Thématiques - Préfabrication modélisée

5.1 De la planification 2D au modèle 3D

5.1.1 Collecte de données et structure des modèles

Pour qu’un modèle fonctionne, il est indispensable qu’il ait été constitué sur une base de données propres.

Les bases actuelles des plans doivent être au format approprié (IFC, DWG, PDF).

Les hauteurs de référence, points d’origine et coordonnées métriques du bâtiment doivent être définis de manière cohérente dans tous les modèles.

La structure du projet, les étages et, s’il y a lieu, les zones doivent être correctement intégrés dans le modèle.

Les couches, conventions pour les couleurs et structures de modèles (spécifications LOD, tracé des fluides) doivent être contraignantes pour tous les planificateurs.

Pour répondre à toutes ces conditions et modéliser de manière cohérente et efficace, il convient d’utiliser des catalogues d’éléments, des attributions de matériaux et des favoris.

Check-list

• Toutes les bases des plans (IFC/DWG) ont été mises à disposition dans leur version actuelle.

• Les hauteurs de référence et trames d’axe sont cohérentes dans tous les modèles.

• Les étages et la structure du bâtiment ont été correctement digitalisés.

• Les conventions pour les couleurs et la structure des couches ont été convenues par toutes les parties prenantes.

• Les catalogues système et les favoris sont préparés pour tous les éléments.

5.1.2 Modélisation

La modélisation nécessite une approche structurée et une réflexion systémique. Il convient de prendre en compte des tracés de hauteur, écarts et types de pose corrects, car ces paramètres ont une incidence directe sur le montage par la suite.

Les installateurs sur le chantier doivent disposer de modèles et de vues qui leur permettent de les appréhender correctement.

Nussbaum utilise des données VDI standardisées pour les éléments afin d’en promouvoir la réutilisation. La planification tient compte dès le départ de la cohérence des tracés pour les conduites et de la faisabilité. Il est fait usage de distributions et de groupements logiques pour structurer au mieux les modèles.

Check-list

• Les éléments et systèmes sont structurés et groupés de manière logique.

• Les hauteurs de pose sont modélisées conformément à la planification de l’exécution.

• Tous les corps de métier sont séparés et structurés en couches contrôlées.

• Le sens d’écoulement, les conditions techniques de raccordement, etc. ont été pris en compte.

• Des visuels ont été créés pour des contrôles en interne et l’assistance au montage.

5.2 Découper les tuyaux et les répartir sur des sections logiques de bâtiment

Pour les besoins de la préfabrication, il est nécessaire que, dans le modèle, la structure du projet, les étages et les sections de bâtiment / zones soient correctement configurés.

5.2.1 Critères pour une séparation en zones

Un étage est divisé en secteurs de montage gérables (zones ou modules).

Les critères suivants sont importants pour la répartition:

• Ordre de montage et sa logique (p. ex. regroupement de toutes les conduites d’une salle de bain ou d’un circuit de chauffage, en consultation avec les autres corps de métier)

• Accessibilité (espace de travail suffisant et accès à celui-ci pour les raccordements ultérieurs)

• Trajets de transport et poids (p. ex. largeurs des portes, capacité de levage, poids des modules)

La solution la plus pratique consiste à regrouper les tuyaux par unités fonctionnelles (p. ex. une unité pour les conduites d’eau chaude, froide et d’air comprimé) ou par sections de bâtiment (p. ex. toutes les conduites d’un appartement). Les éléments préfabriqués forment ainsi un ensemble compact et logique pour les opérations de montage.

Pour ne pas s’exposer à des retards, la planification doit tenir compte de facteurs spécifiques à un chantier, tels que la météo, le transport des matériaux ou encore les températures à la pose.

La taille des zones doit être judicieusement choisie de manière à maximiser le gain de temps lors du montage qu’offre la préfabrication, ce gain risquant autrement d’être perdu si les éléments sont trop grands ou d’un maniement difficile. C’est ainsi que des modules sur plusieurs étages ne sont envisageables que si c’est techniquement possible et que l’on peut faire appel à une grue.

