Expertise en matière de grands projets, partenariat, BIM et Lean : les compétences clés pour la réussite

Un modèle de partenariat permet de disposer de nombreux leviers pour assurer en toute sécurité la gestion et la réalisation d’un projet tout au long de sa mise en œuvre. Il est toutefois nécessaire de prévoir une longue phase de concertation entre le maître d’ouvrage, les architectes et notre propre équipe, de manière à clarifier les attentes et à concilier toutes les exigences. Et pour y parvenir, il faut non seulement de la volonté, mais surtout de la confiance, ainsi que beaucoup de temps et de discussions. Le projet Südcampus à Bad Homburg nous permet d’illustrer la mise en œuvre de cette procédure de partenariat en deux étapes.

Conformément aux souhaits du client

En se mettant autour d’une table avec Wüstenrot, Implenia fait face à un maître d’ouvrage pour qui le partenariat n’est pas un concept inconnu. En effet, une procédure en deux étapes était prévue dès le stade de l’appel d’offres. Après avoir exploré les possibilités de partenariat avec plusieurs entreprises générales, Wüstenrot s’était décidé pour le modèle proposé par la succursale Grands projets d’Implenia.

De son côté, Implenia avait accepté avec plaisir la demande de présentation de son modèle de partenariat à l’issue de l’Expo Real 2018. Clairement structuré et éprouvé, le modèle élaboré par l’équipe composée de la direction de la succursale Grands projets et des responsables de la conception avait convaincu Wüstenrot. Les négociations contractuelles engagées entre les parties ont abouti au printemps 2019 à un contrat basé sur deux étapes, comme prévu par l’appel d’offres.

La phase 1, la phase de pré-construction, porte sur les différentes étapes de planification et d’autorisation jusqu’à la soumission de l’offre, la phase 2 sur la planification de l’exécution et la mise en œuvre de la construction.

Cette phase 1, qui comprend les phases de prestations 1 à 4 selon la réglementation allemande des honoraires pour architectes et ingénieurs (Honorarordnung für Architekten und Ingenieure HOAI*) a été traitée par une équipe d’architectes sélectionnés conjointement et mandatés par Wüstenrot. Toutes les autres planifications techniques ainsi que la coordination globale ont été prises en charge par la succursale Grands projets. Une équipe nombreuse, composée de représentants du maître d’ouvrage, du responsable de la conception, d’architectes, de planificateurs techniques et d’exécutants a élaboré en commun, dans un souci permanent d’optimisation, la définition des ouvrages à construire, le dimensionnement des nouveaux bâtiments et les normes de produit à atteindre. Le processus de développement a été régulièrement accompagné par le service Calcul des coûts de la succursale et réaligné, si nécessaire, sur la base de données solides.

Cette phase, qui a duré un an et demi, jusqu’au terme de la planification des autorisations, s’est achevée à l’été 2020. Résultat : un ensemble résidentiel composé de logements très différents, dont la variété s’est également avérée très chronophage au cours des phases de planification ultérieures.

Les activités de projet exigent une bonne communication

Le projet de construction a été divisé en îlots et les demandes de permis de construire ont été soumises dès la phase de planification des autorisations.

L’organisation régulière de workshops à périmètre défini et composés de participants bénéficiant d’une bonne expertise, la coordination active avec le maître d’ouvrage lors des réunions de planification et l’implication précoce d’une équipe de construction opérationnelle expérimentée ainsi que du service Calcul des coûts ont été indispensables à la préparation de la phase de réalisation, et ce, malgré la complexité inhérente à la création d’un nouveau quartier urbain à aménager et à relier à l’environnement existant. Un esprit coopératif, avec des relations d’égal à égal, et la poursuite d’un objectif commun y ont contribué de manière déterminante.

Particularité du projet Südcampus : Implenia a réalisé toutes les phases du projet avec ses planificateurs et l’équipe d’architectes et en a pris activement les commandes dès le début. Complétées par les planifications techniques en matière de statique et de structure, réalisées en interne par le département Ingénierie du bâtiment, les phases se sont succédé en coordination constante avec l’équipe opérationnelle. Le grand avantage : avant le début de la planification de l’exécution proprement dite, avant l’établissement du devis et bien avant l’exécution, tous les participants étaient impliqués à fond dans le projet et en connaissaient les détails.

