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LECESNE Martin
GALMARD Julien
JUTIER Pierre
WORKSHOP – Bâtiment
Le BIM (Building Information Modeling)
au profit de la prévention
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 1
Contenu Table des figures............................................................................................................. 3
Remerciements ............................................................................................................... 4
I. Introduction .............................................................................................................. 5
II. Le PPSPS actuellement ........................................................................................ 6
a) Qu’est-ce qu’un PPSPS ? ................................................................................. 6
b) A qui est confié l’établissement du PPSPS ? .................................................... 6
c) Dans quel cas établit-on un PPSPS ? ................................................................ 7
d) Qui utilise le PPSPS ? ............................................................................................ 8
e) Retour de différents interlocuteurs sur le PPSPS actuel......................................... 8
III. Aperçu de l’utilisation de la VR/AR à l’heure actuelle ..................................... 10
IV. Usage actuel de la VR/AR (Réalité virtuelle/Réalité augmentée) dans le BTP . 13
a) Point de vue formation ................................................................................... 13
b) Point de vue conception .................................................................................. 13
c) Point de vue commercial ...................................................................................... 14
d) Point de vue organisationnel ................................................................................ 15
e) Point de vue sécurité............................................................................................. 15
V. Usage du BIM dans la prévention ...................................................................... 16
a) Le BIM au profit de la prévention aujourd’hui .............................................. 16
b) Gains potentiels du BIM au profit de la prévention ....................................... 17
Gain humain .................................................................................................................................. 17
Gain économique .......................................................................................................................... 18
c) Attentes des entreprises .................................................................................. 19
VI. Pistes d’innovations pour intégrer les documents de prévention et sécurité dans
la maquette BIM ....................................................................................................................... 21
a) Niveau 1 : liens directs PPSPS depuis la maquette BIM ................................ 22
Avec Tekla BIMsight ...................................................................................................................... 22
Avec Navisworks ............................................................................................................................ 23
b) Niveau 2 : Intégration d’un mode opératoire animé ....................................... 28
i. Objectif .................................................................................................................................. 28
ii. Réalisation d’un clip vidéo adapté à une situation du chantier ............................................ 28
iii. Dans Tekla BIMsight .............................................................................................................. 29
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 2
iv. Avec le logiciel Navisworks .................................................................................................... 31
v. Perspective d’utilisation ........................................................................................................ 33
c) Niveau 3 : Immersion dans la maquette BIM à l’aide de la réalité virtuelle .. 35
i. Objectif .................................................................................................................................. 35
ii. Réalisation d’un démonstrateur à partir d’une situation à risque ........................................ 35
iii. Utilisation du démonstrateur ................................................................................................ 36
iv. Interopérabilité ..................................................................................................................... 37
v. Réalisation du démonstrateur ............................................................................................... 38
vi. Analyse du démonstrateur .................................................................................................... 38
Conclusion .................................................................................................................... 40
Entretiens réalisés : ....................................................................................................... 41
ANNEXES ................................................................................................................... 42
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 3
Table des figures FIGURE 1: IMAGE D'UN CASQUE DE REALITE VIRTUELLE ...................................................................................................... 11 FIGURE 2: SALLE DE REALITE VIRTUELLE .......................................................................................................................... 11 FIGURE 3 REPRESENTATION D'UN ESPACE DE TRAVAIL GRACE A LA REALITE VIRTUELLE .............................................................. 12 FIGURE 4: VISUALISATION DE L'ETAT FUTUR SUR SITE A L'AIDE D'UNE TABLETTE ...................................................................... 14 FIGURE 5 : EXEMPLE D'UNE INCOHERENCE MIS EN EVIDENCE PAR LA SUPERPOSITION DU CALEPINAGE DES ETAIS DE STABILISATION DES
VOILES ET TOURS D'ETAIEMENT PLANCHER ............................................................................................................. 16 FIGURE 6:ILLUSTRATION DES GAINS LIES A LA SECURITE ...................................................................................................... 18 FIGURE 7 CONSTAT ACTUEL DANS UNE BASE VIE, AVEC L’ENSEMBLE DES PLANS 2D AFFICHES ..................................................... 19 FIGURE 8 : MODELE REVIT DE BASE POUR NOTRE ETUDE .................................................................................................... 21 FIGURE 9: AJOUT D'UN LIEN VERS UN FICHIER PDF SUR TEKLA BIMSIGHT ET VISUALISATION DIRECTE DU DOCUMENT SUR LA DROITE . 22 FIGURE 10 : MODELE AVANT D'OUVRIR LE FICHIER PDF JOINT ............................................................................................. 23 FIGURE 11 : MODELE APRES AVOIR OUVERT LE FICHIER JOINT ............................................................................................. 24 FIGURE 12: MODELE AVANT INTERVENTION DANS LA ZONE ................................................................................................ 25 FIGURE 13 : REALISATION DU MUR EXTERIEUR DE GAUCHE ................................................................................................. 25 FIGURE 14 : REALISATION DU MUR EXTERIEUR DE DROITE .................................................................................................. 26 FIGURE 15 : REALISATION DU PRE-MUR .......................................................................................................................... 26 FIGURE 16: REALISATION DU PLANCHER ......................................................................................................................... 27 FIGURE 17 : VIDEO METTANT EN LUMIERE L'IMPORTANCE DES GARDE-CORPS ET LEUR MISE EN PLACE EN VUE DE RECEPTIONNER UN
PRE-MUR ........................................................................................................................................................ 28 FIGURE 18 : LIEN VERS LA VIDEO DANS TEKLA BIMSIGHT ................................................................................................... 29 FIGURE 19 VISUALISATION DES LIENS A L'AIDE DE L'APPLICATION BIM 360 TEAM .................................................................. 33 FIGURE 20 CAPTURE D’ECRAN DU MENU DES PROPRIETES DONNANT ACCES AUX LIENS, VU DEPUIS UN SMARTPHONE ..................... 34 FIGURE 22 REPARTITION DES ARRETS DE TRAVAIL DANS LE BTP SUIVANT L'ORIGINE DE L'ACCIDENT (SELON L'ASSURANCE MALADIE) 35 FIGURE 23 EXTRAIT DU SCENARIO PRODUIT ..................................................................................................................... 36 FIGURE 24:APERÇU 3D DE LA SITUATION APPLIQUEE AU CHANTIER ABV, DEPLACEMENT DES GARDE-CORPS PROVISOIRE POUR POSE DU
PRE-MUR ........................................................................................................................................................ 37
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 4
Remerciements
Nous tenions à remercier l’ensemble des personnes nous ayant aidé à la réalisation de
ce projet.
Tout d’abord, le projet ABV, par le biais de Christian HERRERIA, qui nous aura
transmis la base de travail de notre projet à travers tous les documents, maquettes et contacts
transmis.
Ensuite, les différentes entreprises et interlocuteurs qui ont accepté de partager leur
expérience et de témoigner, en particulier les équipes d’EIFFAGE Construction Basse-
Normandie, et l’entreprise CMEG avec Emmanuel CLAIRIN, conducteur de travaux, qui
nous a ouvert plusieurs fois, et avec plaisir, les portes de son chantier à Caen.
Egalement l’équipe de PRISTI MANTIS qui nous a accompagnée pendant ses quatre
semaines et a contribué au développement de notre démonstrateur, tout cela dans un temps
très réduit.
Un remerciement tout particulier à Christian ANDRU qui s’est investi
personnellement dans notre projet, et dont les conseils et avis auront été écoutés et précieux.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 5
I. Introduction
Le BIM (Building information modeling) est une maquette numérique qui fonctionne
sur un principe simple. L’objectif est d’amener les différents acteurs de la construction à
échanger leurs savoirs sur un même document collaboratif pour centraliser l’information. On
y retrouve donc plusieurs informations sur la conception du bâtiment, son phasage voire
l’intégration du planning et des coûts. Cependant l’aspect de la sécurité n’est pas encore
réellement intégré à la maquette numérique. En effet il existe toujours des pièces écrites à coté
tel que le PPSPS ou le PGC. Notre sujet s’articule donc autour de l’intégration du facteur
sécurité dans le BIM.
Les objectifs que nous nous sommes fixés sont les suivant :
- Faire un état de l’art de l’usage de la maquette numérique en prévention de risques et
sur la base d’un chantier en cours ou récemment fini, à savoir le chantier de construction en
lots séparés de 30 logements collectifs, 2 Place Olof Palme (Quartier Saint Eloi), à La
Rochelle.
- Réaliser un démonstrateur « PPSPS BIM » pour mettre en évidence les apports
potentiels de la réalité virtuelle dans la prévention des risques
Dans un premier temps, nous définirons le PPSPS tel qu’il est actuellement, ensuite
nous effectuerons un état de l’art VR/AR, puis nous analyserons l’usage AR/VR dans le BTP
pour enfin expliquer l’usage du BIM dans la prévention.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 6
II. Le PPSPS actuellement
a) Qu’est-ce qu’un PPSPS ?
