[N° 608] - Maquette numérique : un outil puissant au service de la rénovation

par Paul TURENNE
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Représentation du bâti en trois dimensions accessible sur ordinateur ou tablette, la maquette numérique intègre une pléthore de données techniques et architecturales sur celui-ci. Un outil qui permet une approche globale et pédagogique dans la rénovation thermique des copropriétés. Le point sur cette technologie des plus prometteuses. © Crédit Architecture Pelegrin

BIM, maquette numérique... kézaco ?
La maquette numérique, ou BIM (pour « building information model » en anglais) désigne la représentation numérique en trois dimensions des caractéris- tiques physiques et fonctionnelles d’un bâtiment. Allant plus loin que la simple modélisation, la maquette numérique n’est, ni plus ni moins, qu’une base de données techniques, servant de ressource au partage des informations sur le bâti existant ou en projet.
Cette base de données standardisée peut contenir les objets composant le bâtiment, leurs caractéristiques et les relations entre ces derniers. Autant d’informations, telles que la composition détaillée d’un mur, la localisation d’un équipement ou d’un élément de
mobilier dans une pièce, qui complètent la description purement géométrique de la forme du bâtiment produite par certains logiciels. Le BIM constitue ainsi une base fiable pour prendre des décisions judicieuses - notamment en matière d’optimisation énergétique - tout au long de la vie du bâti.

Vive la maquette numérique libre !
Outre les avantages à connaître précisément les caractéristiques d’un bâti, la maquette numérique trouve tout son inté- rêt dans le processus collaboratif qu’elle permet d’engager. D’où l’importance pour les professionnels d’utiliser des logiciels libres (dits aussi ouverts) afin de favoriser l’interopérabilité entre applica- tions et donc, in fine, entre opérateurs et corps de métier. Tel est l’objectif de l’“openBIM” - initiative de “buildingS- MART” international (l’association internationale du BIM) – qui promeut le standard IFC. Grâce à l’“openBIM”, l’ensemble des professionnels impliqués dans un projet (architectes, énergéti- ciens, entreprises du BTP, gestionnaires d’exploitation...) peuvent y contribuer et compléter la maquette au fur et à mesure de son avancement, quels que soient les logiciels métiers qu’ils utilisent.

De nombreux bénéfices finaux

La mise en œuvre d’une maquette numé- rique présente de nombreux avantages, tant pour le maître d’œuvre que pour le maître d’ouvrage... et, bien sûr, les utilisateurs finaux. Elle permet ainsi de repérer et donc d’éliminer à la source des problèmes potentiellement coûteux, avant même que le chantier de rénovation thermique ne débute. Par ailleurs, elle permet de plancher sur plusieurs scénarii et de les présenter à tous les acteurs concernés, dont les copropriétaires, afin de prendre des décisions en bonne connaissance de cause. Enfin, outre une meilleure utilisation de l’énergie, des fluides ou éventuellement des matériaux grâce à des analyses énergétiques et environnementales précises, la maquette numérique permet de gérer et d’améliorer le rendement final via des modèles 3D interactifs.

Un outil numérique pédagogique

En copropriété, engager des travaux de rénovation énergétique ambitieux nécessite de parvenir à mobiliser la grande majorité des copropriétaires. Pas toujours simple, tant les freins sont nombreux : difficulté à appréhender les bénéfices, tant au niveau de l’esthétique que du confort et des finances, réticences à engager des travaux coûteux sur le court-terme... La maquette numérique va donc jouer un rôle très important dans la levée de ces freins, grâce à sa dimension pédagogique.
Ainsi, l’architecte qui présente son projet peut-il s’appuyer dessus lors des réunions en amont pour expliquer très précisément le déroulement des travaux, avec le conseil syndical ou les copropriétaires intéressés. Ces derniers pourront ensuite plus facilement porter le projet s’ils l’ont bien compris et y adhèrent. De manière générale, les copropriétaires peuvent se faire une représentation plus précise du projet, aussi bien d’un point de vue individuel - en visualisant par exemple les répercussions concrètes sur leur appartement - que collective avec la vision globale de l’immeuble.
Très précise et fiable, la maquette numé- rique en 3D « génère transparence et confiance, deux aspects indispensables pour emporter l’adhésion des copropriétaires », selon François Pelegrin, architecte DPLG, fervent adepte du BIM, par ailleurs membre du bureau du comité stratégique du Plan bâtiment durable. En outre, elle permet d’engager et d’encourager un dialogue fructueux entre maîtrise d’ouvrage et maîtrise d’œuvre, lors du suivi des travaux sur l’existant. Au final, grâce à la maquette numérique, les copropriétés peuvent s’engager dans des travaux de rénovation ambitieux, les professionnels du bâtiment apportant de leur côté des offres groupées, des tra- vaux de meilleure qualité et la garantie de résultats dans le temps.