La planification de l’exécution, à savoir la phase de prestations 5 aux termes de la HOAI*, exige plusieurs mois supplémentaires en raison de l’ampleur du projet. Un échange intensif entre toutes les personnes participant à la planification et à l’exécution du projet reste important au cours de cette phase de prestations, de même que l’implication des fabricants de produits. La gestion experte de notre équipe permet ainsi de répondre au mieux, dans le cadre de l’ingénierie progressive de la valeur, aux questions de détail sur le plan technique et économique. Cette gestion s’appuie sur la maquette BIM, au moyen de laquelle sont définis les éléments et les matériaux de construction selon une approche quantitative. Les données ainsi obtenues sont utilisées pour les descriptifs et spécifications des prestations, les quantités de commande de béton, d’acier et d’autres matériaux ainsi que pour l’établissement d’échéanciers. 

Composition et coordination de l’équipe d’Implenia

Dès le début, les rôles clés ont été assumés par notre direction de projet et nos économistes qui, le plus tôt possible, ont apporté leur expérience en matière d’offre et d’exécution, ainsi que par le responsable de la conception qui a accompagné les phases de planification de nombreux projets et connaissait toutes les interfaces et tous les points de blocage possibles d’un point de vue opérationnel. La gestion de la planification et de l’exécution sont les compétences de base dont dépend dans une large mesure le succès d’un projet.

Présent tout au long du projet Südcampus, Kolja Schmidt, directeur du service technique interne de la succursale, a occupé dès le début le rôle clé de responsable de la conception. Alexander Korth, chef de projet senior, a été activement impliqué avec son équipe d’exécution dès la phase de planification et d’appel d’offres.

La numérisation illustrée par un projet concret

Le BIM ne constituait pas une exigence contractuelle du maître d’ouvrage. Néanmoins, tous les planificateurs ont travaillé sur la base de maquettes et étaient par ailleurs prêts à participer à un stade précoce à un plan de réalisation BIM. Ces maquettes ont été régulièrement échangées via une plateforme commune mise à disposition par Implenia. 

Les maquettes des architectes ont par ailleurs servi de base au calcul de l’offre. Par conséquent, aucune modélisation supplémentaire n’était nécessaire en interne, dans la mesure où les maquettes existantes pouvaient être traitées et analysées au sein de la succursale.

Pour la phase d’exécution, il est prévu d’utiliser des terminaux mobiles afin que l’équipe de chantier puisse disposer à tout moment de plans à jour ainsi que de la maquette interconnectée, même à l’extérieur du conteneur de chantier. En outre, les nomenclatures des quantités basées sur le BIM pour les appels d’offres de prestations des sous-traitants et leur facturation, ainsi que pour les listes de pièces devraient faciliter le travail quotidien sur le chantier. C’est aussi à ce niveau que se situe l’interface avec la planification des tâches en Lean Construction, laquelle a notamment recours aux spécifications quantitatives issues de la maquette.

Le plan, la méthode et la réalisation 

Pour mener à bien un projet, il convient de réfléchir dès le début à la succession complexe des différentes tâches sur le chantier afin d’assurer un déroulement fluide des travaux. Dans le cas du projet Südcampus, la durée de construction et l’exploitation de la répétitivité des processus et procédures constituent des aspects essentiels. La subdivision en sept îlots de construction, dont certains doivent être réalisés simultanément, explique que l’élaboration d’opérations réglementées et le cadencement des apports de matériaux et des flux de livraison pendant la mise en œuvre nécessitent une planification complexe et coûteuse. Les méthodes Lean aident à planifier les processus et les échéances ainsi que l’équipement de chantier et la logistique, raison pour laquelle l’implication précoce de l’équipe Lean est importante et essentielle.

Alexander Korth, responsable global du projet, a décidé d’utiliser les avantages de la Lean Construction pour assurer la réussite du projet ainsi qu’un contrôle optimal. Il a donc invité l’équipe Lean à organiser avec les participants au projet des workshops consacrés aux différentes étapes de la mise en œuvre, depuis le terrassement jusqu’aux divers travaux de bâtiment, en passant par le soutènement.