Le plan particulier de sécurité et de protection de la santé (PPSPS) est issu du plan
général de coordination sécurité protection de la santé (PGCSPS) et des mesures de
prévention prises par l’entreprise au regard de l’évaluation des risques transcrite dans son
document unique.
Le PPSPS est un document pratique fondamental qui explique à l’opérateur les
mesures de prévention à prendre pour pallier les risques particuliers liés à ses tâches. Il est
fondé sur la réglementation Sécurité Protection de la Santé et permet de créer un outil
d’organisation opérationnel pour l’entreprise et ses sous-traitants.
Le PPSPS établit donc par écrit les modes opératoires envisagés, à l’aide de plan,
dessins et croquis. Il renseigne également sur les différentes dispositions applicables à
l’opération c’est-à-dire l’intervention sur chantier, l’hygiène des conditions de travail, le
secours et évacuations. Il indique enfin les mesures spécifiques prises pour prévenir les
risques de l’opération dus à la coactivité, ainsi que les risques propres de l’entreprise encourus
par ses salariés.
b) A qui est confié l’établissement du PPSPS ?
L’établissement du PPSPS est confié de préférence à la personne qui a la
responsabilité de l’exécution des travaux, c’est donc par le responsable opérationnel
(conducteur de travaux, chef d’équipe), ou tout du moins sous son contrôle direct, qu’est
établi le PPSPS.
Néanmoins, d’autres personnes de l’entreprise peuvent être amenées à collaborer à
divers titres tels que :
• L’animateur sécurité ou le correspondant prévention afin de conseiller sur la
prévention
• Les représentants du service « Méthode » pour donner un avis sur les modes
opératoires
• Les représentants du service « Matériel » pour l’adéquation des équipements
de travail
• Le responsable du bureau d’étude ou ingénieur étude pour optimiser la
conception des ouvrages en vue d’une mise en œuvre sécurisée
• Les opérateurs eux-mêmes, pour que le point de vue de l’activité du travail soit
pris en compte lors des choix organisationnels
La consultation de personnes extérieures à l’entreprise est également possible.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 7
c) Dans quel cas établit-on un PPSPS ?
• Premier cas
Toute entreprise, y compris les entreprises sous-traitantes, appelée à intervenir à un
moment quelconque des travaux sur un chantier faisant l’objet d’une déclaration préalable.
Si plusieurs entreprises interviennent dans une opération :
Opération soumise à déclaration préalable de 1re ou 2e catégorie correspondant à :
■ Plus de 30 jours, effectif supérieur à 20 personnes à un moment quelconque ou
■ Un volume supérieur à 500 hommes-jour.
Le maître d’ouvrage, ou l’entrepreneur principal s’il y a sous-traitance, mentionne
dans les documents remis aux entrepreneurs que le chantier, sur lequel ils sont appelés à
travailler en cas de conclusion d’un contrat, est soumis à l’obligation de Plan général de
coordination sécurité et protection de la santé (PGC SPS), et de Plan particulier de sécurité et
de protection de la santé (PP SPS).
Le PGC SPS, établi par le coordonnateur SPS, est joint aux documents du dossier de
consultation, remis par le maître d’ouvrage aux entrepreneurs.
Dès la conclusion du contrat avec l’entreprise, le coordonnateur SPS communique à
chacun des entrepreneurs qui en font la demande les PP SPS établis par les autres
entrepreneurs.
Dans le cas d’opérations de construction de bâtiment, le coordonnateur SPS
communique obligatoirement aux autres entrepreneurs les PP SPS des entrepreneurs chargés
du gros œuvre ou du lot principal et de ceux ayant à exécuter des travaux comportant des
risques particuliers.
• Second cas
Toute entreprise appelée à exécuter seule des travaux dont la durée et le volume
dépassent les seuils suivants :
■ durée des travaux > 1 an et 50 salariés plus de 10 jours.
C’est l’entrepreneur lui-même qui prend l’initiative de l’établissement du PP SPS, car
il est le seul à connaître les effectifs qu’il entend engager dans l’opération.
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d) Qui utilise le PPSPS ?
Le PPSPS est un outil de travail de chantier qui concerne les différents opérateurs du
chantier pour une bonne exécution de leurs tâches respectives.
Le responsable de l’exécution dans l’entreprise, auteur du PP SPS, utilise ce document
comme référence pendant les travaux.
Les cadres ou les personnels de maîtrise chargés de la réalisation des travaux
l’utilisent comme un guide décrivant l’ensemble des moyens à mettre en œuvre pour chaque
phase du chantier.
Les opérateurs eux-mêmes trouvent dans le document une aide à l’accomplissement de
leurs tâches.
Le PPSPS constitue un support utile et opérationnel pour la formation du personnel.
e) Retour de différents interlocuteurs sur le PPSPS actuel
Afin d’étayer nos propos, nous avons interrogé des acteurs de la construction à
différents niveaux sur l’utilisation du PPSPS actuellement:
• Olivier VALLEE, maître d’œuvre • Vincent GIRAUDEAUX, responsable d’une société de service à la prévention
et sécurité, • Adeline DAVID, responsable QHSE dans une entreprise de Gros Œuvre
régionale (ZANELLO) • Emmanuel CLAIRIN, conducteur de travaux d’une entreprise de GO régionale
(CMEG) • Emilie LEGATHE, responsable du bureau d’études chez EIFFAGE
Construction Basse Normandie, accompagnée de Emmanuel JAMES pour la
Prévention et Cyrille MARTIN pour la partie Méthodes.
Pour la majorité de ces entreprises, le PPSPS est un document de travail et de
management qui sert de support pour faire appliquer et contrôler la sécurité sur le chantier.
Pour d’autres intervenants, la forme actuelle du document et son utilisation n’est pas des plus
adaptée et n’apporterait aucune réelle plus-value car il n’est pas entièrement réalisé dans le
but d’avoir une réflexion poussée sur les moyens de prévention à mettre en place par rapport à
un chantier précis. Réalisé en copié-collé, il reste parfois perçu comme un document
obligatoire à fournir, notamment pour que l’entreprise puisse commencer son intervention sur
chantier alors qu’il est nécessaire de penser la sécurité en amont du chantier et non pas de la
voir comme une contrainte.
De manière générale, les PPSPS sont réfléchis autour de deux parties :
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 9
- Une partie administrative (dont la trame restera identiques selon les chantiers,
seules les informations changent)
- Une partie méthodologique spécifique aux procédés retenus
Cependant, il existe une certaine hétérogénéité suivant la taille des entreprises qui
s’observe dans la rédaction de la partie méthodologique. Une grande entreprise du BTP aura
tendance non seulement à bien détaillé ses modes opératoires à l’aide de photos mais surtout
de les adapter aux contraintes du chantier. Pour certaines étapes très complexes,
l’établissement de vues 3D sont réalisées par les services méthodes.
Au contraire, une PME aura tendance à fournir les mêmes procédés généraux de
sécurité pour chaque chantier. Ceci va à l’encontre de l’objectif du document qui comme son
nom l’indique doit être particulier au chantier. Il en résulte une perte de l’attractivité du
PPSPS pour tous les acteurs de la sécurité et notamment les coordonnateurs SPS. Au besoin,
des avenants au PPSPS peuvent être transmis en complément si un changement dans la
réalisation intervient en cours de chantier, mais de l’aveu même de certaines entreprises ceci
n’est que très rarement effectué.
Le PPSPS regroupe la plupart du temps des informations trop généralistes par rapport
à un chantier ou une tâche précise. Certains préfèreraient l’apport d’illustrations pour mieux
visualiser les propos, même si certaines entreprises en fournissent en description des modes
opératoires. D’autres regrettent le manque de transmission de l’information jusqu’à l’ouvrier
qui devrait être le destinataire principal du document, or de l’aveu majoritaire des personnes
interrogées, il n’est pas consulté par ces derniers. Les ouvriers consultent principalement le
livret d’accueil de chantier car il est fournis par la plupart des entreprises en début de chantier,
lors des réunions de présentation.
Par ailleurs, les ouvriers possèdent un droit de retrait qu’ils peuvent exercer à tout
moment lorsqu’ils estiment que la situation de travail ne correspond pas à celle décrite dans le
PPSPS. Le PPSPS fait donc foi dans ces situations.
L’utilisation de la maquette numérique au service de la prévention est par conséquent
bien vue par les personnes interrogées. Une utilisation en phase de conception permettrait
d’ajouter à la maquette numérique l’aspect sécurité qui est très peu pris en compte jusqu’à ce
jour. Un clic sur un élément du projet permettrait de centraliser toutes les informations
nécessaires à sa conception et sa réalisation en sécurité sur le chantier. Il serait donc
envisageable d’intégrer une visualisation 3D de la tâche.