Mesures in situ : une phase préliminaire indispensable !

Avant même d’envisager la gestion des données pour la rénovation énergétique des bâtiments, à travers la maquette numérique, un important travail préparatoire s’avère nécessaire. Nombreux relevés sur site, recoupements et analyses des documents archivés sur le bâtiment, rénovation ou création de plans... Bref, autant d’actions dont la réalisation et la qualité conditionnent la réussite de la future maquette numérique.
«Il s’agit d’acquérir des sensibilités trans- versales pour s’affranchir des contraintes du travail séquentiel grâce à un fichier numérique qui concentre l’ensemble de l’information technique de l’ouvrage », soulignait ainsi - à l’occasion d’une demi-journée thématique sur la maquette numérique - Bruno Georges, vice-président de Cinov Construction, organisation regroupant les professionnels de l’ingénierie et du conseil qui interviennent dans tous les domaines fonctionnels du bâtiment et des ouvrages de génie civil (gros œuvre, structure, génie climatique, fluides, thermique...).

Quid de la transmission de la maquette numérique ?

«Dans le domaine de la requalification des copropriétés, la maquette numérique est d’abord un outil de représentaion explicite du projet ; elle permet aux copropriétaires de comprendre leur bâtiment, de le découvrir dans son environnement», souligne François Pelegrin. «Grâce au viewer [programme, accessible aux non-professionnels, permet- tant de visionner des projets maquettés, ndlr], chacun peut se promener librement sur sa tablette numérique autour et dans la maquette !» De quoi mieux comprendre les améliorations proposées à l’issue d’un diagnostic global partagé et ainsi gagner un temps précieux.
Au-delà des logiciels de conception réservés aux professionnels, des outils numériques permettent également de transmettre aux maîtres d’ouvrages non professionnels l’ensemble de la docu- mentation technique de l’immeuble. L’organisme Qualitel a, par exemple, mis en place la plateforme Gisele qui assure le transfert de pièces essentielles en copropriété. En particulier, le dossier d’intervention ultérieure sur l’ouvrage (DIUO) qui rassemble les données de nature à faciliter la prévention des risques professionnels lors des interventions ultérieures et, notamment, lors de l’entretien de l’ouvrage. Mais aussi l’ensemble des modes d’emploi des équipements techniques. Si cet outil ne constitue pas à proprement parler une maquette numérique, il offre néanmoins l’avantage de permettre aux copropriétaires d’accéder très facilement à un ensemble d’informations sur l’immeuble, propices à une bonne prise en main de leur logement et à entretenir leur patrimoine dans la durée.

© Jacques Leroy (Mairie de Paris)


La maquette numérique : un outil pour garder en mémoire le patrimoine

Outils permettant de garder en mémoire les opérations effectuées tout au long de la vie des ouvrages, les maquettes numériques devraient faire d’une pierre deux coups en apportant des éléments de réponse à la double problématique de l’archivage et de la traçabilité des interventions.
«Le BIM représente une source de gains potentiels importants, tout au long de la vie du bâtiment» estime Franck Hovorka, directeur de projet immobilier durable à la Caisse des dépôts. En effet, la connaissance patrimoniale acquise autour d’un projet BIM à travers l’inventaire de l’existant génère notamment des économies, en diminuant les temps de recherche pour trouver l’information, grâce à la qualification et à la mutualisation des données disponibles. Un atout certain également pour valoriser un bâti rénové, par exemple, lors de la vente d’un lot par un copropriétaire. 

