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BIM et Maquette Numérique en BUT GC-CD : Revit, AutoCAD et Construction 4.0

Ce qui sépare un trait AutoCAD d'un objet Revit, d'où viennent les quantités de la maquette et comment elle s'échange entre bureaux d'études, avec quatre exercices corrigés.

Cet article a été rédigé à des fins pédagogiques. Les informations présentées peuvent évoluer. Nous t’invitons à vérifier auprès de sources officielles.

Le BIM (Building Information Modeling, modélisation des informations du bâtiment) est une méthode de travail : chaque élément du projet devient un objet qui porte ses informations, dans une maquette numérique partagée par tous les intervenants. Sur AutoCAD, un voile (mur en béton armé) se dessine avec deux traits parallèles, et le logiciel ignore que c'est un mur. Sur Revit, c'est un objet « mur » de 20 cm d'épaisseur qui connaît sa longueur, sa surface et son volume, et les recalcule dès que tu le modifies.

Des objets, pas des traits

La maquette numérique, c'est le projet en 3D où chaque élément est un objet doté d'une géométrie et de propriétés (matériau, résistance au feu, fabricant, coût). Chaque intervenant l'enrichit pour son lot, c'est-à-dire sa part des travaux.

Définition : le BIM n'est pas un logiciel, c'est une méthode de travail collaboratif autour d'une maquette partagée. Revit n'est qu'un des logiciels qui permettent de la pratiquer.

Conséquence directe : plans, coupes et façades ne se dessinent plus un par un, ce sont des vues de la même maquette. Tu déplaces une fenêtre sur le plan, la façade suit, parce qu'il n'existe qu'une fenêtre.

En revanche, le BIM ne recale pas seul un planning ni un devis : il fournit les quantités, pas les prix ni les cadences de chantier.

Le programme national du BUT GC-CD fait entrer la DAO et la maquette numérique dès le semestre 1 (ressource R1.06) et la démarche BIM au semestre 5 (ressource R5.06 du parcours Travaux Bâtiment).

AutoCAD : dessiner en vraie grandeur

AutoCAD est un logiciel de DAO (dessin assisté par ordinateur) : tu y traces des lignes, des arcs, des hachures et des cotes, rangés sur des calques que tu peux masquer ou imprimer séparément. Le logiciel connaît la géométrie exacte de chaque trait, pas son sens : un trait de coffrage reste une ligne.

La règle à ne jamais oublier : dans l'espace objet, là où tu dessines, tout se trace en vraie grandeur, à l'échelle 1:1. L'échelle n'arrive qu'à la mise en page : dans une présentation, une fenêtre affiche le dessin au 1/50 ou au 1/100, et c'est la présentation que tu imprimes.

Piège classique : réduire toi-même le dessin pour « faire du 1/50 ». Ton mur de 420 cm devient un trait de 8,4 cm, et ses cotes affichent 8,4. L'échelle se règle dans la fenêtre de présentation, jamais dans le dessin.

Revit : types, occurrences et nomenclatures

Revit est un modeleur BIM : tu ne traces pas, tu poses des objets rangés par catégories (murs, sols, poutres, fenêtres). Chaque objet vient d'une famille déclinée en types, et chaque exemplaire posé est une occurrence : six voiles du type « Voile BA 20 » sont six occurrences du même type.

Règle : une propriété du type est commune à toutes les occurrences du type : l'épaisseur d'un mur, les dimensions d'une fenêtre. Une propriété d'occurrence peut changer d'un objet à l'autre : la hauteur d'un mur, l'élévation d'une fenêtre par rapport au niveau (aide de Revit).

Pour retrouver la règle, demande-toi si la valeur peut changer sans que ce soit un autre produit : la taille d'une fenêtre, non (type) ; sa hauteur de pose, oui (occurrence).

Piège classique : pour épaissir un seul voile, tu changes l'épaisseur dans « Modifier le type ». Revit l'applique à toutes les occurrences du type, présentes et futures : tous tes voiles s'épaississent. Pour n'en changer qu'un, clique sur « Dupliquer », nomme le nouveau type (« Voile BA 25 »), règle son épaisseur et affecte-le à ce voile.

Une nomenclature est une vue en tableau des propriétés des objets, que Revit met à jour à chaque modification de la maquette. Filtrée sur le type « Voile BA 20 », avec les colonnes Longueur, Surface et Volume, que Revit calcule seul, elle donne le volume de béton de ces voiles.

Mais elle compte ce qui est modélisé, ni plus ni moins : un voile dessiné deux fois compte double, un poteau oublié ne compte pas, et aucune perte n'est incluse.

Échanger la maquette : IFC, BCF et collisions

Chaque bureau d'études a son logiciel, et le fichier natif de Revit (.rvt) ne s'ouvre pas partout. On échange donc en IFC (Industry Foundation Classes), un format ouvert géré par l'organisation buildingSMART, devenu la norme internationale ISO 16739-1. Un fichier IFC transporte des objets avec leurs propriétés, pas seulement des formes.

Piège classique : Revit exporte chaque objet vers l'IFC selon sa catégorie. Une poutre modélisée en « modèle générique » pour aller vite ne partira pas comme une poutre chez le bureau d'études structure. Choisis la bonne catégorie dès le départ.

