démarche BIM avec la norme ISO 19650-1

La norme ISO 19650 concerne les processus BIM (Building Information Management). Ainsi, l'ISO 19650 expose les concepts et principes à appliquer pour la modélisation des données d'un projet de construction et la gestion des informations pendant le cycle de vie des bâtiments et ouvrages de génie civil.

À quoi sert une norme ISO ?

ISO est le sigle de l’organisation internationale de normalisation. L’élaboration d’une norme consiste à mettre en commun les différentes expériences et connaissances acquises sur un sujet précis, ceci afin de remplir deux objectifs :

En outre, ces deux points sont d’autant plus importants dans la norme ISO 19650, que celle-ci s’inscrit dans une nouvelle transition numérique des activités du BTP à l’échelle mondiale.

La norme ISO 19650 a pour intitulé :

« Organisation et numérisation des informations relatives aux bâtiments et ouvrages de génie civil, y compris la modélisation des informations de la construction — Gestion de l’information par la modélisation des informations de la construction »

Plusieurs normes ISO concerne le BIM et la transition numérique dans le secteur du BTP, la norme ISO 19650 est certainement l’une des plus importantes. En effet, celle-ci nous éclaire sur les relations entre : la production des informations (Building Information Modeling), leur gestion (Building Information Management) et la livraison de ces informations. La première édition des parties 1 et 2 de cette norme est parue en décembre 2018. Par la suite, les troisième et cinquième parties ont été publiées au troisième trimestre 2020. Enfin, nous pouvons souligner que la PAS 1192 (Publically Available Specification), publiée par la British Standards Institution, a inspiré très nettement la norme ISO 19650.

ISO 19650-1 explique les concepts et principes généraux de la norme pour une démarche BIM.
ISO 19650-2 traite des phases de programmation, de conception et d'exécution d'un projet de construction.
ISO 19650-3 traite du BIM GEM : Gestion de patrimoine et BIM Exploitation-Maintenance.
ISO 19650-5 est une approche axée sur la sécurité des données et le Building Information Modeling.

Quand utiliser la norme ISO 19650 pour une démarche BIM ?

Dès lors que, pendant au moins une phase du cycle de vie d’un actif (bâtiment, infrastructure…) nous appliquons un usage BIM, la norme ISO 19650 pourra être utile. D’autre part, la taille et le niveau de complexité d’un actif à construire et gérer n’influencent pas la possibilité de recourir au BIM et à la norme ISO 19650. Cependant, nous devons prendre en compte ces paramètres pour un usage adéquat de la norme.

Qui est concerné par la norme ISO 19650 ?

Celle-ci concerne toutes les parties prenantes d’une démarche BIM. Par exemple, nous pouvons citer : les maîtres d’ouvrage et AMO-BIM, les personnes responsables de la maintenance des équipements ou de la gestion du patrimoine, les architectes, les bureaux d’études techniques, les entreprises de construction et évidemment le BIM Manager.

Partie désignante et partie désignée dans une démarche BIM :

Les normes emploient souvent des termes génériques, ceci afin de pouvoir s’appliquer à un grand nombre de situations. C’est pourquoi la norme ISO 19650 parle de « partie désignante » et « partie désignée ». Notre but ici est de vous éclairer sur ces termes ; toutefois, vous devez prendre nos exemples avec recul. En effet, les qualifications de « partie désignante principale »; et « partie désignée principale » dépendent grandement de chaque situation et donc du marché qui vous concerne.

Une partie désignante est l'entité qui exprime une exigence d'échange d'informations lors d'une désignation. Par exemple, en France et selon le contexte, nous pouvons comprendre "la partie désignante principale" comme : "le client", "la maîtrise d'ouvrage", "le propriétaire" ou bien "l'exploitant de l'actif".
Réciproquement, une partie désignée est une entité qui doit livrer de l'information à sa partie désignante (dans un contexte de cas d'usage BIM). Pendant la réalisation d'un projet, la "partie désignée principale" est une entité qui est en relation directe avec la partie désignante principale. Par exemple, une partie désignée principale peut être : l'architecte dans un groupement de maîtrise d'œuvre, ou bien une entreprise générale de construction...

norme ISO 19650 et maquette Numérique

La maquette BIM est une base de données structurée servant de référentiel pour les prises de décision tout au long de la vie d’une construction. Plus loin, nous verrons que la maquette est le résultat de la fédération de plusieurs modèles. Enfin, ces différents modèles BIM correspondent généralement à des métiers ou des systèmes différents : structure, électricité, plomberie, CVC, cloisons intérieures ; puis éventuellement à des zones (espaces).

