Le BIM et l’arpenteur-géomètreDans le cadre des projets de construction de bâtiments, nous entendons parler,depuis quelques années, de projets qui ont été réalisés en BIM. L’expression BIMvient du terme anglais Building Information Modeling, qui tient son équivalentfrançais de l’acronyme MDB qui signifie « modélisation des données du bâti-ment ». La MDB désigne d’une part le modèle du bâtiment, soit sa maquettenumérique (en conception ou déjà construite), et d’autre part le processus quiencadre les méthodes de collaboration, d’utilisation et de mise à jour du modèle.

La MDB vient appuyer tout le cycle de vie d’unbâtiment, non pas seulement dans les phases deconception, mais aussi durant la construction, lagestion des actifs et même le démantèlementdes structures en fin de vie du bâtiment. C’estun concept qui vise à réaliser des économies, àcontrôler les coûts et à réduire les risques liés àla conception, à la construction et à la gestiondes infrastructures.

La gestion des projets immobiliers au Québecfait encore peu appel à la MDB, mais on peutpenser que le moment où les donneurs d’ou-vrages en feront une obligation dans leursappels d’offres est proche. Déjà, la Société qué-bécoise des infrastructures intègre ce type degestion à plusieurs de ses projets. Elle vise undéploiement total des pratiques intégrées BIM-PCI d’ici 2021. Elle a d’ailleurs produit diversoutils d’encadrement à l’intention de l’industrieet de ses soumissionnaires, dont le Guide d’ap-plication du BIM et le Plan de gestion du BIM quisont en constante évolution.

Le processus de la MDB exige des intervenantsqu’ils aient une bonne connaissance de lascience du bâtiment et des outils logiciels liés àla conception et à la gestion des projets deconstruction. Les logiciels et les plateformesnumériques permettront à ces derniers d’opti-miser les échanges d’information tout au longdes processus et d’ainsi résoudre au fur et àmesure les questions et les problèmes ponc-tuels. L’ensemble des opérations associées auprocessus de la MDB répond donc à des objec-tifs organisationnels et à des objectifs opéra-tionnels tels que la coordination des travaux dechantier et la gestion des changements deconception.

Le modèle de la MDB vient, quant à lui, définirla nature même des objets ou des phénomènesqu’il décrit. On y parle donc de niveau de détailset de niveau de développement propre àchaque entité, physique ou notionnelle. Ce que

l’on veut éliminer dans une approche de modèleMDB est la nécessité d’une interprétationhumaine et de la saisie répétitive des donnéestelle qu’on peut le concevoir lors d’une concep-tion graphique ou géométrique des données.L’application du modèle de la MDB se rapprochebeaucoup de la gestion paramétrique que nousexploitons depuis plusieurs années dans ledomaine de la géomatique grâce aux systèmesd’information géographique (SIG/GIS).L’intelligence des requêtes préprogrammées etles attributs des données/métadonnées quiconstituent les bases de données géogra-phiques font partie des processus de gestiondes données de nos territoires. La MDB exploitece même principe, mais l’applique au cycle devie des bâtiments, de leur conception jusqu’àleur démolition.

Qui sont les principaux acteurs?

Le processus de la MDB implique que tous lesintervenants dans un projet de construction debâtiment participent à l’échange des informa-tions et des données. Il en va de même pour lesintervenants indirects qui, en raison de leursservices et expertises, sont en mesure de fournirdes informations très pertinentes par rapportaux équipements et aux structures qui entrentdans le processus de conception et de construc-tion.

D’entrée de jeu, l’intervenant le plus intéressé àce que le projet soit réalisé le plus optimale-ment possible est sans aucun doute le proprié-taire du bâtiment. Il sera appelé, dès les phasesde préconception du projet, à visualiser, à exa-miner et à approuver toutes les options qui luisont offertes. De façon conventionnelle, le planpapier est généralement le support le plusrépandu permettant aux architectes de présen-ter une esquisse de projet. En gestion MDB, onpourra, dès cette étape, proposer une visite desespaces 3D par immersion virtuelle. Le proprié-

Bernard Dionne, géomètre

Bernard Dionne est détenteur d’un bac-calauréat en génie géomatique del’Université Laval et est membre del’Ordre des arpenteurs-géomètres duQuébec (OAGQ) depuis 2013 à titre degéomètre en géomatique. Il est action-naire de Groupe Trifide, entreprise spé-cialisée en acquisition, en traitement eten certification de données 3D/4D,depuis août 2016, et possède une dizai-ne d’années d’expérience en gestion deprojet.

