Charte BIM Exploitation de Spinalcom
- Waiss Baqui
- Jérémie Bellec
- Sebastien Coulon
Pourquoi introduire de nouveaux éléments dans une charte BIM et dans les conventions d'intégration des autres systèmes produisant de la donnée (GTB, GMAO, Gestion énergétique...)
Spinalcom utilise la maquette numérique BIM comme base pour la construction du jumeau numérique du bâtiment, et principalement la partie du jumeau numérique que nous nommons le référentiel spatial unique du bâtiment. Ce référentiel spatial unique permet de paramétrer le BOS (Spinalcore), les applications de BIM GEM, mais aussi toutes les autres applications qui seront connectées au BOS par la suite : GTB, GMAO, Applications occupants, Gestion de patrimoine, Gestion énergétique...
Autrement dit, cette charte s'inscrit dans une initiative plus vaste de processus qualité pour la gestion des données du bâtiment digital.
La ou les maquette BIM étant les premières briques d'un édifice de gestion de données plus conséquent, Il est très important que :
- la maquette BIM soit construite de manière propre en incluant dans la charte les éléments permettant son usage en phase d'exploitation
- l'intégration des autres systèmes (GTB, GMAO, Gestion énergétique...) respectent ces mêmes éléments (convention de nommage et identification des objets) afin de garantir une intégration de qualité des données entre les différents systèmes
Ce document a pour objectif la définition des éléments et attributs nécessaires dans la charte BIM et dans les convention imposées pour l'intégration des autres systèmes (GTB, GMAO, Gestion énergétique...). Ces éléments permettront un paramétrage rapide et de qualité du jumeau numérique dans le BOS et une intégration facilité et de qualité des autres systèmes avec le BOS.
Mise en oeuvre pratique
Au delà des principes, il est important d'avoir à l'esprit que dans la pratique, dès qu'il y a une conversion de données, le format converti n'est pas une réplique complète du format natif. Il faut prendre en compte les spécificités de chaque outil/module d'une chaîne réelle de gestion de données afin d'arriver à un résultat de qualité. Ce document est donc écrit spécifiquement pour l'intégration du jumeau numérique dans le BOS (Spinalcore) en suivant la chaîne de gestion de données suivante :
- édition des maquettes dans Revit
- chargement des maquettes dans le BOS (Spinalcore)
- conversion automatique des maquettes via les API Autodesk Forge
- intégration des données via le Digital Twin Studio (aussi appelé Building Integration Center)
- connexion aux autres systèmes via les API ou le SDK du BOS
Le référentiel spatial unique
La construction du référentiel spatial unique, que nous appelons aussi contexte spatial, constitue la première étape de la construction du jumeau numérique. Cette étape est la plus importante car ce référentiel spatial est le socle des données communes à l'ensemble des autres systèmes du bâtiment. Ce référentiel spatial correspond à :
- l'arborescence descriptive du bâtiment (bâtiment / étage / locale / élément de structure ou mobilier ou équipement...)
- l'ensemble des identifiants unique des éléments constituant l'arborescence
Vu par un utilisateur, ce référentiel décrit et organise de manière compréhensible les objets physiques constituant le bâtiment.
Vu par l'architecte des données du système d'information bâtimentaire (le BIS), ce référentiel regroupe les données pivots du système auquelle toutes les autres informations viendront se rattacher.
Exemple de référentiel Spatial
Cet exemple est ajustable en fonction de votre architecture.
Quasiment tous les logiciels fonctionnant sur un bâtiment proposent leur propre référentiel spatial, spécifique et restreint à leur silo applicatif. Ce qui distingue l'approche BOS de SPINALCOM est la convergence des différents silos. Notre approche repose sur trois points essentiels :
- pour casser les silos, il est nécessaire de faire converger le référentiel spatial et de proposer un outil de gestion de ce référentiel. Le BOS Spinalcore est l'outil de gestion du référentiel spatial unique
- pour construire ce référentiel, il est nécessaire de se reposer sur l'outil de description spatial du bâtiment le plus riche et le plus transverse. C'est pourquoi nous avons choisi la maquette BIM comme socle de support du référentiel
- pour rendre cette convergence possible, il est nécessaire de motiver les intégrateurs participant au déploiement des systèmes d'information à s'engager dans une démarche commune de gestion des données. Cette convention ou charte est un des éléments mis en place par Spinalcom, en plus des outils logiciel, des supports de formation et des spécifications pour obtenir cet engagement de la part des acteurs du bâtiment digital.