Nous distinguons deux types de base de données ou maquettes numériques :

Premièrement, le modèle d'information du projet ou PIM pour : Project Information Model. Il concerne la phase de réalisation du projet selon la norme ISO 19650. Cette phase inclut : la programmation, la conception et l'exécution du projet.
Deuxièmement, le modèle d'information de l'actif ou AIM pour : Asset Information Model. Il concerne la Gestion, l'Exploitation et la Maintenance du projet livré, devenu "un actif" ; nous pouvons également parler de maquette BIM-GEM.

Tout comme la vie d'un bâtiment, la démarche BIM décrit un cycle. En effet, les AIM et PIM sont produits et enrichis tour à tour :

Un transfert d’informations nécessaires et suffisantes se fait de l’AIM vers un PIM en début de projet. Puis inversement, une fois que nous avons livré le projet. En fonction des objectifs de son client, un AMO-BIM conseille sur le contenu informationnel et la structure des données à obtenir, pour chaque AIM et PIM. En outre, un BIM Manager doit particulièrement bien étudier les procédures liées aux transferts d’informations entre AIM et PIM. Enfin, il est important de prendre en compte le fait que la quantité de données présente dans une maquette numérique ne cesse d’augmenter avec le temps.

Vous pouvez remarquer sur ce schéma que la phase d’exploitation est trois fois plus grande que la phase de réalisation. En effet, ceci a pour but de souligner que les phases de réalisation sont toujours bien moins importantes dans le temps en comparaison des phases d’exploitation au cours de la vie d’un bâtiment ou d’une infrastructure.

Selon la norme ISO 19650, nous définissons des exigences d'information afin de prendre des décisions éclairées.

Pour qu’une démarche BIM réussisse, la partie désignante principale (avec l’aide éventuelle d’un AMO-BIM) doit définir et exprimer clairement ses exigences d’informations, ainsi que les objectifs BIM qui y sont associés.

La norme ISO 19650 distingue deux catégories majeures d'ensemble d'exigences d'information pouvant être émis par une partie désignante principale :

Premièrement, les ensembles d'exigences d’information lier à un actif spécifique ; nous utilisons l'acronyme "AIR" pour : Asset Information Requirements. Ces exigences d'information permettent aux personnes responsables de la gestion, l'exploitation et la maintenance d'un actif de prendre des décisions, lors d'évènements déclencheurs (prévus ou imprévus) ; en fonction des objectifs stratégiques d'une organisation (exploitant ou propriétaire). Ainsi, ces objectifs concernent principalement : le Property Management ou le Facility Management. En toute logique, le DOE numérique fourni au moment de la livraison de l'actif, plus un ensemble d'AIR, définiront le contenu d'une maquette BIM-GEM (AIM).
Deuxièmement, les ensembles d'exigences d’information lier à un projet de construction ; nous utilisons l'acronyme "PIR" pour : Project Information Requirements. Ces exigences d'information permettent à une MOA de prendre des décisions, sur la base d'informations fiables et à des moments stratégiques, pendant la réalisation du projet. Enfin, PIR (mais aussi AIR) contribuent à définir la maquette du projet (Project Information Model-PIM).

Toute partie désignante doit fournir à la partie désignée, l’ensemble des informations de référence nécessaires à la modélisation BIM (production d’informations).

Par la suite, les AIR et PIR se déclinent en "exigences d'échange d'informations", que l'on confiera à une ou plusieurs parties désignées principales.

Nous parlons d’EIR pour « Exchange Information Requirements ». Un EIR est un ensemble d’exigences d’information, formulé auprès d’une désignation spécifique (un prestataire précis). Ensuite, chaque EIR qu’une partie désignée principale reçoit, donne lieu à une transmission « en cascade » d’EIR, jusqu’aux différents groupes de BIM modeleurs concernés.

Lors du processus de consultation, la maîtrise d'ouvrage exprime l'ensemble des EIR en fonction de ses usages BIM.

Ainsi, la MOA donne ses exigences d'échange d'informations et exprime donc ses besoins, AVANT toute désignation !

Par conséquent, cela permet à chaque BIM Manager des équipes candidates, de faire des propositions en rédigeant une pré-convention. Ensuite, la maîtrise d’ouvrage examine les propositions. D’autre part, la norme ISO 19650 précise clairement qu’une partie désignée peut demander à ajouter, avec l’accord des autres parties concernées, un ou plusieurs usages afin de faciliter une mission. De nouvelles EIR naissent évidemment de ces usages BIM : nous les contractualiserons dans une partie spécifique de la convention BIM.

Les candidats seront-ils capables de fournir un service adéquat et respecter la norme ISO 19650 ?