La détection des collisions (le « clash ») superpose les maquettes des lots et liste les endroits où deux objets occupent le même espace, comme une gaine qui traverse une poutre. C'est le cœur de la synthèse, l'étape où l'on met tous les lots d'accord, que la SAÉ 5.BAT.01 (situation d'apprentissage et d'évaluation du parcours Travaux Bâtiment) te fait mener. La détection repère des chevauchements, pas des erreurs de conception : une poutre trop faible passe sans alerte.

Pour signaler une collision, on n'envoie pas la maquette mais un fichier BCF (BIM Collaboration Format), autre format de buildingSMART : le sujet, les commentaires et un point de vue (position de la caméra, objets affichés), avec un renvoi vers le fichier IFC (documentation du BCF). Le destinataire ouvre directement la vue du problème.

Construction 4.0 : ce que recouvre l'étiquette

« Construction 4.0 » est une étiquette, calquée sur « industrie 4.0 », pour parler du numérique sur toute la vie de l'ouvrage, de la conception à l'exploitation. Plusieurs de ses outils figurent dans la ressource R5.06 du programme.

La convention BIM fixe qui modélise quoi, avec quel niveau de détail et dans quel format : c'est le contrat de la maquette. Le scan 3D relève un bâtiment existant en nuage de points, avant une réhabilitation par exemple. La réalité augmentée superpose la maquette à la vue réelle sur une tablette. Enfin, la maquette livrée sert à l'exploitation, avec un logiciel de GMAO (gestion de maintenance assistée par ordinateur).

Exercices corrigés

Données fictives. Cherche sur ta feuille avant d'ouvrir la correction.

Exercice 1 : Une fenêtre de présentation est réglée au 1/50 : quelle longueur a sur le papier un voile de 4,20 m ? Sur un plan au 1/100, un mur mesure 6,3 cm à la règle : quelle est sa longueur réelle ?

Correction :

Au 1/50, les longueurs sont divisées par 50 : 420 cm ÷ 50 = 8,4 cm sur le papier.

Au 1/100, on fait l'inverse et on multiplie la mesure par 100 : 6,3 cm × 100 = 630 cm, soit 6,30 m.

Exercice 2 : Un voile de 0,20 m d'épaisseur mesure 12,40 m de long et 2,70 m de haut. Il est percé d'une porte de 0,90 m de large et 2,10 m de haut. La nomenclature affiche 6,32 m³. Vérifie ce volume à la main, puis ajoute 5 % de pertes (résultat au centième).

Correction :

Voile plein : 12,40 × 2,70 × 0,20 = 6,696 m³. Porte : 0,90 × 2,10 × 0,20 = 0,378 m³.

Volume net : 6,696 − 0,378 = 6,318 m³, soit 6,32 m³ : la nomenclature est juste et a bien déduit la porte.

Avec les pertes : 6,318 × 1,05 ≈ 6,63 m³.

Exercice 3 : Six voiles du type « Voile BA 20 » (0,20 m d'épaisseur) font 48 m de long au total, sur 2,70 m de haut, sans ouverture (angles négligés). Pour épaissir à 0,25 m un seul d'entre eux, long de 8 m, tu changes l'épaisseur dans « Modifier le type ». De combien le volume de béton de la nomenclature augmente-t-il ? De combien aurait-il dû augmenter ?

Correction :

L'épaisseur est une propriété du type : les six voiles gagnent 0,05 m. Le volume augmente de 48 × 2,70 × 0,05 = 6,48 m³.

Seul le voile visé devait changer : 8 × 2,70 × 0,05 = 1,08 m³. Ton estimation compte donc 6,48 − 1,08 = 5,40 m³ de béton en trop.

Il fallait dupliquer le type, régler la copie à 0,25 m et l'affecter à ce seul voile.

Exercice 4 : Dans un couloir, la sous-face d'une poutre est à 2,60 m du sol fini et le dessus du faux plafond à 2,40 m. Entre les deux, le lot ventilation a modélisé une gaine de 0,30 m de haut dont le bas est à 2,35 m. Quelles collisions la détection signale-t-elle ? Peut-on les supprimer en déplaçant la gaine verticalement, avec 5 cm de jeu sous la poutre et au-dessus du faux plafond ?

Correction :

Le haut de la gaine est à 2,35 + 0,30 = 2,65 m, soit 5 cm au-dessus de la sous-face de la poutre (2,60 m). Son bas, à 2,35 m, est 5 cm sous le dessus du faux plafond (2,40 m). Deux collisions : avec la poutre et avec le faux plafond.

L'espace libre vaut 2,60 − 2,40 = 0,20 m. Avec 5 cm de jeu de chaque côté, il reste 0,20 − 2 × 0,05 = 0,10 m, pour une gaine de 0,30 m. Aucun déplacement vertical ne suffit.

Il faut changer de tracé, aplatir la gaine ou obtenir une réservation (un passage prévu) dans la poutre, à faire valider par le bureau d'études structure.

À retenir

À retenir :

  • Le BIM est une méthode de travail autour d'une maquette partagée, pas un logiciel.
  • AutoCAD : vraie grandeur dans l'espace objet, échelle dans la fenêtre de présentation.
  • Revit : une propriété du type change toutes les occurrences ; pour un seul objet, on duplique le type.
  • Une nomenclature se met à jour seule, mais ne compte que ce qui est modélisé.
  • L'IFC échange la maquette, le BCF signale un problème, et la catégorie de chaque objet décide de son export.
  • Une maquette sans collision n'est pas forcément juste.

Sources

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