Afin de permettre la construction automatique du référentiel spatial dans le Digital Twin Studio du BOS (Spinalcore), il est nécessaire d'ajouter des objets et des attributs dans la maquettes Revit :
- Ajouter toutes le pièces dans Revit et les nommer suivant votre convention
- Créer, pour chaque pièce, un objet représentant la surface au sol de la pièce (finitions de sol ou directShape)
- Associer les attributs suivants à chaque sol créé :
- "room_id" = identifiant unique Revit de la pièce dans laquelle il se trouve
- "floor_id" = identifiant unique Revit de l'étage dans laquelle se trouve la pièce
- "SC_Type" = "RoomFloor". Cet attribut permettra à l'utilisateur du Digital Twin Studio d'identifier automatiquement les objets BIM représentatif des sols.
- "room_name" = nom ou Alias de la pièce ans laquelle il se trouve
- "floor_name" = nom ou Alias de l'étage auquel se trouve la pièce
- Ajouter à l'ensemble des équipements, mobiliers... :
- "room_id" = identifiant unique Revit de la pièce dans laquelle se trouve l'objet
- "room_name" = nom ou Alias de la pièce dans laquelle se trouve l'objet
- "floor_name" = nom ou Alias de l'étage dans laquelle se trouve la pièce
| Label de l'attributs | Valeurs |
|---|---|
| SC_Type | RoomFloor |
| floor_ID | ID de l'étage |
| room_ID | ID de la pièce |
| room_name | nom de la pièce |
| floor_name | nom de l'étage |
Spinalcom peut vous fournir un script dynamo permettant d'automatiser ces taches.
Comme évoqué, nous utilisons une chaîne d'outil de gestion de données spécifique. Dans cette chaîne, la conversion de la maquette numérique est faite automatiquement grâce aux API de la plateforme Autodesk Forge. Cet outil n'exporte pas encore la géométrie des pièces, c'est pourquoi il est nécessaire de reconstruire une surface au sol représentative de la pièce. Cette surface nous servira non seulement à construire le référentiel spatial, mais aussi d'objet de référence sur lequel les applications de Spinalcom se reposeront pour afficher des informations sur chaque pièce (carte de chaleur, actions...).
Convention à suivre pour l'intégration des autres systèmes d'information (GTB, GMAO, Gestion énergétique, Gestion de patrimoine...)
Nous le répétons, cette démarche s'inscrit dans une initiative plus vaste de processus qualité pour la gestion des données du bâtiment digital.
Pour faire évoluer votre bâtiment vers un "smart building", tous les systèmes d'information que vous installez dans le bâtiment ou qui permettent d'agir ou de comprendre votre bâtiment devront contenir une description du bâtiment, un référentiel spatial. par exemple :
- un système de réservation de salle devra contenir une liste des salles disponibles par étage, des équipements disponibles dans chaque salle et de la capacité de chaque salle.
- un superviseur GTB devra proposer des vues par étage avec les alarmes et données de confort (température...) associées à chaque salle ou à chaque équipement connecté
- un superviseur SSI (UAE) devra proposer des vues par étage avec les alarmes associées à chaque salle
- une GMAO devra proposée une arborescence spatiale du bâtiment contenant tous les équipements important pour la maintenance
- ...
