Chef adjoint du département Design de Nikken Sekkei Tomohiko Yamanashi sur les possibilités des technologies BIM et l'expérience de leur utilisation dans les projets du bureau: la résidence House on the Water et la construction du terminal passagers n ° 3 de l'aéroport international de Narita.
Nikken Sekkei, l'une des plus grandes entreprises d'architecture et de construction au Japon et dans le monde, est un pionnier constant dans l'utilisation et la distribution des technologies BIM. Nikken Sekkei a été l'un des premiers à utiliser et à distribuer les technologies BIM - il y a environ cinq ans. Au départ, uniquement pour améliorer la qualité de la conception et optimiser le flux de travail, mais avec l'intention de passer un jour complètement au BIM. Aujourd'hui, le bureau crée déjà des bâtiments qui n'auraient guère pu être réalisés sans le BIM.
L'innovation rendue possible par le BIM
Le développement des technologies de l'information et de la communication (TIC) a entraîné des changements majeurs dans certains domaines de l'architecture. L'industrie de la construction a commencé à utiliser technologies additives, qui incluent la popularité croissante de l'impression 3D. Dans les projets Wooden Hall et Hoki Museum, les données BIM ont été utilisées tout au long du processus de production, jusqu'à la gestion des machines-outils.
Dans la conception architecturale, grâce aux TIC, il est désormais possible d'utiliser plus largement simulations et modélisation … Parce que ces méthodes prennent du temps et des efforts, elles n'avaient auparavant de sens que pour les grands bâtiments et seulement quelques fois pendant le processus de conception. Dans le cas de NBF Osaki Building (anciennement Sony City Osaki), le BIM a été utilisé à plusieurs reprises pour obtenir les commentaires des clients sur la propriété. Et lors de la création de la résidence «On the Water», on a modélisé le débit d'air, les baisses de température, etc. Cette approche est payante même pour la conception de petites maisons privées.
Conception assistée par ordinateur grâce aux TIC, il peut devenir une nouvelle méthode dans laquelle la tâche principale d'un architecte est de développer un concept ou un algorithme. Par exemple, dans le bâtiment Kawasaki Toshiba, les architectes ont créé un algorithme et défini le nombre de grilles sur la façade, et le programme a calculé leur emplacement. Le résultat est une conception et une conception complexes, tout en réduisant les coûts de conception.
Le quatrième domaine d'application des TIC est proche du concept
"Internet des objets" … Un objet architectural devient lui-même un appareil numérique. Des capteurs sont attachés aux bâtiments pour avertir des catastrophes naturelles. De tels capteurs peuvent également être utilisés pour assurer la sécurité en captant le mouvement des personnes. C'est l'une des technologies utilisées en préparation des Jeux olympiques de Tokyo 2020.
Le bâtiment NBF Osaki susmentionné est un autre exemple. La bio-coque du bâtiment bloque l'effet de l'îlot de chaleur qui l'entoure: en détectant le niveau de chaleur et de lumière à l'aide de capteurs, elle fait circuler l'eau et transforme l'eau de pluie en vapeur. Pour utiliser efficacement une petite quantité d'eau de pluie, l'ordinateur surveille sa répartition uniforme autour du bâtiment.
Distribution du BIM au Japon
Actuellement, Nikken Sekkei n'utilise que deux ou trois de ces innovations, mais il deviendra bientôt une pratique courante d'utiliser les quatre dans un seul bâtiment. Cela nécessite une grande plate-forme commune. Étant donné que les TIC sont basées sur des informations numériques, le BIM convient en tant que telle plate-forme. Les dessins 2D ne sont plus une source d'informations suffisante, tout comme leurs versions PDF numérisées. Le BIM en ce sens est absolument essentiel.
Au Japon, l'adoption du BIM est lente et son utilisation est limitée. Dans l'industrie de la construction, le système de fabrication dans son état actuel est considéré comme suffisamment développé pour produire une architecture de haute qualité. Le BIM est principalement utilisé par les concepteurs ou les entrepreneurs généraux pour améliorer l'efficacité et la qualité du travail. Une croissance explosive est difficile à prévoir à ce niveau.
Pour que la diffusion des technologies BIM soit plus rapide, le client doit comprendre tous les avantages qu'elles offrent. Par exemple, en plus de ce qui a déjà été dit, avec l'aide des TIC, il est possible de contrôler automatiquement la perte d'énergie et de réduire ainsi le coût d'exploitation d'un bâtiment.