Dans tous les cas de figure, il est utile de se concerter au préalable avec l’installateur en charge des opérations.
Dans le cas d’une rénovation ou d’une transformation, il faut toujours étudier la situation sur place. Les plans et modèles ne reflètent pas toujours les réalités sur place. Il arrive p. ex. que les accès pour faire entrer des matériaux soient bloqués ou tout simplement condamnés.

5.3 Planification des fixations

La planification des fixations a un impact majeur sur la qualité et l’efficacité du montage. Elle prend en compte les supports, profilés et suspensions directement dans le modèle digital. Les points de perçage pour les fixations sont définis automatiquement par le fabricant. Ces points de perçage comprennent des coordonnées tridimensionnelles précises et des informations sur la hauteur de montage prévue. Ils indiquent en outre très exactement les endroits sur le chantier où les éléments de fixation doivent être placés.

Pour l’exportation des points de perçage sur le tachymètre, il existe des formats appropriés (p. ex. CSV, TXT). Cette opération nécessite un contrôle approfondi. Il convient de vérifier si les positions, hauteurs indiquées et numérotations correspondent logiquement et visuellement au modèle. Les points sont clairement numérotés, ce qui constitue une aide précieuse pour le monteur lors de la lecture de l’ordre dans lequel les opérations doivent être réalisées. On évite ainsi des erreurs de lecture et des reprises qui font perdre un temps précieux.

La remontée d’information du chantier (p. ex. changements dans les conditions ou commentaires des monteurs) doit être intégrée systématiquement pour que la planification reste à jour. Dans la pratique, ce sont souvent des bureaux d’étude externes qui se chargent de la mesure des points de perçage. C’est pourquoi il est indispensable d’utiliser un format d’exportation robuste, testé et documenté.

Dans le modèle, outre les conduites, leurs supports sont également visualisés en tant qu’éléments. Cela permet de planifier avec précision les positions, distances et hauteurs des éléments de montage. Selon qu’il s’agit de sanitaires, du chauffage ou de ventilation, les systèmes de support sont différents. Le support de montage (béton, maçonnerie, poutrelles métalliques, etc.) a, lui aussi, une incidence sur le choix des techniques de fixation. Bien appréhender ces interactions permet de réaliser une exécution durable et conforme aux normes et limite les questions à poser sur un chantier.

Check-list:

• Toutes les fixations utiles sont correctement localisées dans le modèle.

• Les points de perçage sont logiquement et clairement numérotés.

• Les formats d’exportation pour tachymètres ont été testés et documentés.

• Les indications de hauteur et les tolérances de montage ont été vérifiées.

• Les remontées d’information du chantier ont été intégrées dans la planification.

• Les supports corrects ont été choisis pour être en accord avec le fluide et le support.

• La position et la hauteur des points de montage sont indiquées clairement pour les exécutants.

• La hauteur de montage a été contrôlée pour être en phase avec la réalité sur le terrain.

• Les distances entre les fixations et leur succession sont faciles à appréhender.

5.4 La découpe de tuyaux chez R. Nussbaum SA

5.4.1 Différence entre liste de découpes et liste de pièces

La liste de découpes de tuyaux est la base technique d’une optimisation efficace. Elle permet de réaliser la découpe de plusieurs segments dans un tuyau brut, de réduire les chutes et les coûts, ainsi que d’accroître la productivité dans la préfabrication.

La liste de pièces pour les tuyaux est quant à elle importante pour l’approvisionnement en matériaux mais insuffisante pour réaliser une préfabrication avec un minimum de pertes de matériaux.

5.4.2 Avantages de la préfabrication chez R. Nussbaum SA

La préfabrication des tuyaux par R. Nussbaum AG offre les avantages suivants:

• Nussbaum se charge d’optimiser les découpes. Grâce à une planification précise, il n’y a pas de chutes.

• Les goulots d’étranglement dans le propre atelier ou un déficit de personnel peuvent être surmontés grâce à l’externalisation de la préfabrication.

