Dans le cadre de notre projet d’informatique, nous avons choisi de présenter la culture numérique autour du Génie Civil. Afin de nous immiscer dans le monde professionnel actuel et avoir une vision réaliste des outils numériques utilisés. Nous avons contacté via un questionnaire en ligne un panel d’anciens élèves de notre filière Génie Civil et des étudiants qui sont actuellement en GCCD5.

Nous avons reçu 15 réponses venant d’ingénieurs qui travaillent dans différentes entreprises allant du BTP à l’éclairagisme telles que : Vinci, Colas, Eiffage, Bouygues Construction.

LE BIM

Building Information Model (BIM) est un outil numérique 3D. Il offre aux professionnels du bâtiment les renseignements utiles pour concevoir, planifier et optimiser l’avancement d’un chantier.

A travers notre questionnaire envoyé à plusieurs acteurs du monde du BTP actuel, nous avons essayé de répondre aux plus grosses interrogations qu’un néophyte peut se poser sur cette technologie.

26,7% des sondés utilisent le BIM. Ils l’utilisent principalement pour faire du phasage 4D (planification et gestion de chantier à l’aide de la maquette 3D), de la réalisation de plan et du calcul de structure.

Les logiciels sur lesquels ils modélisent sont RevitAutocad et Tekla.

La prise en main leur semble relativement facile mais se complique pour une utilisation poussée et requiert une très bonne maîtrise des logiciels.

Les avantages du BIM sont nombreux et diverses. Incontestablement c’est un très bon outil de communication sur le chantier, il offre une meilleure visibilité des plans et permet de lier plusieurs maquettes venant d’acteurs différents. Cependant, ils notent malgré tout quelques inconvénients comme le manque d’interopérabilité entre les logiciels et de ne pas pouvoir exporter de maquette venant de logiciels différents.

Les logiciels BIM vont se développer dans les futures années à venir car actuellement cette nouvelle méthode de travail est très rentable. En effet, elle harmonise la visibilité, la réalisation, la communication et l’optimisation de temps en seulement quelques clics.

La programmation informatique

L’utilisation des logiciels du BIM peut être optimisée par le biais de la programmation informatique. Celle-ci est globalement employée pour la réalisation de tâche répétitive.

Sur les 15 répondants, un tiers a déclaré tirer profit de la programmation informatique. Le langage le plus plébiscité est le Virtual Basic for Applications (VBA). Il est utilisé sur Excel afin d’automatiser des tâches par le biais de feuilles de calculs qui ont pour but de :

  • Suivre l’évolution de l’état du béton
  • Calculer et dimensionner des structures

Les feuilles de calculs sont appréciées dans la mesure où elles sont portables et utilisables par tous. Aussi, elles représentent un gain de temps intéressant.

D’autre part, le VBA est utilisé sur des logiciels de modélisation 3D tels qu’Autodesk Revit. Dans ce cas, il permet de :

  • Ajouter aisément des éléments pour une construction
  • Automatiser des familles paramétriques ; celles-ci permettent de créer des structures (type, dimensions, matériau utilisé…)
  • Automatiser des nomenclatures ; une nomenclature permet de quantifier, analyser et gérer l’ensemble des composants d’une maquette

Ces opérations sur Autodesk Revit peuvent aussi être réalisées par l’usage des langages Python, Ruby ou encore C#. Ce dernier offre d’ailleurs davantage de possibilités à l’utilisateur.

OUTILS DE MESURES NUMERIQUES

Nous sommes actuellement en pleine révolution digitale, le monde du BTP est l’un des premiers touché par ce bouleversement. En effet, les méthodes de travail, d’analyse, d’observation ont changé et sont maintenant orchestrées par des outils de mesures numériques.

D’après les réponses que nous avons reçu, 33,3% utilisent ces outils. Ils se servent principalement des niveaux laser, des télémètres laser et des ferroscans.

Niveau laser

Le niveau laser est employé généralement en travaux publics et construction pour le nivellement de terrain ou pour de l’alignement d’ouvrage. Il est utile pour la vérification sur chantier car les mesures se font rapidement et sont précises.

Niveau laser

Télémètre laser 

Aujourd’hui nous retrouvons cet outil sur tous les chantiers. En effet, il permet de mesurer et relever sur terrain des distances. Pour l’utiliser il suffit de viser une distance, un rayon laser est alors projeté sur la cible qui elle même renvoie un rayon lumineux. Un boitier calcule le déphasage entre l’émission et la réception de ce rayon et donne la distance recherchée.

