Le BIM ou Building Information Modeling, peut être traduit en français par « Modélisation des données d’un bâtiment ». Cette technique permet la production, la gestion et la visualisation de données liées à la construction ou à la rénovation d’un bâtiment. Dans une perspective de préservation de l’environnement, le BIM est un atout majeur.
Au cours de la dernière décennie, le BIM a contribué à une plus grande efficience de l’industrie, en améliorant délais et coûts. Voici trois projets d’innovation industrielle réalisés par des élèves-ingénieurs de cinquième année, dans les majeures Nouvelles Énergies et Mécanique Numérique et Modélisation.
Simulation BIM d’un gymnase
Un projet de Marion DUSSOUILLEZ, Allahma Al Redwan KHAN, Kévin MARY et Dina MAZLOUM
« Aujourd’hui, la population mondiale a atteint les 7.5 milliards d’habitants. D’ici 2050, on estime la population à 9 milliards dont 6.4 milliards vivront en ville, soit 70% de la population mondiale. Au vu de cette forte croissance démographique, les nouvelles technologies ne cessent de se développer pour répondre à des besoins de plus en plus nombreux. Les besoins en énergies sont importants et coûteux mais les ressources s’épuisent.
Le BIM est une réponse pour minimiser la consommation d’électricité, d’eau et des déperditions thermiques d’un bâtiment dès lors sa conception et tout au long de son cycle de vie. Il existe 7 dimensions pour le BIM : coordonnées x, y et z, temps, coûts, efficacités énergétiques environnementales, durée de vie.
Le projet consiste à réaliser la rénovation d’un gymnase en utilisant la méthode BIM. Les élèves-ingénieurs se sont fixés un budget de 750€/m², hors coûts de maintenance. Dans l’optique de comparer l’apport des énergies renouvelables dans la consommation du bâtiment et d’en tirer des conclusions quant à leur degré d’importance, ils ont proposé deux solutions avec ce même budget.
La première solution est la modélisation de ce gymnase raccordé au réseau électrique classique. Pour la deuxième, les élèves-ingénieurs incluront des énergies renouvelables (panneaux solaires avec batteries). Ils procèderont à un choix judicieux des matériaux à utiliser pour rendre ce gymnase moins énergivore ainsi qu’à l’utilisation d’appareils électronique à faible consommation d’énergie équipés de capteurs afin de surveiller les consommations de ce gymnase ».
Conception BIM et préparation d’une tiny house la plus « autonome » possible
Un projet réalisé par Zainab ABOUELADL, Mathilde FEZARD, Sofia GACEM et Valentin ROSSI
« Qu’est-ce qu’une tiny house ? Comme son nom l’indique, elle est à mi-chemin entre une petite maison et une caravane. Celle-ci repose sur une remorque lui permettant d’être tractée et emmenée partout. Plusieurs besoins sont à l’origine de ce projet : commercialisation de programmes immobiliers, sensibilisations à différentes actions (écologiques, fablab, etc.) ainsi qu’une mobilité professionnelle. Par exemple, dans certaines zones rurales les déserts médicaux représentent un enjeu majeur de cette Tiny house. Elle apportera aux aides-soignants une plus grande mobilité et un espace de vie et de travail, apportant les soins médicaux nécessaires aux Français.
Pour cela, la Tiny House se devra d’être autonome en énergie pour une semaine et respecter les contraintes liées au code de la route. La Tiny House doit également être respectueuse de l’environnement et réduire au maximum son empreinte carbone au cours de son cycle de vie (fabrication, utilisation et recyclage).
Ce projet s’inscrit dans diverses dimensions notamment l’innovation, l’environnement, l’économie et la santé. Il répond à l’ensemble de ces problématiques par : le coût : budget à respecter, coût de maintenance faible, consommation énergétique faible ; l’autonomie : une semaine pour une personne en eau, électricité, climatisation et chauffage ; Un faible impact sur l’environnement ; Une manière saine et durable de vivre par des systèmes performants.
Enfin, un aspect non négligeable de la valorisation de ce projet est l‘aspect collaboratif et d’interopérabilité mis en œuvre par le processus BIM. Cette méthodologie de travail normalisée se base sur des outils numériques permettant de réaliser des maquettes virtuelles partagées. Elles rassemblent toutes les informations nécessaires à la construction d’un ouvrage. Le BIM facilite la conception et permet d’améliorer la collaboration entre les intervenants durant toute la durée du projet ».
Conception BIM et préparation de modules techniques sanitaires préfabriqués pour logements d’urgence
Un projet d’innovation industrielle réalisé par Ismaïl BEN HARIZ, Maxime PALLARDY, Julien PLANQUETTE et Dylan PORTELA
« Ce projet d’innovation industrielle a été mené en partenariat avec les entreprises NeXT Gen Village et Smart Use. Ces deux sociétés souhaitent déployer des logements mobiles personnels ou professionnels en permettant au personnel médical de pouvoir réaliser des déplacements dans les déserts médicaux tout en étant autonome énergétiquement.
Une Tiny House est, traduit littéralement, une « petite maison ». Cette Tiny House doit pouvoir répondre aux activités d’une habitation principale à l’année, aussi bien en été qu’en hiver. Elle doit ainsi disposer de toutes les caractéristiques nécessaires au confort.
Les élèves-ingénieurs ont réalisé ce projet en collaboration avec une autre équipe qui a conçu la partie structure de la Tiny House. Afin de pouvoir effectuer un travail collaboratif de qualité, ils ont utilisé la méthode de travail s’articulant autour du BIM.
Les élèves-ingénieurs étaient en charge de réaliser la partie énergétique du logement. En ce qui concerne la fonctionnalité la Tiny House, elle est composée d’un séjour, une douche, un WC, une kitchenette et une chambre au niveau supérieur.
Les élèves-ingénieurs ont décidé d’implémenter 17m² de panneaux solaires photovoltaïques d’une puissance totale de 3kWc pour exploiter au maximum les énergies renouvelables. Un système de batterie a été ajouté en complément pour stocker l’électricité produite. Cette électricité sert à alimenter l’éclairage LED, les équipements de la kitchenette ainsi que les équipements sanitaires. Pour le matériel sanitaire, un chauffe-eau thermodynamique utilisant les calories de l’air alimente la Tiny House en eau chaude sanitaire et le système de douche « Shower Loop ».
De plus, deux réservoirs se situant sous le plancher sont présents pour stocker de l’eau propre et récolter les eaux usées. Le chauffage est assuré par un plancher chauffant avec une circulation d’eau chaude provenant du ballon d’eau thermodynamique. Enfin, pour combler toute panne éventuelle, il y a la présence d’une prise externe afin de pouvoir se raccorder sur un réseau électrique externe ».
Retrouvez les projets des élèves-ingénieurs de l’ESILV, école d’ingénieurs généraliste à Paris
