[Projet] Planification et conception numérique au service d’un bâtiment de recherche du futur durable

Collaboration dans le cloud pour les projets de construction complexes

Dans le cadre d’un projet commun, quatre bureaux d’études allemands et suisses ont créé un complexe de recherche et de bureaux ultramoderne pour une entreprise de biotechnologie, en s’appuyant entièrement sur la méthodologie BIM avec Revit et la collaboration cloud avec BIM Collaborate Pro. Cela a permis à de nombreux participants situés à différents endroits, de travailler simultanément sur un modèle BIM, d’automatiser les processus répétitifs et d’accélérer notamment considérablement la détection des conflits.

© Nickl & Partner

Un bâtiment devant établir une norme

Pour son complexe immobilier, doté d’une technologie de laboratoire sophistiquée, le client a délibérément choisi des bureaux d’études expérimentés en planification intégrée. Bollinger+Grohmann intervient en tant qu’ingénieur structure sur ce projet et propose également des prestations complémentaires en physique du bâtiment et en planification et conception des enveloppes et façades, offrant au client un conseil complet, notamment pour la partie construction hybride bois du bâtiment. Depuis sa création en 1983, le BET Bollinger+Grohmann a pour priorité absolue de valoriser les atouts de chaque architecte et de développer des concepts structurels durables, économiques et globaux, en concertation avec les services bâtiment et planification. Spécialiste des structures porteuses 3D géométriquement complexes et de la conception paramétrique, la mise en œuvre du BIM et l’introduction de processus BIM modernes basés sur le cloud se sont imposées comme une évidence et constituent l’une des mesures clés de la digitalisation du BET.

Nickl & Partner développe des concepts de construction et se considère comme un leader du marché dans ce domaine. Spécialisé dans les bâtiments de santé, l’agence remporte régulièrement des concours pour ses projets. Le bâtiment du client vise à établir de nouvelles normes à tous égards, tant en matière de planification 3D et d’utilisation des méthodologies BIM, qu’en matière de planification et de construction durables.

Le client a fait appel à deux autres entreprises pour la planification spécialisée. D’une part, le bureau d’études SÜSS Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG , basé à Nuremberg , expert en services techniques du bâtiment, spécialisé dans la construction hospitalière et industrielle de pointe. D’autre part, le bureau d’études suisse Laborplaner Tonelli AG , qui conçoit et construit les « laboratoires de demain », accompagnant la refonte des espaces existants ainsi que la réalisation de nouvelles constructions complexes à usages multiples.

Un lieu de travail pour plus de 800 personnes

Le complexe de recherche et de bureaux se compose de deux parties : les bureaux et les laboratoires de recherche. Ils sont reliés par un atrium et des passerelles, avec un forum au rez-de-chaussée. Haut de plus de 30 mètres, ce bâtiment conçu de manière durable présente une façade moderne surplombant six étages utilisables, un sous-sol et un centre technique sur le toit. Environ 800 personnes y travailleront, dont environ les deux tiers dans la partie laboratoire.

« Le modèle 3D géré dans Autodesk Construction Cloud améliore la compréhension du bâtiment par tous les planificateurs et concepteurs spécialisés. Je peux immédiatement voir l’impact de mes modifications.« 

– Angela Feldmann , directrice adjointe de la succursale de Munich et ingénieure en structure, Bollinger+Grohmann

Le modèle 3D révèle des collisions qui peuvent rester indétectables dans un plan 2D.

Collision des facteurs de coût

Les bâtiments de ce type abritent généralement une part très importante de technologies de laboratoire et d’usine. Si les corps de métier ne sont pas soigneusement examinés et coordonnés dès la phase de planification, cela entraîne généralement un nombre très élevé de conflits entre les composants des laboratoires et des usines, ou avec le gros œuvre, l’aménagement et l’utilisation. À l’époque de la planification 2D, une grande partie de ces conflits n’était généralement décelée qu’en phase de construction, car les coupes transversales et les informations sur la situation géométrique exacte n’étaient pas disponibles pour chaque emplacement. Les retards d’achèvement, les coûts supplémentaires et l’insatisfaction des intervenants du projet – de la planification et de l’exécution jusqu’au client – ​​n’étaient pas rares. Les logiciels BIM modernes et les processus de planification coordonnés garantissent que la recherche de solutions est presque entièrement intégrée dès les premières phases de planification. 

À ce stade, de nombreux facteurs de conception du bâtiment sont encore relativement flexibles et peuvent être ajustés beaucoup plus facilement et simplement. Pour ce projet, tous les intervenants ont convenu dès le départ d’utiliser une approche BIM basée sur le cloud. Grâce à Autodesk Construction Cloud, tous les planificateurs et le client ont pu accéder en permanence au même modèle, collaborer et détecter et corriger rapidement les conflits grâce à l’inspection 3D automatisée. « Cela permet de gagner du temps et, bien sûr, de l’argent. Nous travaillons de manière beaucoup plus fiable », explique Anna Heimrath, responsable et coordinatrice BIM chez Bollinger+Grohmann à Vienne. Sans l’utilisation d’outils adaptés, les coûts supplémentaires seraient bien plus élevés. Une approche BIM améliore la qualité de la planification et, parallèlement, réduit les tâches récurrentes, ce qui se traduit par un flux de travail nettement plus efficace.