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GÉOMATIQUE - Volume 45 - Printemps-été 2018GÉOMATIQUE

Chantale Arguin, a.-g.

Madame Arguin est à la tête dedeux entreprises, soit GroupeTrifide, entreprise spécialisée engéomatique, et Arguin et associés,arpenteurs-géomètres, œuvrant enarpentage foncier. Elle se démarqueparticulièrement au Québec par sesnombreuses implications philanthro-piques et ses capacités entrepreneu-riales. En 2015, elle a reçu la presti-gieuse médaille Gloire de l’Escollede l’Université Laval et a été nom-mée Lauréate Le Soleil/Radio-Canada.

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GÉOMATIQUE - Volume 45 - Printemps-été 2018

taire pourra dès lors proposer des modifi-cations aux concepteurs et faire appliquerces changements en temps réel. C’estdonc un processus de collaboration ouvertentre le propriétaire et ces partenairesque permet la MDB.

La MDB offre aux concepteurs et auxentrepreneurs des solutions technolo-giques leur permettant de faire des écono-mies, de mieux contrôler les coûts et deréduire les risques liés aux changementsinévitables et difficiles à prévoir d’un pro-jet de construction. Le marché actuel forcetous les intervenants à travailler plus rapi-dement, plus efficacement et à unmoindre coût. Il est donc nécessaire poureux de se doter d’outils de gestion perfor-mants et adaptés à la réalité de ce secteur.Une concurrence qui était auparavantlocale est maintenant internationale, etles marchés sont ouverts à toutes lesentreprises, peu importe leur provenance.Nos entreprises se doivent donc de sedémarquer par leur expertise innovante etadaptée aux besoins des marchés locaux.La MDB se présente comme étant uneopportunité et nous devons évoluer dansce sens.

Les équipes de concepteurs formées parles architectes et les ingénieurs opterontpour un système de gestion MDB afin deproduire les documents en lien avec laconception des bâtiments. Ces documentsdevront présenter des modèles justes etprécis pour limiter les erreurs et lescontradictions au moment de la construc-tion. Les équipes pourront faire évoluerrapidement ces documents pour des finsde construction et de planification dechantier. La MDB offre des outils de ges-tion pour détecter les conflits entre lesstructures, définir les matériaux qui lescomposent et déterminer les coûts relatifsà leur acquisition et à leur intégration aubâtiment en construction.

Pour les constructeurs, la MDB offre unoutil de coordination des processus entreles différents corps de métier qui doiventintervenir dans le projet. La collaborationest au centre du principe de gestionMDB. Chaque intervenant et chaquesous-traitant pourra consulter et fournirde l’information au modèle partagé. Lesmodifications requises aux modèles enconstruction pourront se faire rapidement,

sans devoir passer à travers une structuretrop hiérarchisée. La coordination 3D faitappel à l’élimination des problèmes liésaux conflits et aux interférences entre lesstructures. La coordination 4D, quant àelle, veille à ce qu’il n’y ait pas de conflitsentre les travaux en cours et les travauxfuturs par rapport à l’espace chantierrequis pour chaque tâche ni relativementaux séquences et à leur durée (échéances,délais et planification des retards).

Considérant que chaque donnée et chaqueparamètre qui définit les structures, leséquipements et les matériaux utilisésdurant le cycle de vie d’un bâtiment peutêtre intégré dans un modèle MDB, il est

essentiel que les fabricants de ces équipe-ments fournissent les informations perti-nentes aux gestionnaires de projet. Lespropriétés et les paramètres intégrés dansla version numérique des produits serontmis en liaison avec les propriétés desautres éléments de la MDB. Puisque lacoordination 4D coordonne les activités dechantier dans l’espace et le temps, touteactivité de fabrication et d’assemblage quipeut être réalisée en dehors des aires dechantier permettra d’optimiser la perfor-mance des travaux de construction. Pource faire, les fabricants de matériaux opte-ront pour des pièces préassemblées et des

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Modélisation paramétrique d'une salle mécanique d'un bâtiment commercial

Nuage de points assemblés d'un réseau de conduites

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GÉOMATIQUE GÉOMATIQUE - Volume 45 - Printemps-été 2018

structures préfabriquées en usine dans le cadre d’unegestion MDB.