À l’avenir, la planification des processus et des échéances inclura également les sous-traitants. Pour assurer le succès du projet, ceux-ci doivent participer régulièrement aux réunions afin de contribuer activement à l’élaboration des processus de construction. L’expérience acquise lors d’autres projets a montré que cette participation aide considérablement à assurer un bon déroulement du processus de construction ainsi que des réceptions plus détendues.

*HOAI : Honorarordnung für Architekten und Ingenieure (réglementation allemande des honoraires pour architectes et ingénieurs). Le bâtiment comporte neuf phases de prestations, appelées aussi phases de construction. Définies dans la HOAI, celles-ci subdivisent la prestation globale requise pour la construction de bâtiments et servent de base à la rémunération.

Comment le BIM a été intégré au projet

Généralités :

  • Le maître d’ouvrage n’avait aucune exigence en matière de BIM.
  • Grâce à la phase de pré-construction, la planification dans LPH2 s’est effectuée à un stade précoce.
  • Tous les planificateurs impliqués travaillent selon une approche de modélisation, parfois même avec le logiciel de création utilisé par Implenia (Autodesk Revit).
  • Pour cette raison, PES-BIM a été intégré à un stade précoce afin de gérer et de coordonner la planification modélisée.

Phase de planification :

  • Les planificateurs et Implenia ont volontairement pris la décision d’utiliser le BIM dans le cadre de ce projet et d’échanger régulièrement les maquettes dès le début de la phase de planification.
  • L’objectif est que tous les participants aient accès rapidement et en continu au dernier état de la planification, tout en minimisant les pertes d’interface et en favorisant la communication et le flux d’informations au sein de l’équipe de planification.
  • À cet effet, il s’est avéré nécessaire d’établir un plan de réalisation du BIM définissant clairement les règles de coopération entre les différents participants à la planification (architecte / ingénieur en structure / planificateur des équipements techniques).
  • Le plan de réalisation a été établi en collaboration avec PSE-BIM et les planificateurs et a été continuellement adapté aux exigences.
  • Au début, le plan de réalisation du BIM a été régulièrement passé en revue par PSE-BIM, p. ex. pour vérifier que les exigences en matière de localisation et de structure étaient respectées.
  • Le processus de contrôle modélisé des conflits et de gestion des problèmes a été mis en place par Implenia à un stade précoce et appliqué avec les personnes impliquées dans la planification.

Calcul des coûts en vue de l’offre :

  • Les maquettes fournies par l’architecte ont par ailleurs servi de base au calcul modélisé des coûts en vue de l’offre. C’est ainsi qu’il s’est avéré inutile de procéder à une modélisation supplémentaire en interne. Il a suffi qu’Implenia vérifie les maquettes d’architecture, les compare à son propre contenu et les traite dans iTWO.

Phase d’exécution :

  • Dans cette phase, il est prévu d’exploiter les avantages de la méthode BIM, notamment au bénéfice de l’équipe de chantier.
  • À cette fin, le recours à des terminaux mobiles, dotés de l’application Dalux Field, permettra à l’équipe de construction de disposer à tout moment de plans à jour ainsi que de la maquette interconnectée, même à l’extérieur du conteneur de chantier, ce qui facilitera également la communication avec les sous-traitants.
  • En outre, il sera possible de modéliser l’extraction de quantités pour la commande de matériel ou la facturation via le logiciel Desite. Des plans d’ensemble colorés, destinés aux sous-traitants, seront également générés depuis Revit.
  • L’établissement de liens avec le Lean et avec la planification des tâches s’effectuera également dans Desite et devra être soutenu p. ex. par les rapports dits 4D (présentation modélisée hebdomadaire des prestations).

Le quartier résidentiel « Südcampus » à Bad Homburg affiche les dimensions d’un projet à grande échelle :

27 immeubles d’habitation, une garderie d’enfants, sept parkings souterrains d’environ 80 000 m2 de surface brute de plancher sur une superficie d’environ 40 000 m2.
Prestations contractuelles : 540 logements, garderie d’enfants, parkings souterrains
Début des travaux : prévu pour fin 2020
Durée de construction : 38 mois