Informations générales
Événement : 92e Congrès de l'Acfas
Type : Colloque
Section : Section 200 - Sciences naturelles, mathématiques et génie
Description :La gestion des projets de construction repose traditionnellement sur des plans 2D, des logiciels de planification, des outils de gestion documentaire et des tableurs. Cette approche présente deux principales lacunes. Premièrement, les plans en 2D offrent une vue limitée manquant de détails tridimensionnels, ce qui entraîne des incompréhensions et complique la communication. Deuxièmement, il en résulte une fragmentation des services, situation donnant lieu à un manque de collaboration interdisciplinaire entraînant des inefficacités et des erreurs.
La modélisation 3D fournit une meilleure perspective intégrant des informations plus détaillées. Alors que cette modélisation représente des objets spatiaux de manière statique, la 4D ajoute la dimension du temps, permettant de visualiser des processus dynamiques. La modélisation 5D, quant à elle, intègre des paramètres supplémentaires comme les coûts ou les ressources. Sans ces outils de modélisation 4D et 5D, les modifications en cours de projet deviennent plus difficiles à gérer et requièrent des mises à jour manuelles, ce qui entraîne des erreurs : il devient par conséquent difficile de valider les échéanciers et les coûts.
Bien que la mise en œuvre des modélisations 4D et 5D a démontré son importance, ces dernières présentent encore des défis à surmonter. L’incompatibilité entre les logiciels de planification orientés par les tâches, les estimations structurées par les éléments et les modèles 3D basés sur des objets intégrés et des espaces complique la concordance. Cela nuit à la capacité de fournir des simulations adéquates pour les opérations du chantier. L’optimisation des échéanciers et ressources, et l’utilisation des espaces du chantier deviennent donc plus complexes. Dans un secteur où les marges de profit sont serrées et les risques omniprésents, l’intégration des modélisations 4D et 5D, mieux adaptée au modèle 3D, pourrait transformer la manière de planifier et d’exécuter les projets de construction.
Date :Format : Sur place et en ligne
Responsables :- Adel Francis (ÉTS - École de technologie supérieure)
- Silvio Melhado (ÉTS - École de technologie supérieure)
Programme
Principes et état de la recherche
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Communication orale
Accueil des participantsAdel Francis (ÉTS - École de technologie supérieure)
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Communication orale
Mot de bienvenueEdmond Miresco (ÉTS - École de technologie supérieure)
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Communication orale
Histoire, évolution et principes des Modélisations 4DStéphane Morin-Pépin (ÉTS - École de technologie supérieure)
Traditionnellement, la planification des projets de construction s'appuie sur des outils classiques comme les diagrammes de Gantt. Bien que largement adoptés, ces outils montrent leurs limites face à la complexité des projets modernes, notamment en ce qui concerne la coordination spatiale et la visualisation des séquences de travaux. Avec l'émergence des maquettes numériques (BIM 3D), de nouvelles perspectives apparaissent. En intégrant les échéanciers aux modèles 3D, on peut désormais créer des visualisations spatiotemporelles du processus de construction. Ces représentations dynamiques non seulement suivent l'évolution du projet dans le temps, mais elles permettent aussi de repérer les conflits potentiels liés à l'espace, la logistique ou la gestion des ressources sur site. Cette visualisation en temps réel des séquences de travail favorise des démarches plus proactives et collaboratives. Par exemple, les outils 4D, qui combinent BIM et échéanciers, accélèrent la prise de décision, permettent une identification précoce des risques et optimisent les stratégies d'exécution. Cette présentation met en avant les récentes avancées en modélisation 4D et les bénéfices concrets pour les équipes projets. L'intégration de ces technologies dans les processus de gestion améliore la performance globale des projets et renforce la communication entre les parties prenantes.
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Communication orale
Histoire, Évolution et Principes des Modélisations 5DYvon Chabot (ÉTS - École de technologie supérieure)
La modélisation 5D est une approche avancée du Building Information Modeling (BIM). Elle repose sur l'intégration de dimensions supplémentaires à la modélisation 3D traditionnelle afin d’améliorer la gestion des projets complexes.
La modélisation 5D représente une avancée majeure dans la gestion des projets de construction. Elle permet d’optimiser les coûts, de réduire les risques et d’améliorer la prise de décision. Avec les progrès technologiques, cette approche continue d’évoluer vers des modèles encore plus intelligents et interconnectés, intégrant des données en temps réel pour une gestion toujours plus efficace.
La méthodologie du BIM 5D transforme la gestion des coûts en l'intégrant directement au processus de modélisation. Grâce à une approche collaborative et des outils avancés, cette méthodologie permet d'améliorer la précision budgétaire et de réduire les risques financiers. Elle représente aujourd’hui un levier essentiel pour optimiser la gestion des projets de construction.
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Communication orale
L’Application du 4D et 5D BIM aux projets d’infrastructuresRamy Salib (Les Services exp inc.)
Les projets d'infrastructure linéaire tels que routes, tunnels, pipelines, et réseaux ferroviaires sont souvent complexes et nécessitent une gestion minutieuse des ressources, du temps et des coûts. L'utilisation des technologies BIM 4D et 5D offre une amélioration significative dans cette gestion. Le BIM 4D intègre un calendrier de construction au modèle 3D, permettant une visualisation dynamique de l'avancement du projet, tandis que le BIM 5D inclut une estimation en temps réel des coûts, optimisant la gestion budgétaire. Cela est particulièrement crucial pour des infrastructures linéaires où la complexité des étapes et les contraintes spatiales requièrent une optimisation intensive. Au lieu d'utiliser un diagramme de Gantt traditionnel, la planification linéaire (Linear Scheduling Method - LSM) adoptée pour une gestion équilibrée des ressources.