La notion d’une maquette 4D d’un projet, évolutive dans le temps et donc phasée, est
une technologie qui revient souvent dans les souhaits des interlocuteurs, aussi bien au niveau
SPS que pour les entreprises elle-même : cela permettrait de se projeter à court terme sur
l’avancement d’un chantier, et donc d’apercevoir en amont les éventuels problèmes liés
notamment à la co-activité.
Pour certains, la maquette 4D serait un outil de management qui permettrait de
visualiser en temps réel le matériel utilisé et celui qu’il faut affecter pour les jours suivants. Il
faudrait alors répertorier l’ensemble du matériel pour que son utilisation soit traçable sur la
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 10
maquette numérique. Le BIM deviendrait un outil pour optimiser aussi bien les flux de
matériel opérationnel que de matériel de sécurité.
En revanche, il s’avère difficile d’intégrer la réalité virtuelle dans le processus. En
effet sur un chantier il existe énormément de paramètres qui chaque jour vont influencer les
méthodes sur le chantier (Avancement par rapport au planning, conditions climatiques, co-
activité des entreprises). Il est très difficile de réaliser une simulation proche de la réalité tant
les facteurs évoluent au jour le jour. Ainsi chaque vue 3D intégrée à la maquette numérique
serait généraliste et reprendrait les principes de bases de la prévention pour chaque tâche.
III. Aperçu de l’utilisation de la VR/AR à l’heure actuelle
La réalité virtuelle est une technologie qui permet d’immerger une personne dans un
univers virtuel créé numériquement. Elle permet de toucher plusieurs sens comme la vue ou
l’audition. En effet, la réalité virtuelle apporte une vision d’un environnement mais elle ouvre
également la possibilité d’entendre voire d’éprouver la sensation de toucher en utilisant des
équipements adéquats. Elle permet d’interagir en temps réel avec l’environnement 3D. Ceci
représente la plus-value de cette technologie par rapport aux logiciels 3D classiques.
3D Outils
Interaction
Réalité virtuelle
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 11
Plusieurs grandes entreprises s’intéressent au développement de cette nouvelle
technologie. Ceci se traduit par l’apparition de technologie à diverses échelles. A l’échelle
personnelle, on retrouve les casques de réalité virtuelle. Le principe consiste à afficher une
image de synthèse en captant les mouvements de la tête de l’utilisateur.
Figure 1: Image d'un casque de réalité virtuelle
A l’échelle collective, on retrouve les salles de réalité virtuelle. L’image est projetée
sur des écrans situés autour de l’utilisateur. Le système capte alors le mouvement pour ajuster
l’image visualisée en fonction des déplacements.1
Figure 2: Salle de réalité virtuelle
En allant plus loin, la réalité virtuelle permet de faciliter l’échange de
l’information. En effet la société française CLARTE a développé un espace de travail virtuel
Improov3 où différents utilisateurs interagissent par le biais d’un avatar. Elle permet
d’anticiper toute opération dans le processus de fabrication et d’utilisation du produit dans son
cycle de vie. Chaque utilisateur accède à un espace de travail collectif en utilisant un casque
de réalité virtuelle.
1 Futura sciences, Réalité virtuelle, http://www.futura-sciences.com/tech/definitions/technologie-realite-
virtuelle-598/
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 12
La technologie de la réalité virtuelle ouvre donc une perspective sur la collaboration et
le partage de l’information par différents acteurs au service d’un projet.
Figure 3 Représentation d'un espace de travail grâce à la réalité virtuelle
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 13
IV. Usage actuel de la VR/AR (Réalité virtuelle/Réalité
augmentée) dans le BTP
Le secteur du BTP entend bien intégrer ces nouvelles technologies pour améliorer non
seulement les conditions de travail des collaborateurs mais également de garantir la sécurité et
la qualité des ouvrages.
En effet la réalité virtuelle trouve des applications concrètes dans le secteur du BTP
que l'on peut regrouper autour de quelques points :
a) Point de vue formation
Certaines entreprises se lancent dans la formation à la conduite d'engins pour les
ouvriers en passant par un simulateur d'entrainement. Installé dans un simulateur qui
recrée les conditions réelles, l'utilisateur est amené à manipuler un engin de chantier. La
réalité virtuelle devient alors un outil pédagogique qui permet d'assurer une formation de
qualité tout en supprimant les risques de la manipulation d'un engin sur le chantier par un
débutant. Le collaborateur peut alors corriger ses gestes et adopter les bons réflexes avant
d'être envoyé sur le terrain. 2
b) Point de vue conception
L'utilisation d'une maquette numérique permet aux équipes de conception de visualiser
plus facilement les points bloquants et de formuler des solutions adaptées aux problèmes plus
rapidement. En effet, il est par exemple possible d'étudier la luminosité d'un espace intérieur
ou encore les textures et finitions. En allant plus loin on pourrait même étudier l'ambiance
sonore du projet en reproduisant l'environnement de travail. Par conséquent, la réalité virtuelle
permet d'apporter un réel gain de productivité pour les équipes de conception en amont du
chantier.
Le groupe Bouygues Construction a ainsi développé une salle de réalité virtuelle qui
recrée les locaux de son siège social en 3D à la première personne où l’on peut modifier et
mettre en évidence l’impact de la luminosité, de vitrages différents, modifier les différents
revêtements, agencement mobilier etc à partir de la maquette numérique du projet. Grâce à la
réalité augmentée, il est également possible de pouvoir visualiser l’état futur d’un projet à
l’instant t sur le site même par le biais d’une tablette, et en phase de maintenance du
bâtiment, cela peut permettre de visualiser les réseaux fluides à travers les différents éléments
de structure.
2 Piloter des engins de chantier grâce à la VR, https://www.360natives.com/chantier-vr-25082016/
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 14
Figure 4: Visualisation de l'état futur sur site à l'aide d'une tablette
L’entreprise COTEREV, spécialisée dans les applications de VR/AR et que nous
avons interrogée, a notamment participé à la reproduction de la grotte Chauvet avec Vinci
Construction en recréant une version VR de la grotte pour que les ouvriers s’imprègnent de
l’environnement et recréent avec précision les reliefs, textures etc de la grotte.
c) Point de vue commercial
Jusqu’à ce jour, lors de la conception d'un bâtiment, le client pouvait ressentir une
difficulté pour visualiser le choix de matériaux ou les finitions de l'aménagement intérieur. La
réalité virtuelle permet aux entreprises de rassurer les maîtres d'ouvrages sur la future
apparence du bâtiment et de l’agencement de l’espace intérieur. De plus, une visite virtuelle
du projet dans son ensemble permet de corriger des erreurs de conception perçues par le client
et ainsi d'ajuster le projet au plus près de ses besoins. Le client peut ainsi se projeter dans son
futur ouvrage et valider les solutions de l'équipe de conception. On réduit alors
considérablement les risques de modification à gérer dans l’urgence sur le chantier et qui
conduisent souvent à des risques au niveau de la sécurité. De même, l’utilisation de la réalité
virtuelle peut s’avérer très efficace pour visualiser des tâches aux méthodologies très
complexes notamment lors de travaux de réhabilitation. Visualiser les méthodes retenues par
l’entreprise permet au maître d’ouvrage de vérifier si l’entreprise a bien pris la mesure du
chantier, et donc de la sécurité à prévoir.
Enfin, la réalité virtuelle peut être utilisée à des fins de communication avec le public.
En effet, en rendant libre de service cet outil aux abords du chantier, le public pourrait accéder
à une vue 3D du bâtiment. Cela permet de se projeter sur le futur environnement que les
riverains pourront observer.3
Pour Jean-Yves Dutheil de l’entreprise COTEREV, l’utilisation à des fins de
marketing et de communication de la VR/AR reste la plus importante aujourd’hui, donnant
une réelle plus-value à la représentation d’un projet, contrairement à l’utilisation
opérationnelle et sur terrain qui reste actuellement encore limitée et marginale.
3 Bouygues Construction, la réalité virtuelle : une innovation numérique au service du bâtiment,
http://blog.bouygues-construction.com/nos-innovations/realite-virtuelle-innovation-numerique-au-service-du-
batiment/b
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 15
d) Point de vue organisationnel
Pour les équipes sur le terrain, la réalité virtuelle peut permettre d'améliorer
l'organisation d'un chantier et de faciliter la communication. En effet, le recours aux méthodes
classiques (plans, coupes, détails, PIC) peut parfois induire en erreur les collaborateurs. La
visualisation de la zone de chantier en 3D avec ses accès, zones de stockage et vue du projet
rend la communication plus efficace. De plus, par le biais d'applications sur tablettes, il est
possible de renseigner l'évolution du chantier ou les besoins en matériaux. Par exemple,
chaque équipe au sol peut envoyer ses besoins en matériaux au grutier par le biais de la
tablette. Si chaque matériel est référencé et localisé sur la zone de stockage, on réduit les
temps de manutention et ainsi augmente la productivité.
