Depuis 3 ans, L’Institut National des Sciences Appliquées (INSA) Rouen Normandie et l’École Nationale Supérieure d’Architecture de Normandie (ENSAN) proposent à leurs élèves de collaborer dans le cadre d’une démarche BIM. L’exercice est pédagogique mais pas uniquement : il a aussi l’ambition de contribuer à un projet de construction bien réel. Cette année, les apprentis et les élèves ont réalisé les maquettes numériques avec le logiciel REVIT d’Autodesk et ont utilisé le plugin ClimaBIM de BBS Slama pour l’optimisation énergétique des projets. Compte-rendu de leur travail.
Pour l’année 2017/2018, l’objet de la collaboration a été un bâtiment tout béton qui orne l’une des entrées du Campus de l’Université de Rouen (UR) depuis le début des années soixante-dix, le bâtiment « STAPS4 ». Ce bâtiment abrite des classes d’enseignement, des bureaux et un logement de fonction. Il est surnommé « Le Cercueil » en raison de sa forme particulière.
Le Cercueil dans l’état existant
L’objectif du travail, fixé par la Direction des Ressources Immobilières (DRI) de l’UR, était l’étude de la réhabilitation du bâtiment : le traitement architectural des façades et de la toiture, la limitation des consommations d’énergie, le confort thermique et visuel, la prise en compte de la sécurité-incendie. Ce programme était assorti d’un certain nombre de contraintes techniques qui ont permis de cadrer les travaux des élèves.
Douze apprenti.e.s-ingénieur.e.s en dernière année de la filière PerfE de l’INSA Rouen Normandie ont travaillé sur le projet à partir de novembre 2017. Ils et elles ont été aidés au mois de février dernier pendant une semaine par treize élèves-architectes de l’ENSAN inscrits à la « fabrique » BIM de 4ème année. L’idée était de constituer, pour cette semaine complète de travail collaboratif, six équipes mêlant ingénieur.e.s et architectes, chacune devant présenter une proposition de réhabilitation à la fin.
Evaluer l’efficacité énergétique de l’existant
Les apprenti.e.s-ingénieur.e.s ont pu bénéficier de l’aide de Romain Briant de BBS SLAMA qui a réalisé pour eux la maquette architectural du bâtiment existant sur Revit. Ils et elles ont poursuivi le travail de manière collégiale en faisant usage du plugin ClimaBIM pour informer le fichier avec les caractéristiques énergétiques du bâtiment dans l’état. Enfin la Simulation Énergétique Dynamique (SED)du plugin ClimaBIM a été appliquée à la maquette puis traitée pour fournir la base d’un diagnostic de l’existant.
Pour la réhabilitation, en ce qui concerne l’éclairage, le projet a été élaboré par 3 étudiants de la Licence Professionnelle PEEB (LproPEEB) de l’IUT de Rouen dans le respect des exigences de confort visuel énoncées par la norme NF EN 12464-1. Quant au chauffage, il a été décide de conserver le réseau d’émetteurs de chaleur déjà en place. Seuls les composants de régulation (têtes thermostatiques, lois d’eau) devaient être changés pour adapter le réseau de distribution existant aux nouveaux besoins. La DRI souhaitait par ailleurs conserver la ventilation en l’état. Les six groupes ont dû inclure ces données dans leur proposition.
Les projets de réhabilitation
Lors de la semaine de travaille collaborative, les élèves-architectes ont exprimé leur vision de la réhabilitation en construisant un nouveau modèle au format rvt dit maquette architecturale. Pour respecter les contraintes techniques, seul le traitement des façades (dont les menuiseries) et de la toiture ont été envisagés.
Pour chaque groupe cette maquette a constitué un support de communication entre les architectes et les ingénieur.e.s mais il n’a pas été possible de lui appliquer directement la SED du plugin ClimaBIM. Au lieu de cela, les ingénieur.e.s ont exporté la maquette énergétique de l’existant vers ClimaWin pour éditer le fichier résultant en fonction des solutions de réhabilitation pensées par les architectes.
Groupe BAILLOT-GOUPIL-GUILLER-CICERON-HARDIVILLIER
Comparaison des consommations d’énergie avant et après travaux de rénovation
Groupe CARDONA-KONATE-GLINEL-GRIMBERT
Calcul de ponts thermiques
Deux maquettes
Les architectes et les ingénieur.e.s n’ont pas partagé une seule et même maquette REVIT pour deux types de raisons :
1°) Certains objets architecturaux parmi ceux disponibles via les familles REVIT ont posé problème au moment d’être analysés par le plugin ClimaBIM. L’élaboration d’une convention de modélisation doit permettre à terme de contourner ce type de difficulté. Mais la mise au point d’un tel document requiert une connaissance profonde des mécanismes mis en jeu lors de l’analyse par le plugin ClimaBIM ; et aussi la connaissance exhaustive des types de solutions susceptibles d’être proposées par les architectes.
2°) Les liens établis entre les ponts thermiques du modèle REVIT et le catalogue des linéiques étaient rompus à chaque nouvelle analyse ClimaBIM. Le temps nécessaire à l’établissement de ces liens s’est par ailleurs révélé assez long ce qui a dissuadé les architectes de faire prendre en compte par ClimaBIM les modifications qu’ils souhaitaient apporter au modèle REVIT. Ce problème est en cours de traitement par BBS SLAMA.
Groupe ROCCHI-VACANDARD-GUILPAIN-MASSIRE
Mise en vis-à-vis des maquettes architecturale et énergétique
Une réussite !
L’étude de la réhabilitation du Cercueil telle que proposée aux apprenti.e.s-ingénieur.e.s et aux élèves-architectes participant au projet a permis à l’ensemble des apprenant.e.s de développer la maîtrise de leur sujet dans leurs domaines de compétences respectifs selon Jean-Baptiste Carpentier, enseignant au sein de la filière PerfE à l’INSA de Rouen et coordinateur du projet. La collaboration a été fructueuse comme en témoigne l’aperçu des travaux des six groupes ci-dessous.
Groupe ROCCHI-VACANDARD-GUILPAIN-MASSIRE
Groupe DUMESNIL-GOUDIAMY-POUPARD-DAOUD
Groupe POUCHET-BASSEE-DEGREMONT-RIVRIN
Groupe BAILLOT-GOUPIL-GUILLER-CICERON-HARDIVILLIERS
Groupe PHILIPPE-JEBBOUR-DESLANDES-PANTIN
Groupe CARDONA-KONATE-GLINEL-GRIMBERT