Des études de cas, comme celle de la gare ferroviaire Nord-Sud de Riyad, montrent comment l'application du BIM 4D et 5D a amélioré coordination et gestion budgétaire, réduisant retards et dépassements. En Italie, cette approche a amélioré la visualisation, le contrôle des délais et la transparence financière dans des projets publics.
En somme, l'intégration du BIM 4D et 5D assure une meilleure maîtrise des délais et des coûts et améliore la coordination des parties prenantes. Avec l'évolution des outils BIM et de l'IA, une automatisation accrue des processus est attendue, rendant ces méthodes encore plus performantes à l'avenir.
Industrie et technologie
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Communication orale
Simulation 4D-5D pour les Projets de Construction : Évaluation des Besoins de l'Industrie et Perspectives FuturesSilvio Melhado (ÉTS - École de technologie supérieure)
Les conflits de conception, ainsi que le manque de constructibilité et de détails, provoquent souvent des retards et des dépassements de coûts, menaçant les objectifs de budgets, délais et qualité. Les incohérences dans les documents de conception sont fréquemment à l'origine de ces problèmes. Les chefs de projet doivent proactivement anticiper les problèmes de constructibilité en révisant et ajustant les informations des modèles. Des documents incomplets ou erronés peuvent grandement nuire aux résultats d'un projet.
La modélisation des données du bâtiment (BIM) aide à gérer l’information tout au long du cycle de vie du bâtiment, mais des écarts entre les différentes phases du projet peuvent en freiner l’efficacité. Avec la transition numérique du secteur, utilisant la modélisation 4D et 5D, il est essentiel d'améliorer la communication, la collaboration et la gestion de l’information pour minimiser les problèmes d'intégration.
Pour transformer ces processus, des changements culturels et organisationnels sont cruciaux. Cela implique la création d'environnements de travail collaboratifs où la transparence et la communication sont clés, l'adoption de pratiques contractuelles flexibles intégrant les technologies de modélisation, et l'encouragement de tous les acteurs à participer activement. En outre, la formation continue des professionnels aux outils numériques modernes est essentielle pour une transition réussie.
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Communication orale
Techniques de capture et de visualisation des donnéesThibault Mazars (Arup)
Les technologies modernes de capture et de visualisation des données ont révolutionné la gestion de projets grâce à des outils avancés comme les scanners laser, les systèmes GPS et l'IoT, permettant une documentation visuelle précise et une surveillance en temps réel. Ces outils facilitent le suivi des progrès et la gestion proactive des projets en permettant une analyse et une comparaison des conditions réelles avec les plans initiaux. La plateforme Fuse d'Arup illustre ces avancées en intégrant SIG, analyses spatiales et gestion de données pour les projets de construction. Fuse propose une interface sécurisée de visualisation 2D/3D, d'analyse spatiale et de suivi des performances via des tableaux de bord, avec un module CAMs reliant les échéanciers aux cartes interactives pour gérer les écarts entre prévisions et réels. Elle centralise aussi la collecte de données via des formulaires automatisés, facilitant la documentation des progrès et les audits. L'intégration de GeoBIM via ESRI dans Fuse permet d'associer les données BIM et SIG pour des analyses 4D et 5D, offrant une vue dynamique et unifiée. Ces innovations améliorent la prise de décision et la gestion tout au long du cycle de vie des projets, rendant la gestion des projets plus efficace, précise et collaborative.
Dîner
Applications pratiques et innovations
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Communication orale
Simulation 4D de chantiers de construction - Études de casMichel Guévremont (Université Concordia)
La simulation 4D s’intègre avec le déploiement du BIM et représente la construction virtuelle d’un projet. C’est une extension de la planification PDM/CPM et diminue les pertes de productivités et les réclamations avec délais. Hydro-Québec s’est doté de la simulation 4D pour ses aménagements majeurs (centrales hydro-électriques et postes de transports). Des exemples de chantiers et des bénéfices de simulations 4D seront présentés illustrant le séquencement et la constructibilité des travaux, la criticité des activités, les équipements de construction et leurs déplacements ainsi que la distinction entre différents corps de métier. Le présentateur discutera aussi à propos du niveau de développements (LOD) utile et du contexte d’interopérabilité et de la collaboration associé aux logiciels de simulation 4D.
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Communication orale
Modélisation Chronographique spatiotemporelleAdel Francis (ÉTS - École de technologie supérieure)
La modélisation spatiotemporelle Chronographique est une avancée notable dans la gestion de projets de construction, surpassant les méthodes classiques comme les diagrammes de Gantt et le chemin critique. Ces méthodes traditionnelles ne prennent souvent pas en compte les contraintes spatiales en chantier, ce qui est crucial dans les environnements complexes. En associant dimensions spatio-temporelles et paramétriques, cette approche optimise la gestion des espaces, la rotation des équipes, et le flux de ressources. En segmentant le chantier en zones et couches, elle facilite une planification linéaire, réduisant les risques d'encombrement et de conflits. Cette méthode dynamique assiste les gestionnaires dans leur prise de décision, offrant une flexibilité accrue pour des stratégies de planification optimisées. Dans un contexte de construction où délais, budgets et qualité sont essentiels, cette approche assure une gestion optimale et une anticipation des contraintes via des analyses scénarisés solides. Une étude de cas illustrera l'application pratique de cette technique, montrant les gains en efficacité et sécurité. Pour conclure, cette présentation mettra en lumière les meilleures pratiques et outils innovants, érigeant les modélisations spatiotemporelles comme piliers d'une gestion proactive et adaptative des chantiers modernes.