Le chef de chantier peut alors collecter les informations en fin de journée et voir en
temps réel l'évolution de son chantier. Il peut alors facilement préparer la journée du
lendemain et suivre l'avancement en rapport avec le planning initial. La réalité virtuelle
deviendrait donc un réel outil pour la gestion d'un chantier au quotidien.4
e) Point de vue sécurité
Enfin, la réalité virtuelle permet de réaliser des supports pour la prévention et la
formation à la sécurité des compagnons. En effet, ces derniers peuvent être laissés en
immersion dans un chantier virtuel afin qu’ils identifient les situations à risques. Ceci
permettrait, par une mise en situation ludique, de mieux visualiser les zones à risques et
d’adopter automatiquement les bons réflexes pour prévenir tout danger.
4 Bouygues Construction, le chantier de construction à l’ère du numérique,
https://www.youtube.com/watch?v=aboEpOC2NWk
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 16
V. Usage du BIM dans la prévention
a) Le BIM au profit de la prévention aujourd’hui
A l’heure actuelle, selon Vincent GIRAUDEAUX de la société YSEIS, spécialisée en
services de prévention et sécurité, le BIM n’intègre pas, ou si ce n’est trop peu, la notion de
prévention et sécurité en elle-même : l’objectif actuel du BIM serait déjà d’atteindre (ce qui
n’est pas encore le cas) un travail collaboratif des entreprises impliquées dans un projet,
permettant de réaliser une synthèse pertinente de leurs travaux différents sur une seule et
même maquette et que le client puisse avoir une connaissance précise de son ouvrage une fois
celui-ci achevé. Et c’est seulement une fois cet objectif atteint que les entreprises pourraient
cibler pleinement et intégrer le thème de la sécurité (qui est de l’ordre du provisoire
contrairement à l’ouvrage réalisé) dans le BIM, d’après des collaborateurs d’Eiffage
Construction Basse-Normandie (ECBN) que nous avons rencontrés. Cette finalité du BIM
visant plus, pour l’instant, les besoins du client se traduit par le fait qu’à l’heure actuelle, 75%
des maîtres d’œuvres disent utiliser le BIM contre 50% des constructeurs seulement.5
Cependant, cela ne signifie pas que la notion de prévention n’a pas été encore abordée
grâce au BIM. On peut d’ores et déjà identifier à l’avance, en travaillant sur la maquette
numérique, des points bloquants et situations à risques bien en amont, notamment, par
exemple, lorsque l’entreprise de gros-œuvre commencera à réfléchir et appliquer sur la
maquette ses choix méthodologiques : dans ce sens, la prévention vient par l’anticipation et la
préparation en amont, en identifiant les nœuds complexes et donc les bons choix
méthodologiques à effectuer, pour éviter de se retrouver face à un problème sur chantier qui
impliquerait de la précipitation ou de l’improvisation, facteur important de risques potentiels
en terme de sécurité.
5 Transition digitale : un BTP à deux vitesses, 01/03/2017, http://www.lemoniteur.fr/article/transition-
digitale-un-btp-a-deux-vitesses-34284317
Figure 5 : Exemple d'une incohérence mis en évidence par la superposition du calepinage
des étais de stabilisation des voiles et tours d'étaiement plancher
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 17
Comme illustré avec la figure précédente, l’équipe méthodes d’ECBN s’est
notamment aperçue qu’en superposant sur leur maquette BIM du projet leurs plans
d’étaiement d’un plancher avec celui des étais tirant-poussant des voiles en périphérie, le
calepinage prévu à l’origine allait devoir être modifié afin de trouver une solution pour
corriger l’interférence. Pour être plus général, la visualisation dans la maquette BIM des
éléments de chantiers (PTE, tour d’étais, banches …) permet rapidement de répondre à des
interrogations telles que « la banche préconisée va-t-elle passer à cet endroit ? », en anticipant
les problèmes de sécurité autour de la bonne circulation et de l’emprise spatiale des différents
outils.
La simple modélisation 3D du projet en elle-même va pouvoir servir de support de
communication au profit de la prévention également. C’est notamment le cas au sein d’ECBN
où pour certains nœuds complexes sur un chantier, des vues 3D ont été extraites de la
maquette avec les objets ajoutés en phase méthodes, pour venir compléter en additif le PPSPS
afin d’assurer la méthodologie de mise en place en toute sécurité.
Toujours dans ce sens, l’aspect visuel de la maquette BIM sera un véritable atout pour
la communication avec les opérationnels sur chantier. Pour illustrer un quart d’heure sécurité
avec les compagnons, les équipes d’ECBN avaient projeté la visualisation 3D de la
méthodologie à suivre pour le coffrage des longrines à proximité d’une cage d’ascenseur, tout
en étant en sécurité. Ce qui aurait été fastidieux à expliquer avec des plans 2D pour les
compagnons qui allaient devoir réaliser ces travaux rapidement.
b) Gains potentiels du BIM au profit de la prévention
Gain humain
Sur le plan humain l’utilisation de la maquette numérique apportera un gain de temps
au niveau de la compréhension et de la visualisation. En effet, si elle entre en application sur
le chantier, elle permettrait d’illustrer concrètement une situation avant de la réaliser. Par
exemple, le chef de chantier peut faire visualiser la maquette 3D du chantier en fonction de
l’avancement réel du chantier. En cliquant sur un objet précis, le mode opératoire serait
rappelé sous la forme d’un clip vidéo qui illustre les points clés de sécurité à adopter.
L’utilisation ludique de la maquette numérique pourrait pousser les compagnons à s’impliquer
encore plus dans le chantier. Une image étant beaucoup plus parlante que des instructions
orales, ceci diminuerait les problèmes de communication entre les différents acteurs du
chantier et donc les risques d’accidents.
De plus, l’utilisation en phase conception de la maquette numérique permet d’anticiper
les contraintes sur le chantier. Il en résulte une plus grande pertinence dans le choix des
modes constructifs et donc une réduction de la pénibilité des tâches des compagnons sur le
terrain. L’apport de la réalité augmentée pourrait même permettre aux ouvriers de réduire les
erreurs. Dans le cas de l’aéronautique, on retrouve la réalité augmentée lors des phases de
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 18
production de morceaux de l’A3806. Les ouvriers équipés d’une tablette, visualisent une
image réelle de l’avion superposée aux éléments de la maquette numérique. Ils peuvent ainsi
interagir avec les composants de l’avion et obtenir une liste de points de contrôle associés. Il
en résulte une augmentation du niveau de la qualité, de la productivité et de la sécurité.
Gain économique
L’amélioration de la sécurité à également des effets positifs sur la productivité d’une
entreprise. En effet, en facilitant la réalisation des tâches et en apportant les méthodes et
moyens pour la sécurité, on réduit de manière significative les possibilités de perturbations.
Même si la sécurité passe par certains investissements, ceux-ci sont rapidement amortis grâce
au gain de productivité et de qualité des travaux comme l’explique une étude de l’OPPBTP
par le biais du diagramme ci-dessous7.
C’est pourquoi dans la continuité du gain humain, la maquette numérique apporterait
une plus-value sur le chantier. La visualisation d’un élément précis ainsi que le rappel du
mode opératoire réduit les risques et par conséquent augmente la productivité ainsi que la
qualité des prestations : plus un problème (en terme de sécurité ou autres) est réglé en amont
d’un projet, moins il sera coûteux pour l’entreprise. C’est justement toute l’ambition du BIM.
6 Airbus, la réalité augmentée dans l’atelier, Fréderic PARISOT, 26/03/14,
http://www.usinenouvelle.com/article/airbus-la-realite-augmentee-dans-l-atelier.N251188 7 Une approche économique de la prévention, OPPBTP
Figure 6:Illustration des gains liés à la sécurité
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 19
c) Attentes des entreprises
Après avoir rencontré plusieurs interlocuteurs d’entreprises dont CMEG notamment,
nous avons pu constater diverses attentes. Côté terrain, l’apport de la maquette numérique est
vu comme un élément positif ouvrant des possibilités.
Le BIM pourrait avoir des débouchés comme outil d’aide à la gestion et au suivi du
chantier. Ce serait une base d’informations accessible à tous ou chacun retrouverait
l’ensemble des coordonnées des sous-traitants acceptés avec leur PPSPS. De plus, l’accès à la
maquette numérique leur permettrait de bien appréhender l’avancement du chantier au niveau
de la sécurité collective. L’ajout d’information de l’ensemble des acteurs lors de la phase
provisoire du chantier permettrait à chaque conducteur de travaux de mieux visualiser
l’avancement. Ainsi il serait possible d’anticiper sur les besoins à venir et notamment sur les
protections collectives à approvisionner pour la semaine suivante. La maquette numérique
serait alors un fichier évolutif et dynamique pour la phase chantier. L’ajout de dossiers photos
par une entreprise de gros œuvre qui livre un étage complet permettrait d’attester que la
sécurité des trémies est bien mise en place par exemple. Une fois ajouté à la maquette
numérique, chaque sous-traitant pourrait avoir accès à cette information et prévoir en fonction
ses propres protections.
