Mot magique BIM

Le Building Information Modeling (BIM) inclut la table ronde virtuelle pour les architectes, ingénieurs, planificateurs de laboratoires et spécialistes des salles blanches, ainsi que la simulation des flux d'air et bien plus encore. À première vue, ces différents niveaux semblent très éloignés les uns des autres. La technologie numérique les rassemble, et actuellement, de nouvelles directives du VDI (Verein Deutscher Ingenieure) assurent déjà une mise en œuvre pratique cohérente. Les possibilités actuelles et futures du BIM dans le domaine des salles blanches sont présentées par le salon Cleanzone, les 23 et 24 octobre 2018, à Francfort-sur-le-Main.

C'est une expérience pas tout à fait inhabituelle : l'architecte a conçu le bâtiment avec un soutien numérique et imprime maintenant le plan CAD. Sur cette base, le planificateur de structures crée son propre modèle. L'ingénieur en techniques du bâtiment (TGA) fait de même, puis un autre expert intervient spécifiquement pour la salle blanche – en résumé : dès la phase de planification, il existe de nombreuses occasions de travail redondant inutile. Au pire,
la principale alimentation en eau pure de la salle blanche entre en collision avec une conduite d'eau d'incendie.

Les technologies numériques rendent la planification en équipe plus attrayante

Le concept du BIM (Building Information Modeling) consiste en une collaboration de tous les acteurs impliqués dans la planification, la construction et l'exploitation d'un bâtiment sur un modèle numérique. « La double tâche et les collisions devraient ainsi pouvoir être considérablement réduites », estime Frank Jansen, collaborateur scientifique de la société Bauen und Gebäudetechnik du VDI (Verein Deutscher Ingenieure) à Düsseldorf. « Cependant, l'avantage économique ne se manifeste qu'ultérieurement. Il faut d'abord investir plus de temps dans la planification et la communication entre les parties. Par la suite, cela se traduit par une
exécution plus fluide. Des économies monétaires se concrétisent dans la gestion des installations tout au long de leur durée de vie, par exemple en permettant de contrôler et de gérer les données de performance ou de documenter les modifications et le remplacement de composants. Mais surtout, la qualité des bâtiments s'améliore. »

Les progrès dans le domaine des technologies numériques stimulent une planification avec le BIM. Bien que les représentants de différents métiers aient toujours pu planifier ensemble avec un crayon et du papier, il s'avère pratique, dans la pratique, de pouvoir rapidement se retrouver autour d'une table virtuelle, par exemple dans un cloud, même à distance. De plus, dans le modèle BIM, en plus des données géométriques, il est possible d'ajouter un nombre illimité d'attributs. Ceux-ci peuvent concerner, par exemple, des délais ou des coûts, et aller jusqu'à des détails spécifiques (par exemple, la conception d'un système de sas, les performances des systèmes de ventilation dans la salle blanche, les matériaux utilisés, voire des plans de maintenance ou d'hygiène).

Toutes ces données ne servent pas seulement à la construction, mais aussi aux modifications ultérieures. Pensez par exemple aux reconversions fréquentes dans le secteur hospitalier, y compris les salles d'opération, ou aux mises à niveau des salles blanches suite à des mesures législatives, de nouvelles directives VDI ou à des exigences clients plus strictes ! La facilité est apportée par un « jumeau numérique » du bâtiment concerné, avec des indications spécifiques pour la zone de laboratoire et la salle blanche.

Exemple pratique : la technique de flux

Pour la pratique, la mise en œuvre du BIM en tant que norme ouverte constitue un avantage important. En effet, lorsque l'architecte et le technicien en flux travaillent avec des programmes différents, le puzzle doit encore être assemblé.

« Selon la systématique BIM, je programme simplement une interface », explique Benjamin Zielke, collaborateur scientifique de l'Institut Hermann-Rietschel de la TU Berlin. « L'objectif est notamment de pouvoir simuler à la demande des modifications ou des rénovations. Beaucoup de choses qui reposent aujourd'hui sur une longue expérience pourraient alors être planifiées plus efficacement – et de manière vraiment précise. Par exemple, une conception excessive des systèmes de ventilation et les coûts supplémentaires inutiles liés à la construction et à l'exploitation pourraient être évités dès le départ. »

Le BIM en tant que concept global n'est pas encore une évidence dans la pratique de la planification des salles blanches, mais certaines facettes le sont, notamment la simulation de flux.

« Elle est aujourd'hui principalement utilisée lorsqu'il faut résoudre des difficultés concrètes », explique Heimo Müller de Carinthian Tech Research, St. Magdalen (Autriche), fort de son expérience. « Par exemple, en cas de contamination ou de concentrations de particules trop élevées. Avec des simulations de flux, nous pouvons mieux comprendre et plus rapidement résoudre des problèmes dans des cabines, des gants ou en général dans la salle blanche. Cependant, calculer une salle blanche entière à partir de modèles physiques et de méthodes numériques prendrait beaucoup de temps. C'est pourquoi nous abordons toujours la question étape par étape : simulation de la situation réelle, mesures et ajustement du modèle, puis simulation de différentes géométries pour résoudre le problème. Concevoir une salle blanche entière uniquement à partir de simulations est envisageable, mais peu judicieux. »

Le Building Information Modeling : beaucoup en mouvement

Entre le potentiel énorme du BIM et la pratique opérationnelle actuelle, il existe encore un écart important, mais le Verein Deutscher Ingenieure fournit déjà des outils pour le combler. Dans le domaine TGA, la série de directives VDI 3805 « Échange de données produit dans la TGA » existe depuis des décennies. On peut à juste titre la considérer comme un tout premier élément de BIM.

Actuellement, onze projets de directives liés au BIM dans la série VDI 2552 sont en cours de développement – des bases, des termes et définitions, la gestion des données et l’échange de données, jusqu’aux exigences d'information pour le maître d'ouvrage. Trois à quatre nouvelles publications sont prévues cette année. La collaboration avec les organismes de normalisation internationaux se poursuit en parallèle.

Une bonne occasion de s'informer sur les opportunités du Building Information Modeling pour la planification et la mise à niveau de ses propres salles blanches, est le salon Cleanzone, le mardi et mercredi 23 et 24 octobre 2018, à Francfort-sur-le-Main.