Il est également important de créer un environnement qui permette de numériser rapidement et facilement les informations. Il doit s'agir d'un environnement confortable dans lequel n'importe qui - concepteur, entrepreneur ou client - peut facilement créer des données pour le BIM et obtenir des résultats immédiats. La clé pour créer un tel environnement réside dans des solutions BIM puissantes et efficaces. C'est pourquoi nous utilisons ARCHICAD®.
ARCHICAD est très facile à apprendre, mais un produit sérieux. Outre ses performances élevées, ce logiciel présente également un autre avantage important: un support puissant pour «OPEN BIM®-approcher . Cela implique l'utilisation d'un format de fichier IFC universel pour organiser l'interaction entre tous les spécialistes impliqués dans le processus de conception. «Aujourd'hui, il est particulièrement important pour les entreprises d'architecture de pouvoir collaborer et échanger des informations, quel que soit le logiciel utilisé. La collaboration dans le domaine de la transmission de données est essentielle. Les informations ne doivent pas rester exclusives à une entreprise, donc l'indicateur clé pour nous est la qualité du transfert de données d'ARCHICAD vers d'autres programmes », commente Yamanashi
exemple de la pratique:
Maison au bord de l'eau
Année: 2016
Logiciel: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD, STREAM
On the Water Project est une maison d'été située dans un endroit calme sur les rives du lac Chuzenjiko à Nikko, dans la préfecture de Tochigi. Le bâtiment de deux étages se dresse juste à côté de l'eau sur une pente qui descend à sept mètres de la route menant au lac.
Recréer l'environnement du projet
Les architectes ont voulu souligner l'atmosphère isolée du lieu et créer un espace dans lequel profiter de la nature. Comme les propriétaires attendaient de nombreux invités dans leur maison, il a fallu réfléchir au régime thermique. Mais le concept n'est apparu que lorsque le client a laissé tomber la phrase que «même le froid peut être agréable». Puis les architectes se sont rendu compte que l'air froid fait partie intégrante de ce lieu, contrairement à la ville, où l'environnement est homogène et régulé. De cette idée est née la forme du bâtiment - une spirale, le long de laquelle le client sent que non seulement la vue à l'extérieur de la fenêtre change, mais aussi la température. Plus vous vous rapprochez de l'eau, plus il fait froid.
Créer cette diversité s’est avéré être une tâche ardue. Pour le résoudre, des études détaillées et une modélisation du futur bâtiment étaient déjà nécessaires à un stade précoce de la conception. C'est cher et prend du temps pour les maisons privées, mais ARCHICAD a rendu l'impossible possible. Un groupe BIM spécial a été créé dans l'entreprise, qui a rapidement publié un modèle 3D dans ARCHICAD pour des recherches plus approfondies.
«Je ne pouvais pas du tout imaginer la vue du lac à travers des dessins 2D. Mais en ajoutant les montagnes et le paysage environnants au modèle BIM, ARCHICAD a permis de voir le projet comme si nous étions à l'intérieur d'un futur bâtiment », explique l'un des auteurs du projet, Satoshi Onda. Avec ARCHICAD, il a été possible de déterminer le meilleur emplacement pour le bâtiment sur le site, l'échelle des pièces, ainsi que la forme et la taille des ouvertures de fenêtres.
Des résultats prévisibles avec le BIM
«Nous avons pu déterminer où nous placer ou nous asseoir pour voir le mont Nantai sous le meilleur angle possible. Nous pourrions analyser tout ce qui entrera dans le panorama de la fenêtre, - dit le chef du département de design Hajime Aoyagi. "Dès le début, non seulement la vue a été modélisée, mais aussi l'environnement thermique et la ventilation - rien n'a été créé par accident."