Une partie désignante doit, lors de la phase de désignation, faire un audit des capacités des candidats à répondre de manière exhaustive à ses exigences d’échange d’informations. C’est pourquoi, pour un appel d’offre, la maîtrise d’ouvrage vérifie le niveau de maturité des candidats en gestion de projet BIM, et notamment :

La capacité des candidats à se conformer à la norme ISO 19650.
La capacité de travailler en mode collaboratif sur la base de conteneurs d'informations. (Nous reviendrons sur la notion de conteneurs plus en avant dans le texte.)
La maîtrise des logiciels BIM spécifiques à chaque métier.
L’adéquation entre la taille de chaque groupe de travail et l’ampleur des tâches à réaliser pour le projet de construction.

Après la désignation, toute modification des exigences d'échange d’informations fait l’objet de discussion et d'un nouvel accord.

Ceci est logique, car toutes les exigences d’information de la MOA sont des obligations rendues contractuelles par la signature du cahier des charges, puis de la convention BIM. Par conséquent et comme pour tout contrat, il est nécessaire de rédiger un avenant en cas de modification.

plan de livraison.

Les différents prestataires établissent des plans de livraisons d’informations en réponse aux EIR qui leur sont attribuées. Un plan de livraisons spécifie les points suivants :

Quand l'information doit-elle être livrée ?
Quoi ? C'est-à-dire : quelle est l'information délivrée ?
Qui est responsable de cette livraison ?
A qui l'information est-elle destinée ?
Comment l'information répond-elle à une exigence précise ?
Comment l'information est-elle livrée ?
Enfin, comment l'information livrée se coordonne-t-elle avec les autres livraisons des différents prestataires pour former un tout cohérent ?

La norme ISO 19650 introduit la notion de "LOIN" dans une démarche BIM.

Nous précisons les notions de LOIN et niveau de développement des objets BIM sur notre page : bim-synthese.fr/maquette-bim-lod/

Les informations échangées lors des processus BIM doivent faire l'objet d'un protocole de vérification.

Le BIM Manager établit dans la convention ce protocole, pour chaque EIR. Par ailleurs, un prestataire doit vérifier qu’il dispose de toutes les informations utiles pour effectuer ses tâches. En cas de changement de prestataire entre deux phases, la norme ISO 19650 recommande de procéder à un double contrôle des informations reçues (à la fin d’une phase, puis au début de la prochaine). Par exemple, lors du passage d’une phase de conception à une phase d’exécution. D’autre part, si entre deux phases, un projet prend un retard important par rapport au calendrier prévisionnel, la norme recommande un nouveau contrôle suite à ce retard.

Nous devons définir explicitement les critères d’acceptation d’une information avant tout commencement d’un processus BIM.

Stratégie de fédération de la maquette bim et structures de répartition des conteneurs d'information

Définition d’un conteneur d’information :

Un conteneur d’informations est un ensemble durable de données que nous pouvons récupérer au sein d’une structure ordonnée de stockage d’informations. Nous pouvons citer par exemple : un fichier au format IFC, un tableau excel, ou même un ensemble défini de fichiers.

Un Building Information Model est le résultat de la fédération de conteneurs d’informations séparés. Autrement dit : plusieurs fichiers, dont la structure de répartition des informations facilite le travail collaboratif et sécurise les données, composent la maquette BIM.

La stratégie de fédération et la structure de répartition des conteneurs d’information ne s’appliquent pas seulement à ceux contenant de l’information géométrique : mais bien à tous les types de conteneurs d’information !

Prenons l’exemple d’un grand bâtiment : il peut être judicieux d’établir une « stratégie de fédération » par zone du bâtiment (Ouest, Centrale, Est) puis par discipline.

Il est très important d'établir une stratégie de fédération adéquate de la maquette numérique lors d'une démarche BIM !

Afin de définir une stratégie de fédération judicieuse, il est essentiel de trouver un juste équilibre entre deux critères. D’une part, il est nécessaire d’obtenir une taille optimale pour chaque fichier, notamment pour faciliter la modélisation BIM. D’autre part, il ne faut pas multiplier inutilement le nombre de conteneurs. En effet, plus il y a de modèles composant la maquette BIM fédérée, plus la détection des conflits et les études d’interfaces seront complexes. Enfin, le BIM Manager détermine, dans la convention, la stratégie de fédération à adopter. Par ailleurs, celle-ci se détermine également en accord avec le chef de projet et les coordinateurs BIM de chaque équipe de travail ; et évidemment selon les directives éventuellement présentes dans le cahier des charges BIM de la MOA.

La norme recommande d’allouer chaque conteneur à une seule équipe de travail. En revanche, une équipe de travail peut avoir la charge de plusieurs conteneurs. Enfin, nous devons rattacher chaque conteneur, à au moins une exigence d’information.