« Travailler avec BIM Collaborate Pro nous évite de nombreuses erreurs de planification courantes et chronophages. Grâce au cloud, nous garantissons que tout le monde travaille sur le modèle en cours et à jour. Outre le gain de temps, la qualité du travail s’en trouve améliorée. »

– Baudouin de Montarnal , BIM Lead & BIM Coordinator, Nickl & Partner

Analyse du cycle de vie basée sur le modèle BIM

Outre les exigences d’utilisation et le respect des normes de qualité de planification, il est essentiel de prendre en compte l’empreinte écologique et carbone ainsi que les aspects de durabilité dans les projets de construction neuve. Dans le cadre de ce projet, des études de conception paramétrique approfondies ont été menées afin de développer le système structurel le plus performant, le plus économique et le plus durable pour le bâtiment. Bollinger+Grohmann a utilisé l’ACV OneClick pour l’analyse du cycle de vie , et l’entreprise a également largement participé au développement des plugins Grasshopper et Revit.

Outre l’utilisation de l’ACV OneClick, un outil interne de variantage basé sur des frameworks web modernes a également été validé avec succès. Il est conçu pour faciliter l’analyse des premières esquisses de construction lors de la phase concours. L’analyse énergétique intrinsèque des modèles BIM offre également un potentiel considérable pour la création de bases de données propriétaires d’informations sur les bâtiments. Ces bases de données servent de base à l’élaboration de décisions fondées sur les données et permettent d’évaluer les paramètres les plus importants pour une conception structurelle durable. « Aucun bâtiment moderne nouvellement construit ne devrait se passer de ces approches », déclare Angela Feldmann, directrice adjointe de la succursale Bollinger+Grohmann.

© Nickl & Partner

Plus de temps pour le « vrai » travail

Un problème dont se plaignent presque tous les employés du secteur de la construction qui conçoivent quotidiennement : les tâches répétitives. Angela Feldmann, directrice adjointe de la succursale de Bollinger+Grohmann à Munich, décrit un exemple : « En tant qu’ingénieurs structure, nous travaillons avec une multitude de modèles de calcul et de construction, ou d’autres bases de planification distinctes, qui évoluent naturellement en permanence tout au long du processus de planification jusqu’à la construction. Sans Autodesk Construction Cloud, nous aurions dû déployer des efforts considérables pour gérer les modifications et comparer les bases de planification avec notre modèle structurel. »

BIM Collaborate Pro nous a également permis de coordonner notre planification directement avec les équipes de planification spécialisée et d’objets, grâce à un modèle commun, et d’accéder en permanence aux plans et vues 3D publiés les plus récentes via Autodesk Construction Cloud. Ce flux de travail basé sur le cloud nous a permis de consacrer beaucoup plus de temps à un travail véritablement créatif. Holger Barbi, chef de projet chez Nickl & Partner, se réjouit de la vision utopique vers laquelle son secteur se rapproche de plus en plus : « En tant qu’architecte, les processus numériques me permettent de me concentrer sur l’essentiel. Moins de dessins, moins de calculs – plus de temps pour réfléchir et concevoir ! »

Les avantages de la collaboration dans le cloud peuvent être résumés comme suit : des processus intelligents créent des responsabilités claires et une transparence accrue pour tous les participants au projet. Ces processus peuvent être intégrés directement au projet en quelques étapes seulement, des ingénieurs aux concepteurs. Les malentendus et les erreurs de planification entre les disciplines sont réduits ; l’ambiance de travail s’améliore et la qualité du travail s’accroît. 

Plus de 100 ans d’expérience en planification

Les deux agences d’urbanisme, Nickl & Partner et le BET Bollinger+Grohmann, bénéficient chacun de plusieurs décennies d’expérience dans leur domaine et ont été parmi les premiers à adopter le BIM et les méthodes numériques. Nickl & Partner Architekten AG a été fondée en 1979 et son siège social est situé à Munich. Aujourd’hui, l’agence emploie 180 personnes sur quatre sites en Europe et en Asie. Des clients nationaux et internationaux des secteurs de la santé, de la recherche et de l’urbanisme lui confient la planification et la réalisation de projets, même complexes. Nickl & Partner est considéré comme l’un des leaders allemands dans le domaine des établissements médicaux, des cliniques et des instituts de recherche.

Depuis sa création en 1983, le bureau d’études Bollinger+Grohmann, basé à Francfort, a étendu son activité principale d’ingénierie structurelle à la planification des façades, à la protection incendie, au développement géométrique et à la physique du bâtiment. L’entreprise emploie aujourd’hui 400 personnes sur 19 sites dans le monde. En tant qu’ingénieurs et architectes responsables du projet, ils ont toujours à cœur d’optimiser chaque projet.

Fondée en 1976, la société d’ingénierie SÜSS Beratende Ingenieure GmbH & Co. KG, basée à Nuremberg, est aujourd’hui reconnue comme experte en équipements techniques de construction pour la construction hospitalière et industrielle. Outre Nuremberg, l’entreprise possède également des succursales à Munich, Francfort, Belgrade (Serbie) et Cluj (Roumanie).

L’entreprise suisse de planification de laboratoires Tonelli AG est basée à Gelterkinden, dans le canton de Bâle-Campagne. Grâce à son approche avant-gardiste de la planification de laboratoires, elle s’est fait connaître au-delà des frontières suisses.

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