Afin de pouvoir croiser les informations venant des différents systèmes, il est nécessaire de faire un "rapprochement des bases de données". La méthode proposée par Spinalcom dans le cadre de son processus qualité est de faire en sorte que chacun des systèmes s'appuie sur un référentiel spatial unique (celui du jumeau numérique créé à partir de la maquette BIM). Ainsi le rapprochement pourra se faire automatiquement. Il est donc indispensable que les intégrateurs de ces différents systèmes respectent une convention de nommage et utilisent les mêmes identifiants que ceux de la maquette BIM pour indexer, dans le système dont ils ont la responsabilité, chaque objet par l'identifiant de l'objet de référence auquel ils sont associés dans référentiel spatial unique.
L'objectif est donc de fournir le référentiel et ses identifiants aux intégrateurs de tous les autres systèmes (GTB, GMAO, Gestion énergétique...) afin qu'ils puissent associer chaque objet de leur base de données avec un équipement physique représenté dans la maquette numérique. Cette tâche vient remplacer une tâche qu'il faisait déjà en associant chaque donnée avec le nom de l'objet auquel il faisait référence sur un plan. Le BIM vient transformer une démarche de positionnement sur un plan (dessin) en une démarche d'intégration d'une donnée dans une base de données.
Il y a deux manières de procéder selon si le système spécifique (GTB, SSI, GMAO...) est déjà installé ou non.
- Si le système a été installé avant que la maquette BIM ne soit créée (bâtiments existants)
Il faut que l'intégrateur fournissent une table de rapprochement. Cette table est un simple tableau Excel permettant de faire le rapprochement des base de données.
Par exemple, dans le cadre de la GTB ou de tout autre système automatisé reposant sur une liste de points de mesures (Scada, IoT, SSI...) :
| Identifiant du point GTB | Identifiant BIM de l'équipement de référence |
|---|---|
| DEI/01/SANITAIRES-H/Capteur temperature 356 | 4652138 |
| DEI/01/SANITAIRES-H/Capteur temperature 356 | 6527811 |
| DEI/02/Bureau_28/Capteur temperature 220 | 8713251 |
Ce tableau permettra de faire le lien entre un point de mesure et un objet dans le référentiel spatial. Comme l'objet de référence dans le jumeau numérique est associé à beaucoup d'autres attributs, ce simple lien permettra de contextualiser intégralement les données provenant du point de mesure.
Dans le cadre d'une GMAO ou de tout autre système IT de même nature (IWMS, gestion de patrimoine, ERP...) le principe est le même.
| Identifiant de l'objet GMAO | Identifiant BIM de l'objet de référence |
|---|---|
| DEI/01/SANITAIRES-H/ (étage) | (étage) 7893215 |
| DEI/01/SANITAIRES-H/ (pièce) | (pièce) 6512378 |
| DEI/01/SANITAIRES-H/cuvette (équipement) | (équipement) 8523647 |
- Si le système n'est pas encore installé (nouveaux bâtiments ou rénovations lourdes)
Dans ce cas, il faut que l'intégrateur participe au processus BIM et paramètre directement son système en utilisant l'identifiant BIM fourni par le BIM Manager. Ceci se traduira de la manière suivante : l'intégrateur ajoutera, directement dans son système, la méta-donnée ou l'attribut "BIM_ID" à chacun des objets de la base de données de son système. Exemple dans le cadre d'une GTB :
| Identifiant | type | unité | BIM_ID |
|---|---|---|---|
| DEI/01/SANITAIRES-H/Capteur temperature 356 | température | °C | 35684759 |
Conclusion
Ces éléments de charte sont minimes à l'échelle d'un processus BIM global ou d'une intégration système. Cependant, le respect de ces conventions permet de créer la base d'un vrai processus qualité dans la gestion des données du bâtiment digital et ainsi d'ouvrir la voie et de facilité le travaille ultérieur de l'ensemble des "data scientists", développeurs, analystes et autres acteurs du digital qui viendront enrichir la base de services digitaux offert par le bâtiment.
Le bon respect de cette convention permettra aussi de réduire drastiquement les coûts d'intégration du BOS et le paramétrage du jumeau numérique du bâtiment.