L’accès à la maquette numérique se ferait par un grand écran placé ou projeté dans la
base vie. Cela permettrait d’avoir toujours à l’écran toutes ces informations ainsi que les plans
aux derniers indices et supprimerait ainsi tous les plans papiers accrochés aux murs.
La maquette servirait alors également de support aux ouvriers lors des quarts d’heure
sécurité pour rappeler les risques des tâches de la journée à venir. Le retour d’expérience
d’EIFFAGE Construction va dans ce sens puisque certains chefs de chantiers maîtrisant
Sketchup n’hésitent pas à dessiner un élément en 3D pour expliquer la tâche à réaliser.
Figure 7 Constat actuel dans une base vie, avec l’ensemble des plans 2D affichés
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 20
Cependant, du côté du bureau d’études, la maquette numérique a pour objectif final de
répertorier les informations nécessaires à la maintenance de l’ouvrage par le client dans le
futur. Par conséquent, les informations provisoires que ce soit les modes opératoires, ou les
outils de prévention des risques sur le chantier n’apporte pas de plus-value pour le client. Ces
deux points de vue soulèvent une limite sur l’utilisation d’une seule et même maquette
numérique comme cela est défini dans le BIM de niveau 3. Il faudrait envisager de dissocier
la maquette numérique livrable au client de la maquette numérique utilisée par les
opérationnels sur le chantier traduisant l’avancement de celui-ci en regroupant toutes les
informations clés et notamment la sécurité.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 21
VI. Pistes d’innovations pour intégrer les documents de
prévention et sécurité dans la maquette BIM
En constatant ces attentes des entreprises, nous avons souhaité orienter notre étude
autour de trois grands axes. Le premier consiste à intégrer en commentaire dans la maquette
numérique un lien vers le PPSPS en fonction de l’ouvrage concerné. Le second consiste à
insérer en lien un clip du mode opératoire reprenant les bons gestes de sécurité. L’utilisation
de la réalité virtuelle comme moyen immersif dans la maquette représente le troisième point.
Nous allons, dans la suite de ce rapport, nous attacher à démontrer la faisabilité de ces trois
axes d’innovation.
Figure 8 : Modèle Revit de base pour notre étude
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 22
a) Niveau 1 : liens directs PPSPS depuis la maquette BIM
Une des premières avancées qui pourrait être mise en place serait de filtrer le PPSPS
avec seulement les informations dont on aurait réellement besoin à l’instant t, et de voir ces
documents directement en étant sur la maquette BIM d’un projet : par exemple, en
sélectionnant un objet donné de la maquette, voir intuitivement les documents de prévention
et sécurité dans lesquels il y est fait référence comme le mode opératoire ou les plan de pose
spécifiques par exemple.
Techniquement, cela consisterait à lier des documents multimédia (pdf, fichier texte,
image, vidéo etc) à un objet précis de la maquette dans un format ifc, données qui seraient
compatibles quel que soit le logiciel avec lequel il est ouvert.
D’après nos recherches, il existe au moins deux logiciels grâce auxquels nous pouvons
ajouter des commentaires, liens vers documents externes d’après les données ifc d’une
maquette : Tekla BIMsight de l’éditeur TEKLA et Navisworks de l’éditeur AUTODESK.
Pour effectuer nos tests, nous avons pris en compte le modèle REVIT du projet ABV.
Avec Tekla BIMsight
Ce logiciel permet d’affecter un lien (entouré en jaune sur l’image) à un composant
précis de la structure. Par exemple on peut voir ci-dessous que lorsqu’on sélectionne le mur
de façade, on peut avoir accès au mode opératoire en format PDF ou au plan de pose sur la
droite de l’écran.
Figure 9: Ajout d'un lien vers un fichier pdf sur Tekla BIMsight et visualisation directe du document sur
la droite
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 23
Il est possible d’intégrer la pièce jointe pdf au fichier. Par conséquent lorsqu’un autre
utilisateur lit le fichier, il conserve l’accès aux pièces ajoutées. Cela peut s’avérer être
intéressant pour les opérationnels sur le chantier.
Cependant il est impossible d’exporter au format IFC comme il s’agit d’un
visionneur. La donnée ajoutée dans le fichier ne peut donc pas être réutilisée dans la maquette
numérique par la suite ce qui constitue une réelle limite : la maquette enregistrée avec les
documents annexes est exportable au format propre de Tekla BIMsight (format .tbp). Il ne
peut donc être lu que par ce logiciel. Un point positif à souligner est que les documents
rajoutés sont directement enregistrés avec le format tbp et donc directement transportables
avec ce seul format (pas besoin d’être connecté à internet pour réaliser une synchronisation, le
fichier prend en compte l’ensemble des ajouts). Dans l’objectif d’avoir un outil sur chantier,
nous allons devoir réaliser un test sur tablette.
Avec Navisworks
A partir du logiciel Navisworks, nous pouvons également ajouter un lien vers un
document pdf associé à un ouvrage précis dans le modèle.
Figure 10 : Modèle avant d'ouvrir le fichier pdf joint
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 24
Pour y accéder, il suffit de cliquer sur l’icône matérialisant le lien. On retrouve donc
les informations liées au mode opératoire défini par l’entreprise.
Figure 11 : Modèle après avoir ouvert le fichier joint
L’avantage du logiciel Navisworks est l’intégration du planning à chaque élément de
l’ouvrage (modélisation 4D). En effet, il est possible de simuler l’avancement du chantier.
Cela permet de visualiser les réelles contraintes que l’on retrouvera sur le chantier et qui n’ont
pas été décelées en phase conception. On imagine facilement l’intérêt que peut représenter ce
genre d’outil s’il est consultable sur le chantier. Un chef de chantier peut l’utiliser comme
support de communication pour la réalisation des tâches de la journée et insister sur la
sécurité à mettre en place.
En revanche le problème est qu’il n’est pas possible d’exporter ce fichier sous format
IFC. Par conséquent, l’ajout de données par le biais de ce logiciel ne peut être utilisé dans la
maquette numérique centrale par la suite.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 25
Figure 12: Modèle avant intervention dans la zone
Figure 13 : Réalisation du mur extérieur de gauche
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 26
Figure 14 : Réalisation du mur extérieur de droite
Figure 15 : Réalisation du pré-mur
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 27
Figure 16: Réalisation du plancher
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 28
b) Niveau 2 : Intégration d’un mode opératoire animé
i. Objectif
Le second niveau de l’intégration de l’aspect sécurité dans la maquette numérique est
d’intégrer un clip vidéo reprenant les principes de sécurité appliqué à une situation donnée.
L’objectif ici est d’intégrer la vidéo directement dans la maquette numérique et analyser
comme précédemment si dans un premier temps la manipulation fonctionne et surtout si on a
une conservation de la donnée.
ii. Réalisation d’un clip vidéo adapté à une situation du chantier
Nous avons donc été amenés à réaliser un clip vidéo en utilisant le logiciel Sketchup.
Nous l’avons utilisé car ce logiciel permet de dessiner facilement des volumes 3D. De plus il
est possible d’importer la maquette numérique de Allplan dans Sketchup ce qui évite de
devoir redessiner entièrement le bâtiment. Enfin, nous avons pu constater un réel manque du
côté des fournisseurs de matériel à modéliser leurs produits en format IFC. Très peu sont à la
disposition des entreprises. Cela est pourtant un des prérequis indispensable si l’on veut
représenter les situations sur un chantier précis. C’est pourquoi nous avons été contraints de
dessiner par nous même les étais ou les garde-corps sur Sketchup afin de proposer une
démonstration cohérente.
Ainsi, nous avons pu créer une vidéo mettant en lumière l’importance de la procédure
de manipulation des garde-corps avant la pose du prémur de façade. Ces manipulations vers
ces logiciels prennent tout leur sens car elles nous permettent de créer une vidéo appliquée
directement au chantier ABV.
Figure 17 : Vidéo mettant en lumière l'importance des garde-corps et leur mise en place en vue de réceptionner un pré-mur
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 29
iii. Dans Tekla BIMsight
Comme on peut le voir ci-dessous, il est possible de relier la vidéo que nous avons
réalisée à la paroi concernée dans le projet ABV. Après avoir ouvert la maquette numérique
en format IFC, nous pouvons importer notre fichier et le lier avec le point singulier que l’on a
choisi. En cliquant sur l’icône, la vidéo s’ouvre et l’utilisateur peut découvrir l’information
que l’on a voulu transmettre.