Le modèle BIM a également été utile pour les réunions avec le client et les entrepreneurs. «Comme il était difficile de comprendre la forme du bâtiment à partir du seul plan d'étage, nous avons utilisé un modèle 3D. Le client et l'entrepreneur ont immédiatement compris l'espace, il était facile d'expliquer nos intentions de conception. Je pense que cela nous a évité de nombreux déplacements sur le chantier."
exemple de la pratique:
Terminal passagers 3, aéroport international de Narita
Année: 2015
Logiciel: GRAPHISOFT ARCHICAD, AutoCAD
Le terminal passagers n ° 3 de l'aéroport international de Narita est destiné à desservir les compagnies aériennes à bas prix. Avec un petit budget - une fois et demie moins que ce qui est habituellement dépensé pour un tel bâtiment - il était nécessaire de créer un bâtiment fonctionnel et efficace.
Optimisation du budget de construction
En raison de restrictions monétaires, ils ont immédiatement dû abandonner les éléments standards de l'aéroport: le plafond, l'atrium, les voyageurs. Le nombre d'ascenseurs était également limité. En conséquence, des problèmes sont survenus: les passagers devront marcher longtemps, les itinéraires sont confus, les tuyaux de ventilation sont ouverts et il est difficile d'organiser la navigation en raison de l'absence d'atrium. Les architectes ont décidé de changer l'approche des normes de conception des aéroports et ont commencé à réfléchir à la manière de compenser le manque d'éléments standard.
«Puisque le passager doit marcher longtemps, nous devons trouver du matériel qui rendra ce voyage agréable. - dit l'un des auteurs du projet Yasumasa Motoe. "Par exemple, une surface de sol caoutchoutée." C'est ainsi que sont apparus les «tapis de course», qui non seulement orientaient les passagers, mais rendaient également tout l'espace plus émouvant.
Il y avait beaucoup d'autres idées qu'ARCHICAD a aidé à visualiser et à vérifier le budget ou le confort.
Structures et systèmes MEP en BIM
«Dès le début, nous avons planifié la conception, la structure et les utilités dans leur ensemble, sans modèle BIM, cela serait difficile à réaliser», explique l'architecte Wataru Tanaka. - Le modèle s'est avéré particulièrement utile pour résoudre le problème de l'absence de plafond. Nous avons caché la ventilation à l'intérieur des poutres du sol et fixé des panneaux aux poutres. Nous avions un modèle ARCHICAD, à l'aide duquel nous avons analysé les réseaux et les structures d'ingénierie - nous avons donc réalisé que nous réalisions l'idée ».
Motoe ajoute qu'il y avait beaucoup plus d'idées, mais même celles qui réussissaient très bien devaient être ignorées si elles ne répondaient pas aux exigences budgétaires ou n'aidaient pas à créer la bonne atmosphère pour les passagers. Avec l'aide du modèle BIM, il s'est avéré également vérifier la sécurité du bâtiment, le présenter visuellement au client et expliquer aux ingénieurs réseau ce qu'on attend d'eux. «Lorsque nous avons traversé le bâtiment achevé, il ressemblait exactement au modèle 3D. Pour être honnête, c'est incroyable. Néanmoins, je m'ennuie de la magie des plans ordinaires qui se transforment en bâtiments tridimensionnels."
A propos de Nikken Sekkei
Au tournant du 20e siècle, alors que la modernisation prenait le dessus sur l'esprit des architectes, une petite entreprise de vingt-neuf architectes, designers et ingénieurs avant-gardistes a été organisée au Japon pour construire une nouvelle bibliothèque à Osaka. Le succès critique du bâtiment achevé a conduit à la poursuite des activités de l'entreprise. L'entreprise compte aujourd'hui plus de 2 500 employés. Des projets ont été mis en œuvre dans quarante pays du monde. Nikken Sekkei est la plus grande - et pour beaucoup la société d'architecture la plus prospère au monde.
L'attitude de l'entreprise envers l'innovation est devenue légendaire. Dans les années 1930, un prototype de système de révision de conception a été créé, qui a ensuite évolué vers une «innovation de processus de conception» visant à renforcer la pensée créative collective. En 1964, Nikken Sekkei est devenue la première entreprise au Japon à utiliser des ordinateurs dans la conception architecturale.
Les projets de Nikken Sekkei ont eu un impact énorme sur le paysage urbain, en particulier dans la région du Pacifique, où sa présence se fait le plus sentir depuis le début du 21e siècle. Au fil des ans, Nikken Sekkei a activement étendu ses activités pour englober un large éventail de services de conception et de construction, de la conception d'installations commerciales, industrielles et culturelles à la planification de la politique urbaine et à la conceptualisation des villes vertes de demain.