Et l’arpenteur-géomètre dans tout ça?

Un des paramètres les plus importants des données dubâtiment est la localisation. Sans ce paramètre, il nousest impossible de situer la donnée dans l’ensemble d’unprojet en conception ou dans un bâtiment existant.

Qu’un projet de construction soit réalisé dans uncontexte de gestion BIM/MDB ou non, l’arpenteur-géo-mètre est tenu par la loi de se prononcer sur certainsaspects quant à la position des infrastructures à êtreimplantées afin qu’elles respectent le cadre législatif etla règlementation en vigueur. Dès les premières étudescadastrales, l’arpenteur-géomètre compile des don-nées susceptibles d’être intégrées dans un modèleBIM/MDB. Souvent, un relevé topographique est effec-tué dans les premières étapes d’évaluation de projet. Latopographie, les pentes et la morphologie du territoireconcerné seront des informations d’une grande valeurà intégrer dans la MDB. Elles serviront à évaluer, entreautres, les répercussions environnementales et lescoûts d’excavation, à optimiser les accès aux futuresinstallations, etc. La géolocalisation du projet permettrad’intégrer au modèle des données sur la météo, ladominance des vents, l’orientation du soleil, etc. Lesparamètres liés à la luminosité permettront d’optimiserla performance de la fenestration et de la climatisationdes locaux. Dès les premières versions d’un plan d’im-plantation de bâtiment préparé par un arpenteur-géo-mètre, tous ces paramètres auront été pris en charge etl’évolution du projet de construction aura pris beau-coup d’ampleur. Les travaux d’implantation et le certifi-cat d’implantation qui suivra viendront positionner defaçon définitive tous les éléments du modèle BIM/MDBdans un espace connu. Les repères d’alignement poséspar l’arpenteur-géomètre constitueront les toutes pre-mières structures du « tel que construit » du bâtimentet seront intégrés au modèle MDB.

Durant les phases de construction, l’arpenteur-géo-mètre sera appelé à effectuer des levés ponctuels desstructures construites et devra fournir aux gestion-naires de projet des rapports d’expertise afin que cesderniers puissent fournir à leur tour des garanties deconformité de construction à la maquette 3D du modè-le BIM/MDB. De plus, ces levés ponctuels viendrontappuyer les constantes recherches de conflits de struc-tures (poutres et plomberie, colonne et ventilation,etc.)

Évidemment, les appareils de type scanneur à balayagelaser produiront une grande quantité de points à partirdesquels nous viendrons déterminer la localisation desstructures et pourrons mesurer les décalages entre lespositions du modèle conceptuel et la réalité construite.Les appareils de nivellement et les stations totales

Modélisation paramétrique superposée avec un nuage de points depuis le logicielRevit de Autodesk

seront aussi utilisés dans les implantations et les levés techniques par lesdifférents intervenants et sous-traitants du projet (coffreurs, plombiers,électriciens, etc.).

Dans le cadre d’un projet BIM/MDB, le partage de l’information est essen-tiel. Toute irrégularité décelée par un intervenant dans le projet peut rapi-dement se rendre sans intermédiaire à la personne-ressource qui prendracompte du problème. La gestion des conditions existantes est souvent malmenée et mal documentée dans les projets de construction de bâtiments.Souvent, les problèmes rencontrés au chantier sont contournés et il enrésulte des dépassements de coûts et des modifications majeures. La MDBpermet donc de les éviter ou de les restreindre.

Tout comme les architectes, les ingénieurs et les différents entrepreneursimpliqués dans un projet de construction de bâtiment, l’arpenteur-géo-mètre a un rôle clé dans la réalisation du projet : il est l’expert 3D qui vien-dra positionner l’ensemble du projet sur le territoire et qui devra certifierla conformité des implantations de structures selon la maquette MDB. Lacollaboration est au centre du principe de gestion MDB et l’implication del’arpenteur-géomètre y est primordiale.3

Assemblage d'un nuage de points en intensité et des images prises simultanémentpar un scanner