BIM pour le carnet numérique de suivi et d’entretien

Le projet de loi sur la transition énergétique pour la croissance verte prévoit la création d’un carnet numérique de suivi et d’entretien pour les logements en copropriété mentionnant l’ensemble des informations utiles à la bonne utilisation, à l’entretien et à l’amélioration progressive de la performance énergétique du logement et des parties communes. Ce carnet intègre le dossier de diagnostic technique et les documents mentionnés à l’article L. 721-2, en cas de vente d’un lot ou d’une fraction de lot, en particulier les documents relatifs à l’organisation de l’immeuble, à la situation financière de la copropriété et du copropriétaire vendeur. Obligatoire pour toute construction neuve dont le permis de construire est déposé à compter du 1er janvier 2017, il le sera également pour tous les logements faisant l’objet d’une mutation à compter du 1er janvier 2025. En revanche, les logements gérés par les organismes d’habitations à loyer modéré ne sont pas concernés.
Ces mesures s’appliqueront pour les contrats de syndic conduits ou renouvelés après le 1er juillet 2015, selon les modalités précisées dans le décret n° 2015- 342 du 26 mars 2015. Plans, descriptifs des ouvrages et équipements, notices de fonctionnement et d’entretien... Autant d’éléments susceptibles d’être attachés à une maquette numérique. D’où l’intérêt de faire converger l’ensemble des obligations réglementaires, en format compatible et interopérable.

Au service d’un ambitieux programme, l’exemple de la tour résidentielle Super-Montparnasse

Dans le cas de la rénovation de la tour de 30 étages Super-Montparnasse basée dans le 15e arrondissement de Paris et classée Immeuble de grande hauteur d’habitation, les copropriétaires demandaient notamment à bénéficier d’un éventail de possibilités dans le choix des fenêtres à remplacer.
Ces changements devaient donc être identifiés au cas par cas. Une nomencla- ture très précise référençant 16 types d’ensembles d’ouvrants a donc été élaborée avec l’entreprise prestataire. L’utilisation de la maquette a ensuite per- mis de situer l’emplacement de chaque type de fenêtre choisie par les coproprié- taires dans les 270 logements. La maquette numérique permettant de montrer l’état initial du bâtiment et l’état d’avancement, a ainsi été un support extrêmement utile et efficace pour faire adopter les travaux de rénovation énergétique.
Au final, des travaux ambitieux ont été votés pour un montant global de 4 939 374 € TTC, soit une quote-part moyenne de 18 290 € TTC par lot.

• Isolation thermique par l’extérieur (ITE) des façades avec 20 cm de laine de roche sous bardage ventilé à ossature métallique, avec une surface totale de 7 787 m2.
Coût total :3 256 919 € TTC (dont 450 000 € TTC pour l’installation d’échafaudages).
Économies : 109 000 € TTC/an.
• Remplacement des fenêtres communes et privatives (châssis aluminium 4-20-4 avec lame d’argon et rupteur de ponts thermiques).
Coût total :1 125 395 € TTC (dont 450 000 euros TTC pour l’installation d’échafaudages).
Économies : 118 000 € TTC/an.
• Amélioration de la ventilation avec mise en place d’un système de ventilation mécanique contrôlée (VMC) hygro- réglable de type B ; remplacement des moteurs des caissons par des moteurs à basse consommation et remplacement des bouches d’extraction dans les logements.
Coût total : 81 274 € TTC/an.

La copropriété devrait ainsi passer de l’étiquette D (170 kWhEp / m2 SHON par an) à l’étiquette C (104 kWh / m2 SHON / an), soit un niveau BBC rénovation. De quoi permettre une économie annuelle totale estimée à 227 000 € TTC. «Tous les ingrédients ont été progressivement réunis et la recette est réussie, se félicite Anne Ged, directrice de l’agence parisienne du climat (APC) qui accompagne la démarche : un projet ambitieux et à forts enjeux, une copropriété qui s’organise avec la dynamique constante de la présidente de son conseil syndical, une maîtrise d’œuvre engagée avec la maquette numérique comme aide à la décision, des financements et notre accompagnement attentif et en continu dans la durée.»