Hors-Site et BIM, un duo gagnant pour améliorer la productivité du secteur du BTP

Globalement, la conception d’un projet de construction est étudiée à partir d’une page blanche, sans intégrer un processus de standardisation qui permet de rationaliser les méthodes. S’ajoute au “sur mesure” d’un projet, le respect des nouvelles réglementations environnementales, l’augmentation significative des coûts des matières premières, sans compter sur un contexte financier plus dur où les taux d’intérêt sont à la hausse.

Sans repenser profondément nos méthodes de conception et de construction, il sera de plus en plus difficile pour notre secteur d’inverser la courbe de productivité, et de gagner en performance. Bien heureusement, des solutions pragmatiques sont déjà à la portée des acteurs : construction industrialisée hors-site et BIM.

Deux méthodes de travail, 1 règle commune : l’anticipation

Que ce soit la construction hors-site ou le BIM, ces deux méthodes ont un rôle primordial dès la phase conception.

Issue du DfMA - Design for Manufacturing & Assembly, la construction hors-site permet de fabriquer et de pré-assembler des composants de bâtiments, hors du chantier dans des ateliers ou des usines, pour une installation et un assemblage sur l’emplacement final. Une attention particulière est portée sur les éléments de l’assemblage final avant tout lancement de fabrication en usine. Cela permet de réduire les aléas lors de la phase de construction, voire même d’exploitation.

Cet état d’esprit est d’autant plus partagé avec la méthodologie du BIM (Building Information Modeling) qui permet de modéliser les informations d’un bâtiment ou d’un ensemble de bâtiment. De la même manière, cette approche intervient très tôt dans les projets. Avant même que le bâtiment sorte de terre, le bâtiment et ses composants techniques appelés “objets” sont matérialisés virtuellement dans une maquette numérique 3D. En adoptant une démarche BIM, l’identification des points de blocage est anticipée et corrigée plus facilement dès la conception.

Standardisation et modélisation, 2 facteurs d’optimisation

Encore une fois, la construction hors-site et le BIM ont pour ambition commune l’optimisation. La construction industrialisée est par définition une standardisation des éléments constructifs qui doit permettre aux constructeurs et maîtres d’ouvrage une meilleure rationnalisation des coûts et des délais, tout en réduisant les impacts environnementaux et les accidents sur chantier. En BIM, les données des objets composants le bâtiment virtuel sont tout aussi standardisées. À chaque objet, est attribué des caractéristiques. Grâce à la modélisation du bâtiment en 3D, il est possible, par exemple, de réaliser facilement des simulations afin de tester la qualité environnementale des matériaux, ou encore l’isolation thermique lors de la conception. Appliquée à la construction industrialisée hors-site, le BIM est un outil supplémentaire pour construire de façon plus performante.

Une industrialisation… mais des conceptions différentes grâce au BIM et ses modules paramétriques

Si nous devons intégrer des processus plus industrialisés dans les projets de construction, l’objectif n’est pas non plus de standardiser massivement et d’uniformiser. L’architecte doit bien évidemment conserver son rôle de créateur d’espace urbain, en proposant un bâtiment adapté à chaque environnement et à chaque mode de vie des occupants. Ce qu’il doit savoir, c’est reconnaître les formes dont les règles de construction se répètent dans son projet pour les rationaliser, et ainsi envisager son projet en hors-site. Les modules paramétriques peuvent être une réponse à la volonté d’unicité des projets.

En construction hors-site, les industriels se basent sur des familles de modules. Prenons, par exemple, un mur porteur ossature bois avec une fenêtre intégrée. Ce module a des paramètres figés comme la hauteur, l’épaisseur, le revêtement intérieur, etc. Ces paramètres permettent, sur la base d’un module unique, de créer des centaines de conceptions différentes. Nous pouvons imaginer également des modules encore plus complexes comme une salle de bain, une cage d’escalier, voire un modèle bien défini de chambre d’hôtel. Ces modules paramétriques peuvent être des familles d’objets dans une maquette BIM. Ainsi, l’architecte peut combiner ces modules à l’infini pour obtenir la conception souhaitée dans un cadre standardisé. Ces familles d’objets peuvent aussi contenir toutes les données nécessaires pour la fabrication. Les plans de fabrication ou les commandes machines pour l’usine peuvent alors sortir directement de la maquette.

Le duo BIM et construction hors-site est donc à étudier de plus près en France pour résoudre une problématique persistante dans le domaine du BTP : améliorer la performance des chantiers de construction.

Tribune de Constance DE BATZ, Présidente de MBAcity (Linkedin) et Elia ABOU-CHAAYA, Directeur d'Activité Hors-site & Modulaire et Directeur Régional Ile-de-France-Nord chez BTP Consultants, Président du comité QB-Modulaire du CSTB (Linkedin)