Plateforme collaborative BIM et notion d'EDC selon la norme iso 19650 :

Le Common Data Environment ou CDE est un concept directement pris de la norme BS-1192:2007. En France, nous pouvons parler d’Environnement de Données Commun (EDC) ou de « plateforme collaborative BIM ». Un EDC est obligatoire dans le cadre d’une démarche BIM respectant la norme ISO 19650. De plus, un EDC représente un concept double, car il comprend à la fois des méthodes de travail pour gérer les flux d’informations et une solution technologique.

Nous utilisons un CDE, pour collecter, gérer et échanger les éléments de la maquette BIM fédérée. Par conséquent : si la maquette numérique est la source unique d’information, alors nous pouvons définir le CDE comme l’unique vecteur pour gérer et accéder à cette base de données.

Pour résumer, un CDE permet :

Une plus grande fluidité des échanges et donc une augmentation de la productivité.
Une utilisation d'informations fiables via les protocoles d'échanges et de validations. De plus, le fait qu'un EDC soit le vecteur unique de diffusion de l'information à partir d'une source unique (la maquette BIM) renforce la fiabilité de toute la démarche BIM.
La traçabilité des informations pour répondre à tout moment à la question : "Qui a fait quoi ?"
Définir des périmètres dans les droits d'accès (en écriture ou lecture) selon les acteurs et les conteneurs d'information. En fonction du contexte, non seulement le BIM Manager aura la charge d'administrer un CDE, mais aussi possiblement l'AMO-BIM (selon la norme ISO 19650) pour le compte du maître d'ouvrage.

Identifiant et statut d'un conteneur d'information dans un Environnement de Données Commun :

Un conteneur d’information présent dans un EDC doit avoir un identifiant unique, défini par des champs séparés avec des « délimiteurs ». Par ailleurs, il est nécessaire d’attribuer à chaque champ une valeur déterminée, conformément à ce que décrit le cahier des charges BIM, puis la convention. Enfin, la méthode d’attribution d’un ID doit prendre en compte la stratégie de fédération de la maquette BIM.

Ainsi, un conteneur d’information doit posséder les attributs suivants :

Par exemple, nous obtiendrons :

Concept d’EDC :

Les fonctionnalités et systèmes possiblement inclus dans une plateforme collaborative BIM (EDC) :

Document Management System (DMS), c'est à dire : la Gestion Electronique des Documents (GED). La GED est la fonction obligatoire d'une plateforme collaborative BIM.
Model Management System (MMS) : Ce système permet de mieux gérer les différents modèles BIM constituant la maquette numérique fédérée. Il inclut une visionneuse (avec beaucoup d'options possibles selon le fournisseur de la plateforme).
Configuration Management System (CMS) : le but est d’automatiser les procédures. (Par exemple : la vérification automatique du nommage des fichiers)
Issue Management System (IMS) : Ce système gère les rapports d'incidents, les remarques sur des modèles. Ainsi, nous pensons surtout à la gestion des BCF.
Asset Management System (AMS) : Ce système permet de gérer spécifiquement les AIM.

Quelques exemples de solutions d'EDC pour votre démarche BIM :

La sécurisation des données, ainsi que la localisation des serveurs, sont des critères importants dans le choix d’une solution EDC.

Les fonctions de production et gestion des informations pour votre démarche BIM

Il est primordial, qu’à tout moment de la vie d’un actif, les fonctions de gestion et production de l’information soient attribuées. Par ailleurs, la complexité des attributions doit être en adéquation avec la complexité des actifs et des projets.

Pour la gestion des actifs : le Management de l’information peut être confié à des personnes internes à l'organisation propriétaire ou utilisatrice de l'actif. Ces personnes devront valider les informations à intégrer dans la maquette numérique de l'actif (AIM). L'attribution des fonctions relatives au BIM-GEM doit se faire avant la livraison du projet.
Pour le Building Information Management du projet : le BIM Manager d'une partie désignée principale rédige le Plan d'Exécution BIM et vérifie sa mise en œuvre. Il est à noter que, selon les modalités du marché, le PEB peut se décliner en une convention de conception et une convention d'exécution.
Pour le Building Information Modeling : chaque équipe de BIM modeleurs doit avoir un référent, que l'on appelle : "Coordinateur BIM".

Vue d’ensemble d’une démarche BIM selon la norme ISO 19650 :

Les extraits de la norme ISO 19650-1 sont reproduits avec l’accord d’AFNOR. Seul le texte original et complet de la norme telle que diffusée par AFNOR Editions, accessible via le site internet www.boutique.afnor.org , a valeur normative.