La climatisation industrielle est en plein essor. Dans le secteur du bâtiment, de nombreux professionnels interviennent à différents moments du projet: de la conception à l’exploitation mais aussi au moment de la maintenance.
Ces interventions peuvent avoir lieu au moment de la conception de l’installation, lors de l’estimation de la charge, du calcul des coûts, de la planification, de la simulation et de l’exploitation de l’énergie, de l’entretien des installations, etc. Différents experts participent donc à chacune de ces étapes dans la réalisation du projet. Il en résulte souvent des problématiques qui surviennent en raison d’un manque de coordination.
L’utilisation du modèle d’information BIM dès le début de votre projet est cruciale. Le BIM permet aux ingénieurs et aux concepteurs de prendre de meilleures décisions plus tôt dans le processus. Ainsi, le BIM fournit une solution complète de la conception à l’exploitation jusqu’à la maintenance.
Le BIM n’est pas un logiciel, il est une collaboration de différents logiciels. Il se compose de 2D, 3D, 4D, 5D, 6D et 7D dans un seul module. Toutes les activités relatives à la réalisation de votre projet sont ainsi facilitées.
L’utilisation de la modélisation BIM vous permet donc de concevoir une installation. Vous pouvez facilement estimer la charge thermique, le coût, la durée de votre projet, et visualiser, détecter des conflits. Ces résultats de simulation vous fourniront les détails de la consommation d’énergie par lesquels vous pourrez modifier votre projet.
Le BIM tout au long de votre projet
Les architectes, les ingénieurs civils, les ingénieurs MEP et les entrepreneurs sont des professionnels qui doivent collaborer pour mener à bien votre projet. Tous ces intervenants doivent se coordonner les uns avec les autres. Ils peuvent le faire à tout moment du projet: de la conception à l’exploitation, à la maintenance. Ainsi, vous rationaliserez l’avancement de la construction au niveau de son statut, son temps, son coût ou encore sa qualité. Cela engendrera forcément de nombreux conflits.
Quelle que soit la simplicité de votre projet de construction, de la planification à son exécution, il y a toujours un décalage dans l’organisation et la compréhension des données de conception. Pour pallier à cela, le BIM détecte toutes ces difficultés, les analyse, les traite et enfin les résout.
Le BIM est un processus multidimensionnel. Il fournit des informations ainsi que des visuels de 3D, 4D, 5D, 6D et 7D dans un environnement de données commun.
Les chefs de projet des différents secteurs utilisent des logiciels spécialisés pour la conception et pour la construction. Toutes les informations détaillées sont stockées dans le même projet pour une collaboration efficace. Pour analyser la conception et présenter les informations sur ses aspects multidimensionnels, un modèle est généré dans des conditions idéales. Il présente alors toutes les dimensions possibles, de la phase conceptuelle aux phases exploitation et maintenance.
Voici un exemple-type : une villa en duplex avec 4 BHK ayant une superficie bâtie de 260 mètres carré.
La villa est modélisée avec un système de climatisation de type VRF avec des conditions climatiques Hyderabad.
La conception réalisée en CAO est importée dans Revit. Les différentes dimensions sont identifiées par rapport à la conception CVC.
2D : Données de construction
Le BIM est un point de référence unique pour les informations et les activités opérationnelles ayant de multiples dimensions.
La deuxième dimension effectue des estimations de charge thermique ainsi que le dimensionnement de gaines et de canalisations.
Les calculs de charge thermique peuvent être facilités grâce aux données spécifiques du bâtiment (murs, sol, plafond, dalle, typologie, emplacement, activité dans le bâtiment, charge d’éclairage, d’équipement, nombre de personnes,…). Tout ceci doit être spécifié. L’outil prend automatiquement la température du bulbe sec, la température du bulbe humide, l’humidité, …, en spécifiant l’emplacement du bâtiment. Ce sont essentiellement des normes ASHRAE.
La figure 1a montre le modèle BIM du bâtiment conçu pour calculer les charges de chauffage et de refroidissement.
La figure 1b montre les résultats calculés pour le modèle BIM avec les spécifications données de la conception du bâtiment.