Télémètre laser

Le ferroscan 

Le ferroscan est utile dans la phase de vérification et de contrôle. Effectivement, il permet de visualiser la position et le nombre exacte de barres d’armatures et de vérifier l’épaisseur d’une couche de béton. Cet outil est grandement utile pour éviter les dommages post-construction. 

D’après leurs réponses il en ressort de nombreux avantages comme une facilité d’utilisation en toute condition météorologique (pluie, nuit) et l’obtention d’informations sans réaliser de sondages ponctuelles coûteux.

Les outils du numériques ont actuellement une place essentielle dans la réalisation d’un chantier, ils se sont imposés par leur grande précision de mesurage et de contrôle. Il est donc supposable que dans les années à venir, il y aura une prolifération de ces outils sur nos chantiers.

Les outils numériques avant-gardistes et en développement

A l’image des outils de mesures numériques, un tiers des sondés déclarent utiliser des outils numériques en développement voire avant-gardistes.

La planification 4D

Parmi les applications en développement, nous pouvons noter les logiciels de modélisation 3D tels qu’Autodesk Revit, Trimble SketchUp ou ArchiCAD. Ils permettent de rendre compte des charges de travail d’un chantier. Par ailleurs, ils sont appréciés par les compagnons du fait de leur approche réaliste du projet en cours. A l’heure actuelle, en parallèle de ces logiciels 3D, se développent des applications de gestion de chantier (AutodeskNavisworks, Synchro, Finalcad) permettant de faire de la planification 4D.

La communication entre les logiciels 3D et 4D se fait sous la forme d’import de la maquette 3D dans l’application tierce dédiée à la planification, soit en passant par le format Industry Foundation Classes (IFC), soit par compatibilité directe des logiciels entre eux autour d’un autre format.

La planification 4D met en relation les structures et objets d’un chantier à une tâche du planning. Aussi, la maquette 3D évolue en fonction de l’avancement des travaux. C’est pourquoi, d’un point de vue technique, la planification 4D permet de fiabiliser et d’optimiser les plannings. D’autre part, cette technologie présente des intérêts commerciaux. Elle montre la faculté d’une entreprise à mener à bien le chantier dans les délais impartis, et facilite énormément la communication entre les différents acteurs du projet.

La cabine 3D

Côtés communication et organisation, la cabine 3D MODEM utilisée sur les chantiers VINCI représente le futur. Son but est de visualiser des plans en 2D ou en 3D sur site. De plus, ces plans sont actualisés en temps direct puisqu’elle est reliée au réseau. Aussi, la cabine 3D permet un gain de productivité des compagnons tout en minimisant les risques d’erreurs.

Parmi les outils numériques avant-gardistes, citons également les arrivées de la Réalité Augmentée (RA) et des drones dans le génie civil. Ils sont en pleine expansion dans le domaine.

La réalité augmentée

La RA est utile en amont, pendant et en aval d’un projet. En amont, la RA permet de visualiser, avec précision et sur divers canaux (tablettes,smartphones…), la maquette d’une construction et ces différentes parties (les différentes pièces, les différents réseaux…). Par ailleurs, durant un chantier ou en aval de celui-ci, la RA a pour objectif de visionner les parties cachées d’une construction telles que les gaines métalliques, les armatures ou encore l’ensemble des réseaux.

Réalité augmentée

Les drones

Quant aux drones, ils servent aujourd’hui principalement à réaliser des reportages photo pour, in fine, obtenir des vues d’ensemble d’un chantier, et des points de vues différents et complémentaires. A l’heure actuelle, nombreuses sont les discussions autour de l’utilisation des drones. A l’avenir, ils auront d’autres fonctionnalités telles que l’auscultation de sites par photogrammétrie (technique permettant de reconstituer un modèle 3D d’un espace à partir de photos).

A travers cette enquête, nous avons mis en évidence l’importance du numérique dans le Génie Civil. Il apporte une aide précieuse à l’Homme, lui permettant in fine de gagner du temps et de l’argent.

Le développement rapide des outils numériques actuels nous laisse penser que certains d’entre eux présentés dans cet article auront des importances diverses dans le futur. Aussi, l’INSA du Havre a créé un hackerspace afin de bénéficier constamment des nouvelles technologies, comme la réalité augmentée.

Finalement, nous tenons à remercier l’ensemble des protagonistes qui nous ont permis de rédiger cet article : les étudiants des promotions 2018 et 2019 de l’INSA GCCD, M.Cherfils et M.Rivoalen.


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