Figure 18 : Lien vers la vidéo dans Tekla BIMsight
Un des avantages de Tekla BIMsight est qu’une fois que l’on a apporté un document
multimédia à la maquette numérique, on peut enregistrer le tout sous forme de package. Ainsi
lorsque que l’on veut consulter ce document sur un autre PC, on retrouve bien la vidéo et la
visualisation se passe sans problèmes. En revanche ce logiciel ne permet pas d’enregistrer
sous format IFC. Le fichier est sauvegardé en un format TBP, propre à Tekla BIMsight. On
ne peut donc pas réutiliser cet apport de donnée sur les logiciels de conception classique tel
que Revit ou Allplan.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 30
Tekla BIMsight
.IFC Doc multimédia
PDF, Word, Vidéo ...
.IFC Documents lisibles sur tout
logiciel avec .IFC
Objectif à atteindre :
Tekla BIMsight
.IFC Doc multimédia
PDF, Word, Vidéo ...
. TBP Documents externes transportés
avec ce format mais seulement
lisibles sur logiciels Tekla
Observé actuellement :
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 31
iv. Avec le logiciel Navisworks
Nous avons réalisé le même travail en utilisant le logiciel Navisworks. On observe sur
l’image ci-dessous qu’on retrouve le lien vers la vidéo voulue. Ce lien est annexé directement
à la paroi souhaitée.
Après avoir enregistré le fichier avec le lien vers la vidéo en format .nwd, nous avons
tenté de lire ce même fichier à l’aide d’un autre ordinateur. Il s’avère que le fichier s’ouvre
bien dans Navisworks et qu’on y voit bien le bâtiment ainsi que l’icône indiquant la présence
d’un lien sur le mur choisi. Cependant en cliquant sur le lien, il est impossible de lire cette
vidéo car l’ordinateur ne retrouve pas le chemin d’accès vers celle-ci. On a donc une perte
d’information que l’on n’a pas observée avec Tekla BIMsight. La vidéo n’est pas intégrée
dans le fichier. De plus, ce logiciel ne permet pas d’enregistrer le fichier sous format IFC. Il
est donc impossible de réutiliser le fichier dans Revit ou Allplan.
Navisworks serait donc plus utile pour visualiser le bâtiment en 3D mais très peu pour
un travail collaboratif.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 32
C:// ou
http://
Navisworks
.IFC Doc multimédia
PDF, Word, Vidéo ...
.IFC Documents inclus et
lisibles sur tout logiciel
avec .IFC
Objectif à atteindre :
Navisworks
.IFC Doc multimédia
PDF, Word, Vidéo ...
.NWD Seulement des liens hypertexte
externes vers les documents
Observé actuellement :
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 33
v. Perspective d’utilisation
L’utilisation de ce niveau d’intégration de la sécurité dans le BIM peut apporter une
plus-value pour les opérationnels sur le chantier. En effet, imaginons que les équipes sur le
terrain disposent dans la base vie d’un écran de projection. Le conducteur de travaux pourrait
alors intégrer les vidéos qu’il souhaiterait en fonction de l’avancement de son projet sur des
points singuliers qui vont être traités dans la semaine. Ainsi la maquette deviendrait un
support d’explication lors du quart d’heure sécurité. Chaque ouvrier serait alors amené à
mieux se représenter sur son espace de travail et connaître à l’avance quels sont les éléments
de sécurité ou les modes opératoires à adopter en fonction de l’avancement du chantier ce qui
serait plus pédagogique qu’un ensemble de plans 2D affichés au mur.
Cependant il est difficilement envisageable de réaliser ces vidéos pour chaque ouvrage
élémentaire d’un chantier. Il reviendrait alors au conducteur de travaux ou au chef de chantier
de cibler des points clés qui seraient développés par le biais de la maquette numérique.
Malgré tout, dans l’optique d’une maquette centralisant les informations d’un projet, il
est possible de visualiser les liens que nous avons vus dans les deux premiers niveaux
d’intégration du PPSPS dans le BIM directement sur tablette (Support qui serait pertinent sur
le chantier). En effet, en affichant les propriétés de l’élément, on retrouve les liens vers des
documents clés tels que fiche sécurité, plan de pose, mode opératoire que ce soit en version
pdf ou une vidéo comme le montre l’image ci-dessous.
Pour arriver à ce résultat, nous avons dû contourner certaines barrières. Nous avons
téléchargé l’application BIM 360 Team d’Autodesk (Editeur de Autocad, Revit ou encore
Navisworks). L’avantage de cette application réside dans sa compatibilité avec Navisworks.
Nous avons réutilisé le fichier Navisworks contenant les liens vers pdf ou la vidéo précédente
pour ensuite pouvoir le visualiser sur l’application. L’un des problèmes que nous avons
rencontré réside dans l’accès aux documents. Comme Navisworks n’intègre pas directement
Figure 19 Visualisation des liens à l'aide de l'application BIM 360 Team
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 34
les liens dans le fichier, nous avons contourné cela en hébergeant les fichiers pdf sur un
hébergeur en ligne et posté la vidéo sur Youtube. Ainsi en disposant d’une connexion internet,
nous sommes redirigés vers les documents sans soucis. L’idéal serait de ne pas avoir à passer
par ces étapes. L’emploi du fichier IFC devrait pouvoir centraliser à terme l’ensemble de ces
documents et les rendre accessibles sans avoir recourt à une connexion internet.
Figure 20 Capture d’écran du menu des propriétés donnant accès aux liens, vu depuis
un smartphone
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 35
c) Niveau 3 : Immersion dans la maquette BIM à l’aide de la réalité virtuelle
i. Objectif
Le troisième niveau d’intégration du PPSPS et des modes opératoires à la maquette
numérique pourrait être réalisé grâce à la réalité virtuelle. Son objectif serait de pouvoir
visualiser à l’échelle 1, par le biais d’un outil issu de la VR/AR, une situation à un
avancement précis du chantier, qui permettrait aux acteurs de la prévention, conducteurs de
travaux notamment, d’avoir une vision qui se rapprocherait le plus de la réalité, lui permettant
d’ajuster sa méthodologie en terme de sécurité en fonction.
L’intérêt d’un tel démonstrateur par rapport à la maquette BIM serait donc de créer un
outil qui traduirait chaque mode opératoire classique en une simulation VR/AR, qui serait
transportable et applicable pour n’importe quelle maquette BIM d’un projet, et qui permettrait
donc de voir si les moyens de prévention de bases sont suffisants ou si une adaptation par
rapport à une situation précise doit être prévue en amont.
ii. Réalisation d’un démonstrateur à partir d’une situation à risque
Pour toucher du doigt et démontrer tout le potentiel que pourrait avoir cette utilisation
de la VR/AR au service de la prévention, nous avons choisi de nous concentrer sur une
situation à risques, qui serait applicable sur le chantier du projet ABV.
Afin d’appuyer notre choix, nous avons décidé d’analyser les principales sources de
risques d’accidents de travail, et de recueillir des témoignages d’entreprises pour déterminer
quelles étaient pour eux les tâches les plus risquées. Généralement, les accidents constatés par
les entreprises interviennent en cas de non-respect du mode opératoire défini au préalable. De
plus, les statistiques d’accidents de travail dans le BTP en 2015 montrent que la manutention
manuelle et les chutes de hauteur représentent à elles seules 79% du nombre total d’AT.
Suivant la visite d’un chantier de Gros-Œuvre en cours et avec le témoignage d’un
conducteur de travaux sur ces deux principales sources d’accidents, nous avons décidé de
porter notre étude sur la pose d’un prémur en RDC, avec un talutage au niveau du mur en
sous-sol, sur lequel il viendra se plomber.
Figure 21 Répartition des arrêts de travail dans le BTP
suivant l'origine de l'accident (selon l'Assurance Maladie)
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 36
En vue de l’utilisation de cette tâche pour notre démonstrateur VR/AR, nous avons
décidé d’établir un scénario complet, sous la forme d’un organigramme logique, en
décortiquant tout le processus en micro tâches simples (cf annexe Scénario).
Si l’action (un test dans l’organigramme) n’est pas réalisée en suivant les règles de
sécurité, une boucle empêche de passer à l’étape suivante : le fait que l’utilisateur atteigne la
fin de l’organigramme implique que tous les risques potentiels ont été identifiés et
appréhendés et que la tâche devrait être réalisée en toute sécurité, sans que l’utilisateur n’ait à
prendre d’initiatives.
L’utilisation du démonstrateur en VR/AR, qui suivra cette logique, viendra ensuite
confirmer, ou non, que ce sera également le cas dans le cadre d’un chantier précis ayant des
contraintes spécifiques, en l’intégrant dans la maquette numérique.