Les charges de chauffage et de refroidissement requises étant connues, le conduit est conçu. Généralement, la conception du conduit est une tâche assez lourde. Il faut tenir compte de son dimensionnement à différentes zones pour obtenir le conditionnement idéal. Le BIM fournit le dimensionnement du conduit en fonction des CFM et FPM. Ces derniers sont calculés en entrant la valeur de FPM comme indiqué sur la figure 2a. L’outil calcule automatiquement les pertes par frottement dans le conduit ainsi que les FPM variables dans le conduit de dérivation. Vous avez ainsi la taille de ce dernier.
3D : Modèle d’information partagée
L’utilisation de la modélisation dans la rédaction présente des avantages, notamment dans la coordination et l’échange des informations.
Dans le modèle 3D, l’outil fournit des visuels complets de l’ensemble du bâtiment.
Ici, tous les composants d’ingénierie des bâtiments ainsi que ses éléments structurels et architecturaux peuvent être visualisés à 360 degrés dans différents cadres de vue. Le bâtiment modélisé peut être visualisé par une procédure pas à pas. Celle-ci vous donnera une vue de l’ensemble du bâtiment à l’intérieur comme à l’extérieur.
Le grand avantage de cet outil réside dans la détection des conflits au niveau des services et des composants du bâtiment.
Le modèle est importé dans Navisworks qui est un autre plug-in pour Revit. Il détectera les conflits que vous pourrez visualiser. Un rapport pourra également être généré.
La figure 3a montre la conception complète du bâtiment en ce qui concerne le domaine CVC. La compréhension visuelle du réseau de conduits et de ses principaux composants est ainsi simplifiée.
La conception du projet présente des défauts en ce qui concerne la coordination. C’est bien évidemment intentionnel! La figure 3b est un test de détection de conflit.
4D : Séquence de construction
Vous pouvez avoir une estimation du temps et de la planification à l’aide de Microsoft Project.
Cet outil vous donne une estimation pour l’installation de l’air conditionné : 61 jours pour le projet, de la conception aux tests et à la mise en service. L’outil est alimenté par les tâches à effectuer. Il calculera les jours non ouvrables par lui-même en fonction des jours civils. Ce rapport peut être intégré au travail de Navis et la planification des travaux à effectuer peut être préparée.
La figure 4a nous montre la consommation de temps par les diverses activités à effectuer. La planification de l’ordonnancement en fonction de la consommation de temps est représentée à droite.
5D : Estimation des coûts
Le projet modélisé contient beaucoup d’informations, mais ce qui nous intéresse ici est la budgétisation. Pour estimer le budget du projet, les estimations de coûts doivent être données au matériau près ainsi qu’aux produits choisis. Cela génèrera l’estimation des coûts pour les systèmes souhaités dans le bâtiment, comme indiqué ci-dessous pour la tuyauterie et les conduits.
6D : Performance du bâtiment
La sixième dimension vise à présenter les données sur les performances thermiques du bâtiment. Dans tout bâtiment climatisé classique, le système de climatisation consomme généralement le maximum de puissance. En minimisant la consommation d’énergie, il en résultera donc des économies substantielles sur le long terme.
L’objectif principal de cette simulation énergétique du bâtiment est de prédire la consommation d’énergie mensuelle et annuelle du système de chauffage, ventilation et climatisation en fonction du confort thermique et de la qualité de l’air intérieur.
Le choix et la conception du système sont définis ici avec les calculs requis et les simulations effectuées pour les systèmes sélectionnés, avec 12 heures de temps de fonctionnement quotidien pendant 365 jours. Ces simulations ont été réalisées pour 2 cas, à savoir le cas de base et le cas suivant les normes ECBC.
La simulation est effectuée dans Design Builder pour le modèle en le considérant comme un cas de base. Voici les entrées données à l’outil en ce qui concerne les caractéristiques du bâtiment.
7D : Fonctionnement et maintenance
La modélisation des informations du bâtiment peut jouer un rôle important dans la maintenance du système CVC à l’aide de la technologie ARCHIBUS et Autodesk.
Dans l’intégration ARCHIBUS-Revit, on peut facilement maintenir et récupérer des informations sur le système CVC ainsi que sur tous les composants électriques, y compris les panneaux électriques, les circuits, l’éclairage, les prises, les systèmes de contrôle et plus encore.
