l’édifice avec des plans, des DCE (dossier de consultation des entreprises), des DOE (dossier des ouvrages exécutés) et des objets (produits) afin de les intégrer à la maquette. Cette démarche globale commence avec le maître d’ouvrage qui va définir ses attendus et élaborer un cahier des charges (documents numérisés) ; ensuite, les prescripteurs (architectes et bureaux d’étude), construisent la maquette numérique en 3D en incluant l’ensemble des propriétés des objets.

© Cosil-Peutz Lighting Design

Un processus collaboratif
L’éclairage s’inscrit dans ce processus : par exemple, le concepteur lumière dispose de ses outils de calculs d’éclairement qui vont dialoguer avec d’autres équipements, ainsi la simulation des équipements est déterminée rapidement, puis intégrée dans la maquette numérique et ensuite utilisée par toute la chaîne de mise en œuvre. « L’avantage du BIM, explique Nawel Creach-Dehouche, éclairagiste, Cosil-Peutz Lighting Design, c’est qu’il permet de voir les interactions avec les autres réseaux et de comprendre, grâce à la 3D, tout le projet. De plus, nous pouvons générer des images d’éclairage qui permettent aux architectes de mieux appréhender le rendu lumineux et, de façon générale, cela facilite l’interopérabilité des  outils, mais l’architecte garde la main mise sur la maquette numérique globale. » Au départ, il s’agit d’objets génériques, c’est-à-dire déconnectés des fabricants (de matériaux ou d’équipements techniques), avec des propriétés qui sont reprises par les entreprises d’installation lorsqu’elles répondent aux appels d’offres. L’installateur récupère les fichiers des produits avec leurs caractéristiques puis les remplace par les fichiers produits des fabricants qu’il aura choisis. «
 Différents formats correspondent à divers éditeurs de logiciels, détaille Olivier Masseron, par exemple Legrand se sert surtout de Revit de l’éditeur américain Autodesk, qui est l’un des plus utilisés. Legrand réalise des objets BIM mis à disposition sur des portails pour être téléchargés. Ces fichiers comprennent des données environnementales, de dimensions, de performances, qui rendent la maquette intelligente et permettront de positionner un produit dans un environnement et de voir s’il convient ou pas. » Pour Yves Chevrier, gestionnaire Grands Projets, Sylvania, « le BIM est une façon d’aborder l’architecture avec des contraintes mécaniques et physiques qui sont directement intégrées dans le fichier 3D de chaque composant d’architecture. Cela permet d’éditer une sorte de nomenclature par typologie d’objets en 3D, de gagner du temps aux différentes étapes de validation architecturale sur des chiffrages prévisionnels, des coûts d’installation, de procéder à des analyses de confit, notamment. Imaginons qu’un tuyau entre en confit avec un mur, le logiciel va le signaler et permettre de modifier la maquette immédiatement. »

© Sylvania

© Sylvania

Sylvania utilise des fichiers RFA qui comprennent la représentation 3D du luminaire avec ses différents composants et sa photométrie ; il devient alors possible d’intégrer des contraintes architecturales ; par exemple, si on codifie le fichier RFA comme un appareil qui doit s’encastrer dans un plafond, on va pouvoir conditionner une partie du luminaire pour l’encastrer dans le plénum et une partie qui restera en surface. Quand le bureau d’étude intégrera le fichier RFA, le luminaire va automatiquement creuser le trou dans le plafond adapté à son positionnement. Cela permet ensuite dans la nomenclature des installateurs et des bureaux d’étude, notamment, de lister tous les produits luminaires encastrés et de générer la liste des coûts prévisionnels d’installation.
Arnaud Mauplot, responsable du bureau d’études chez Targetti, estime, pour sa part, que « pour l’éclairage, il est très important de pouvoir fournir les fichiers “famille” qui regroupent les données de nos produits, à savoir la fiche technique, les consommations, le modèle 3D et la courbe photométrique. La tendance est de les mettre à disposition sur les sites Internet des marques. Pour Targetti, ce sera fait début 2019 pour l’ensemble des références. En ce qui concerne l’éclairage, l’intérêt est de travailler par zones et non sur la modélisation complète, c’est l’architecte qui intègre nos fichiers. En fait, on établit l’étude photométrique qui sera validée, ensuite, on fournit les familles de produits et le tout rejoint les autres fluides, climatisation, ventilation, etc., afin de déterminer un bilan de consommation globale du bâtiment et de pouvoir prétendre ensuite à des certifications du type Bream, Leed, au niveau énergétique. »
Les industriels de l’éclairage n’ont pas forcément été
les premiers à proposer ces fichiers, mais commencent à se mobiliser, à l’instar de Targetti qui doit traiter près de 5 000 références. Mais le BIM va sans doute s’imposer très vite.

© Cosil-Peutz Lighting Design, « Le BIM permet de voir les interactions avec les autres réseaux et de comprendre tout le projet », explique Nawel Creach-Dehouche, conceptrice lumière, Cosil-Peutz Lighting Design.

 

L’efficacité d’un langage commun
Pour les fabricants, l’intérêt est évident : le passage au BIM permet d’avoir accès aux appels d’offres, notamment dans le tertiaire. Cela ne veut pas dire pour autant que les logiciels d’éclairagisme vont devenir obsolètes. Mais pour un bâtiment de 10 étages avec tous les corps de métiers, il est plus intéressant pour tout le monde de fournir aux architectes des études par zones et de travailler avec des mises à jour en temps réel. « C’est au moment des appels d’offres que les entreprises sauront que vous tenez à disposition ces fichiers, ce sera à nous de communiquer et on verra dans les cahiers des charges “modèles BIM exigés” et si on ne l’a pas, on n’est pas retenu », ajoute, Arnaud Mauplot, pragmatique. Olivier Masseron souligne, quant à lui, que « dans l’étude du projet, le BIM apporte une meilleure résolution et surtout une précision de non-conformité et permet d’anticiper les recoupements (entre différents équipements) et problèmes de non-qualité. Ainsi, la maquette numérique va avoir un impact important sur la qualité de construction, sur les délais de construction et par la suite au niveau de l’exploitation car on va pouvoir suivre l’évolution de l’avancement du projet et avoir une exploitation optimisée du bâtiment ». Car la maquette numérique ne disparaît pas une fois la construction du bâtiment achevée. En effet, une fois terminée, elle est confiée aux exploitants des bâtiments qui effectuent les divers branchements et connexions des équipements et systèmes de gestion technique et suivent l’évolution de l’installation. Ensuite, les données servent à l’exploitant, par exemple, en éclairage, pour connaître la température de couleur des LED, la durée de vie, etc., ce qui permettra de gérer le bâtiment efficacement. « On peut même imaginer, ajoute Olivier Masseron, qu’on pourra simuler les performances d’un bâtiment, par rapport au son, aux consommations ». Olivier Masseron représente également la FIEEC au sein du Plan Transition Numérique dans le Bâtiment pour le projet PO BIM. Ce dernier consiste à élaborer un dictionnaire de propriétés et une bibliothèque d’objets génériques pour toute la filière de la construction afin que tous les acteurs, BE, architectes, entreprises d’installation, industriels, se réfèrent tous aux mêmes définitions des propriétés des objets numériques et parlent le même langage.

 

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