Pour illustrer le potentiel d’un tel démonstrateur, nous avons choisi de cibler une étape
qui nécessite de prendre en compte les contraintes provisoires du chantier à un instant t. Il
s’agirait d’amener l’utilisateur du démonstrateur à réfléchir dans un contexte précis au
matériel ainsi qu’à toutes les opérations nécessaires avant de pouvoir élinguer et positionner
les différents prémurs qui vont constituer le voile ci-dessous. En l’occurrence, l’utilisateur
aurait déjà réalisé tous les tests de la tâche préparation de la zone de pose (cf Annexe
Scénario) sauf le déplacement de la ligne de garde-corps (qui l’empêche donc de passer à
l’étape suivante).
iii. Utilisation du démonstrateur
L’utilisation du démonstrateur est illustrée dans la vidéo jointe au rapport, le résultat
étant difficile à transmettre par de simples mots.
On se rend alors très bien compte du potentiel d’un tel outil par l’immersion, qui va
rendre compte d’interactions qui prendront tout leur sens ici (exemple de la chute de
l’utilisateur sur un étais en place, chute depuis le haut du mur etc).
Figure 22 Extrait du scénario produit
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 37
iv. Interopérabilité
De même que pour la création de la vidéo dans la partie précédente de ce rapport, nous
avons dû modéliser certains éléments à l’aide de Sketchup pour pouvoir disposer d’une
situation provisoire la plus réelle et précise possible. Le passage de Sketchup vers Allplan est
nécessaire pour transformer le fichier en format IFC. Contrairement à Revit, il est possible
d’importer un modèle Sketchup sur Allplan. En revanche les outils que nous avons dessinés
ne sont en aucun cas normés. Cela soulève encore une fois le manque qu’il existe dans le
domaine de la part des fournisseurs.
En effet Sketchup étant un logiciel de dessin, on ne peut en aucun cas y ajouter de la
donnée concernant la résistance ou les caractéristiques des étais par exemple. L’idéal serait de
disposer de ces éléments provisoires de chantier modélisé par les fournisseurs en format IFC.
Ceci permettrait d’avoir un ajout de données utile à la maquette numérique puisqu’on pourrait
par exemple sélectionner les étais en fonction de leurs capacités réelle de reprise des efforts et
non simplement les représenter comme c’est notre cas. Par conséquent, le conducteur de
travaux pourrait se charger d’approvisionner le matériel adéquat sur le chantier et ainsi éviter
toute mégarde quant à la mauvaise utilisation du matériel sur le chantier.
Il serait donc préférable de disposer de ces éléments pour avoir recours directement
aux logiciels de CAO (Revit, Allplan), plutôt que d’ajouter de la donnée de DAO qui
n’apporte qu’une représentation visuelle.
En important le modèle Sketchup sur Allplan, nous sommes censés pouvoir exporter le
fichier en format IFC. Cependant nous avons eu un souci sur cette étape mais nous n’avons
Figure 23:Aperçu 3D de la situation appliquée au chantier ABV, déplacement des garde-corps provisoire pour pose du
pré-mur
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 38
pas réussi à identifier la source du problème. Nous sommes donc passé par le format 3ds qu’il
est possible d’importer sur Navisworks pour ensuite transformer le fichier en format fbx,
utilisable pour réaliser le démonstrateur de réalité virtuelle. Comme on peut le constater, pour
arriver à nos fins il est nécessaire de passer par plusieurs logiciels. Ceci démontre le problème
d’interopérabilité entre ceux-ci à l’heure actuelle, et que nous sommes encore loin de ne
pouvoir travailler qu’avec un fichier au format ifc.
En résumé, voici un schéma récapitulant les étapes que nous avons suivies pour
fournir un fichier exploitable par la société PRISTIMANTIS en vue de réaliser le
démonstrateur en réalité virtuelle :
v. Réalisation du démonstrateur
Afin de transmettre clairement nos attentes concernant la réalisation de ce
démonstrateur, nous avons réalisé un cahier des charges pour PRISTIMANTIS (cf Annexe
Cahier des Charges).
vi. Analyse du démonstrateur
L’avantage que représente la réalité virtuelle réside dans la facilité de mise en situation
à un moment donné dans un environnement précis. L’utilisateur va pouvoir interagir avec
différents éléments comme s’il était sur le chantier. D’un point de vue pédagogique cela
représente un gros potentiel puisqu’il est possible de simuler les chocs avec des objets (chute
causée par un étais au sol, chute de hauteur) ou les interactions du vent lors de la manutention
Navisworks .FBX
Logiciel réalité
virtuelle
Allplan
.SKP .IFC
.3DS
Observé actuellement :
Objectif à atteindre :
Allplan Logiciel réalité
virtuelle .IFC
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 39
de prémurs. En captant les mouvements de l’utilisateur, ceux-ci sont recréés dans
l’environnement virtuel. Cela permet de corriger ses gestes. Par exemple, dans notre
démonstrateur, nous avons placé les réservations pour les garde-corps trop loin ce qui permet
de mettre en avant l’importance de leur implantation avant le coulage de la dalle.
Il est reconnu d’après une vidéo de promotion de la réalité virtuelle dans le BTP par
Bouygues Construction que 20% des ouvriers auront tendance à retenir après un délai de 15
jours des informations expliquées à partir de plans alors que 80% seront capables de
retranscrire ces même informations en ayant pratiqué la situation.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 40
Conclusion
En conclusion, le PPSPS à l’heure actuelle n’est pas intégré dans la maquette
numérique. Nous avons donc mis en avant trois axes d’amélioration pour pallier cette
situation. L’intégration de rappels de sécurité sous forme de lien vers un fichier pdf ou des
modes opératoires animés, semble être une solution envisageable à court terme, facile à mettre
en place, et pertinente dans l’esprit d’une maquette collaborative, qui serait également une
base de données pour tous les acteurs d’un projet. L’utilisateur bénéficiera des informations
particulières au chantier à portée de main grâce à ces liens sur des éléments de la maquette,
pouvant être utiles au management sur chantier notamment grâce l’utilisation de la tablette.
En revanche à long terme, le format IFC devra être le support pour une maquette
numérique (BIM niveau 3) intégrant l’ensemble des aspects de l’acte de construire et
notamment la prévention des risques. Il devra permettre de fluidifier le workflow. En allant
plus loin, le recours à la réalité virtuelle pourrait permettre à l’usager de s’immerger
directement dans celle-ci en visualisant en amont les éventuels risques liés aux modes
opératoires retenus et de s’adapter aux contraintes particulières d’un chantier. A terme, un tel
démonstrateur VR/AR devrait pouvoir s’adapter sur chaque maquette IFC ce qui n’a pas été
notre cas. Ceci nécessite une normalisation de l’ensemble de la profession pour fournir
l’ensemble des pré-requis (Matériel provisoire de chantier sous format IFC, interopérabilité
entre les différents logiciels ...).
La VR/AR serait donc en somme un très bon outil essentiellement pour la formation,
afin de sensibiliser les différents acteurs d’un projet sur l’adaptation de mode opératoires sur
un projet spécifique avec toutes ses particularités.
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 41
Entretiens réalisés :
• Mardi 28 Février : Vincent GIRAUDEAUX, YSEIS, société de service en
prévention sécurité et Olivier VALLEE, maître d’œuvre SARL CARRE
D’AIRE.
• Jeudi 2 mars : Jean-Baptiste DOUSSET, Conducteur de travaux COLAS
Centre Ouest, Agence Saint Herblain
• Vendredi 3 Mars : Jean-Luc DUTHEIL, société en VR/AR COTEREV et
Adeline David, responsable QHSE de l’entreprise ZANELLO
• Lundi 6 Mars : Pascale COMMUN, directeur Département BIM de Vinci
Construction Grands Projets
• Mercredi 8 Mars : Emmanuel CLAIRIN, conducteur de travaux de l’entreprise
CMEG
• Mercredi 8 Mars : Emilie LEGATHE, responsable du bureau d’études de
l’entreprise EIFFAGE Construction Basse-Normandie, accompagné
d’Emmanuel JAMES pour la prévention et Cyril MARTIN pour les méthodes
WORKSHOP BATIMENT – 2016/2017 42
ANNEXES
Organigramme logique de la pose d’un
prémur en sécurité
Légende :
Tâch
e p
rin
cip
ale
Test logique avec
comme réponses
OUI ou NON
Tant que TOUS les différents tests d’une
tâche principale ne seront pas réalisés par
l’utilisateur du démonstrateur, il ne
pourra pas accéder à la tâche principale
suivante
Action à effectuer
NON
OUI
Les tests représentent (dans une
grande majorité) un risque, et
permettent de tester si l’utilisateur a
bien appréhendé ce risque et effectué
les actions de prévention adéquates
Dépôt du RACK sur la zone
de stockage prévue
Zone dégagée ?
(2.50 x 20m) Enlever objet gênant
OUI
NON
Sol stable ?