ARCHIBUS crée facilement l’inventaire électronique détaillé des systèmes CVC de l’installation en utilisant des normes de composants prédéfinies avec des informations clés telles que le numéro de modèle, les besoins en énergie, la charge thermique et les informations sur le fournisseur. Il vérifie les charges des circuits et des panneaux et le nombre de composants, en rapportant les calculs par bâtiment, étage et pièce à partir du système de rapport intégré. Les circuits surchargés et autres problèmes potentiels peuvent être évités pendant l’étape de fonctionnement.
La première étape de la transmission de données consiste à établir une liaison de communication entre les deux applications, Revit et ARCHIBUS. Le lien connecte le modèle Revit à un projet préexistant (bâtiment et étages) dans la base de données. En tant que condition préalable, ces informations de base, qui incluent l’actif du bâtiment, son emplacement et ses attributs organisationnels, doivent déjà exister avant qu’une liaison ne soit tentée. Une fois le lien établi, ces données sont cataloguées et synchronisées entre Revit et ARCHIBUS.
Mappage des paramètres d’équipement CVC
Les modèles Revit sont souvent équipés d’une large gamme d’équipements appartenant à une variété de catégories telles que la mécanique, l’électricité et bien d’autres. Chaque équipement individuel arrive avec une quantité importante de données paramétriques déjà intégrées dans son système.
L’extension Smart Client pour Revit est conçue pour mapper et capturer ces données via un processus de synchronisation où les paramètres Revit sont mappés aux tables et champs ARCHIBUS. Ce processus est effectué par un spécialiste BIM à l’avance et de manière planifiée afin de capturer uniquement les données FM appropriées et de garantir la bonne utilisation du système.
Afin de synchroniser l’actif avec la base de données ARCHIBUS, il faudra cataloguer l’équipement CVC de Revit vers la base de données ARCHIBUS. L’extension pour Revit prend également en charge les fonctionnalités de Web Central en créant une série de fichiers graphiques (Flash et SVG) qui sont utilisés dans toutes les applications, y compris mobiles. Pour produire le fichier graphique, l’utilisateur doit publier les plans d’étage par niveau.
Une fois publiés, les utilisateurs peuvent afficher et interagir avec les plans d’étage et les équipements sans ouvrir Revit. Cependant, ARCHIBUS n’est pas une application de dessin et ne peut donc pas apporter de modificationsarchitecturales au plan. Si des modifications sont nécessaires, elles doivent être effectuées dans Revit et republiées pour que les modifications soient reflétées dans ARCHIBUS.
En bref
Tout comme la communication a fait un bond grâce au téléphone mobile, le BIM accélère la révolution dans le secteur du bâtiment.
La modélisation des informations du bâtiment est un processus collaboratif qui fournit un cadre pour l’interaction des parties prenantes dans le but de rationaliser l’administration, d’améliorer la conception, de définir des lignes directrices et des responsabilités en matière de transfert de données et, dans l’ensemble, d’augmenter la qualité tout en réduisant le coût de la réalisation du projet.
Les valeurs ajoutées du BIM
- Le BIM apporte une meilleure visualisation du projet et améliore la communication de l’intention de conception.
- Il favorise une collaboration multidisciplinaire et permet une réduction des retouches.
- L’intégration du modèle de simulation BIM 4D apporte des avantages aux participants en termes d’optimisation de la planification. Les constructeurs et les fabricants peuvent optimiser leurs activités de construction et la coordination de leurs équipes.
- L’intégration du BIM aux modèles de simulation 5D permet le développement d’une construction efficace, rentable et durable.
- L’intégration du BIM avec le modèle de simulation 6D permet à l’équipe de projet de réduire globalement la consommation d’énergie et d’améliorer les performances du bâtiment.
- L’intégration du BIM avec le modèle de simulation 7D optimise la gestion des actifs de la conception à la phase de démolition.
Le modèle d’information du bâtiment
- Modèle graphique: développé dans un logiciel de création BIM spécifique utilisant une technologie basée sur les objets pour simuler le monde réel
- Modèle non graphique: stocké dans des feuilles de calcul, des bases de données, des services Web ou d’autres formats de fichiers où les informations associées aux informations graphiques peuvent être stockées
- Documentation: doit être liée de manière bidirectionnelle aux modèles graphiques et non graphiques pour garantir que tout changement d’information dans l’un ou l’autre de ces derniers soit automatiquement reflété dans les dernières versions de la documentation.
Ensemble, ces éléments créent le BIM, modèle d’information du bâtiment, dont l’avenir dans ce domaine est plus que prometteur.