Horizontal ? Aplanir la zone
NON
OUI
Stabilisation du RACK
Préparation de la zone de pose avant
manutention du prémur : effectuer
toutes les actions pour préparer la pose
du prémur
Plan de préconisation
fournisseur lu ? (nombre
d’étais, longueurs ?)
Lire préconisation
Port des EPI ?
NON
OUI
Traçage de l’implantation
du produit ?
Traçage à effectuer
Armatures d’attente
présentes ? Verticales ?
Alignées ? Non crossées ?
Scellement chimique,
Redressage, Pas
d’extrémité libre NON
OUI
Outillage présent en nbre
suffisant sur la zone de pose ?
(étais, plateforme, cales,etc)
S’assurer de la présence
de l’ensemble des outils
nécessaires
Mettre ses EPI
OUI
NON
OUI
NON
NON
Pré
par
atio
n p
réal
able
D
éch
arge
me
nt
des
pré
mu
rs s
ur
site
P
rép
arat
ion
de
la z
on
e d
e p
ose
des
pré
mu
rs
Coupures, empalement
Renversement de l’ouvrage, écrasement
Garde-corps déplacés hors de
la zone de pose du prémur ?
Couvrant toute la zone de
pose ?
OUI
NON
Déplacer les garde-corps
du mur N-1 sur toute la
longueur de la zone de
pose
NON
OUI
Cales placées en zone de pose ? Placer les cales
correctement (surface
plane)
NON
Elingage du prémur
Utilisation d’un moyen d’accès
en hauteur adapté et sécurisé ?
Arrêt de la tâche et utilisation
d’un échafaudage roulant ou
plateforme MCI
NON
OUI
OUI
Elingues formant un angle de
60°
OUI
Longueur élingues ≥ longueur
prémur NON
Capacité max des élingues
supérieure au poids du prémur ?
Longueur élingues ≥ longueur
prémur NON
OUI
Présence de cordes pour guider le
prémur lors de la manutention ?
Installation de cordes aux extrémités NON
OUI
Vitesse du vent < 50 km/h ? Arrêt de la tâche
OUI
NON
Etais fixés dans la
dalle ? Fixer les étais dans la dalle
Pré
par
atio
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ten
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rém
urs
Heurts, écrasements
Heurts, écrasements
Rupture de l’élingue, heurts, écrasements
Rupture de l’élingue, heurts, écrasements
Chutes de hauteur
Renversement de l’ouvrage, écrasement
Chutes de hauteur
Renversement de l’ouvrage, écrasement
Chef d’équipe dans champs de
vision du grutier ?
Si impossibilité,
communication par
talki walkie
OUI
NON
Positionnement du prémur au
niveau de son emplacement
avec utilisation des cordes
Compagnons en sécurité par rapport
aux chutes de hauteur (constamment
derrière garde-corps) ?
Retour à la sécurité NON
Etais fixés en nombre suffisant ?
Ancrés au bon endroit ?
Se référer au plan de
préconisation du fabricant +
Fixation dans les douilles prévues
dans le prémur
OUI
NON
Arase haute correctement
alignée ? Aplomb du mur
respecté ?
Réglage étais
NON
OUI
Mise en place des
calfeutrements + arrêt
bétonnage
Déselingage prémur
OUI
Utilisation plateforme adaptée et
sécurisée ?
Arrêt de la tâche en attendant
l’utilisation de la plateforme
adaptée
NON
OUI
Utilisation de
ventouses
Positionner des
ventouses sur le
prémur
OUI
NON
Man
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Fe
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Chutes de hauteur
Renversement de l’ouvrage, écrasement
Renversement de l’ouvrage, écrasement
Chutes de hauteur
Heurts, écrasements
Heurts, écrasements
Mise en place du ferraillage de
liaison
Bétonnage du prémur
Utilisation plateforme adaptée et
sécurisée ?
Arrêt de la tâche en attendant
l’utilisation de la plateforme
adaptée
Mouiller l’intérieur des prémurs ?
NON
OUI
OUI
Mouiller NON
Remplissage uniforme sur toute la
longueur ?
Ne pas bétonner sur toute la
hauteur mais en couches
successives
OUI
Utilisation plateforme adaptée et
sécurisée ?
Arrêt de la tâche en attendant
l’utilisation de la plateforme
adaptée
NON
Température > 15 °C OUI
Hauteur de coulage > 70 cm ?
NON
Hauteur de coulage > 50 cm ?
Continuer
OUI
NON
Continuer
NON
OUI
Arrêt de coulage,
attente de la prise du
béton
Bétonnage effectué sur toute la
hauteur du mur ? NON
OUI
OUI NON
Bé
ton
nag
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es p
rém
urs
Ruine de l’ouvrage
Ruine de l’ouvrage
Chutes de hauteur
Chutes de hauteur
Mise en place des
attentes en U en tête de
mur
Arrêt de la tâche en
attendant l’utilisation
de la plateforme
adaptée
Utilisation d’une plateforme
adaptée ?
Potelet de garde-corps mis en
place dans les fourreaux
métalliques intégrés en tête de
prémur ?
OUI
NON
OUI
Mettre en place la
sécurité NON
Eléments structurels permettant
d’assurer du contreventement de
l’ensemble du prémur ? (Plancher
N+1)
OUI
Désetaiement
NON
Attendre la mise en
place du plancher
supérieur
Dé
seta
ime
nt
Chutes de hauteur
Chutes de hauteur
Ruine de l’ouvrage écrasement
Cahier des charges démonstrateur
La tâche principale du scénario où le démonstrateur évoluera sera Préparation de la zone de
pose du prémur (cf Scénario détaillé) : on supposera que 5 des 6 micro-tâches permettant de passer
ensuite à la tâche principale Préparation à la manutention des pré murs auront déjà été effectués
par l’utilisateur, sauf celle du déplacement des gardes corps. Un message contextuel devrait donc
expliquer cela à l’utilisateur : la liste des 5 tâches déjà remplies serait affichée, informant donc à
l’utilisateur qu’il lui reste une action préventive à effectuer afin de passer enfin à la tâche principale
suivante. Une interaction (bouton affiché ?) permettrait à l’utilisateur de soumettre sa volonté de
passer à la tâche suivante : à cet instant donc, s’il essaye, un message lui indiquerait qu’il lui reste
une action à effectuer.
L’objectif du démonstrateur sera donc d’amener l’utilisateur à réfléchir sur la bonne position
des gardes corps installés en zone de pose des pré-murs, c’est à dire par lui-même :
qu’il ait le réflexe d’apercevoir que ces garde-corps sont toujours positionnés dans
les réservations du pré mur inférieur,
qu’il faut donc installer une nouvelle ligne de garde-corps dans les réservations du
plancher,
pour ensuite enlever ceux du pré mur inférieur, permettant ainsi d’installer et de
positionner les nouveaux pré-murs correctement et en toute sécurité.
Pour compléter cette micro-tâche, l’utilisateur, en vue première personne, devra :
implanter une nouvelle série de gardes corps, dans les réservations prévues dans le
plancher, en interagissant depuis un stock de gardes corps précédemment amené
dans la zone de travail vers ces réservations dans le plancher (on pourra placer
directement des trames potelets+lisses d’une longueur égale à celle entre les
réservations du plancher). Une condition de succès sera notamment d’en poser sur
toute la longueur de pose de pré murs prévue.
Interagir avec les gardes corps existant dans les pré-murs inférieurs afin de simuler le
fait de les retirer, en veillant bien à rester en sécurité derrière la nouvelle ligne de
garde-corps
Figure 1 Visualisation 3D de la zone où s'effectuera la pose des pré murs (et donc la zone du démonstrateur)
Les dangers et risques mis en avant par ce démonstrateur (au-delà de l’aspect formateur d’un
point de vue méthodologique) seront :
Les chutes de hauteur de l’utilisateur depuis la zone, soit parce qu’il a enlevé une partie des
garde-corps déjà présents avant d’avoir implantés les nouveaux, soit parce qu’il a basculé de
l’autre côté des gardes corps en voulant en enlever
Chutes de plain-pied en heurtant un objet présent (ex : reculer dans un étai pré fixé au sol)
Des pièges pourraient être présents dans le démonstrateur :
Justement par rapport aux étais présents dans la zone de pose où l’utilisateur pourrait chuter
Emettre l’hypothèse, pour cet exemple-ci, que les réservations dans le plancher ont été
prévues trop éloignées du pré mur (et donc retranscrites comme tel dans la maquette) et
que l’utilisateur se rende compte physiquement de ce problème en essayant de retirer, sans
succès, l’ancienne ligne de garde-corps depuis la nouvelle ligne implantée dans ces
« mauvaises » réservations (mettrait en avant le fait que le démonstrateur puisse déceler ces
problèmes pratiques à partir de la maquette, et bien avant l’implantation réelle de ces
réservations).
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