• Livraison juste à temps: les tuyaux sont emballés, étiquetés et livrés en fonction des besoins du chantier et du déroulement des travaux.

5.4.3 Liste de découpes au format Excel

Pour l’organisation et la préparation des découpes de tuyaux, on recourt à une liste de découpes au format Excel. Un formulaire correspondant peut être aisément téléchargé depuis notre page web.

www.nussbaum.ch/planification/prefabrication-basee-modeles

Ce formulaire complété à la main sert de base à une présentation claire et structurée des découpes de tuyaux.

Dans le formulaire, les titres et l’ordre des colonnes sont protégés et ne peuvent pas être changés. C’est important pour assurer une transmission fluide des données à la production de R. Nussbaum AG.

5.4.4 Liste de découpes tirée de Haustech-CAD de Bausoft

Pour un modèle réalisé avec [Haustech-CAD] de Bausoft, la liste de découpes peut être générée automatiquement.

Pour savoir comment créer des listes de découpes de tuyaux avec le logiciel Haustech CAD de la société Bausoft, il faut se reporter au guide logiciel Bausoft, 👉 Softwareanleitung 261.0.151.

5.4.5 Liste de découpes extraite de Revit-PlugIn

Pour un modèle réalisé avec [Autodesk Revit] et le PlugIn de R. Nussbaum AG, la liste de découpes peut être générée automatiquement.

Pour savoir comment créer des listes de découpes de tuyaux avec le Plugin Autodesk-Revit, il faut se reporter au guide logiciel Autodesk-Revit-Plugin, 👉 Guide logiciel 261.0.130.

5.4.6 Liste de découpes extraite de Trimble Nova

Pour un modèle créé avec [Trimble Nova], R. Nussbaum AG a conçu un formulaire (liste dynamique) que l’on importe et qui, avec les données de projet, peut être exporté comme liste de découpes de tuyaux prête à l’emploi.

Pour savoir comment créer des listes de découpes de tuyaux avec le logiciel Trimble Nova, il faut se reporter au guide logiciel Trimble Nova, 👉 Softwareanleitung 261.0.150.

5.5 Conduites préfabriquées de Nussbaum

5.5.1 L’étiquetage des conduites préfabriquées

L’étiquetage des conduites préfabriquées joue un rôle important dans l’efficacité du processus digital de planification et de montage. Chaque segment de tuyau préfabriqué est pourvu d’une étiquette qui l’identifie de manière unique. L’identification se fait avec les données du modèle digital.

Avantages d’un étiquetage systématique:

• Attribution univoque: Pour son montage, chaque segment de tuyau est attribué à un emplacement spécifique dans le bâtiment et à une position dans le modèle BIM/CAO. Le risque de confusion est considérablement réduit, ce qui accroît d’autant la vitesse de montage.

• Logistique efficace: Dès leur livraison, on peut classer et ranger les éléments étiquetés en catégories selon les étages, les zones ou les sections d’un bâtiment. Les monteurs savent immédiatement où chaque élément doit être placé, sans avoir à chercher et à mesurer longuement.

• Taux d’erreur réduit: L’identification précise exclut pratiquement toute confusion et erreur de montage. La qualité et la sécurité de l’exécution s’en trouvent considérablement augmentées.

• Traçabilité digitale: En faisant appel à des systèmes digitaux (p. ex. scan du QR code), on peut retracer à tout moment quand et où le tuyau a été préfabriqué, contrôlé et assemblé, ce qui est important pour l’assurance qualité et la maintenance.

• Soutien à la remise et à la documentation: L’étiquetage facilite la création du dossier digital des ouvrages exécutés. Chaque élément est documenté dans son jumeau digital avec, comme indications supplémentaires, les matériaux, l’emplacement de montage, la date de fabrication et les paramètres techniques.

Conclusion:

L’étiquetage fait le lien entre la planification digitale, la préfabrication en atelier et le montage sur le chantier. Il donne corps au modèle digital en en faisant un système de montage pratique qui se caractérise par sa précision, sa transparence et son efficacité. En combinaison avec les solutions de préfabrication de Nussbaum, on obtient un flux de données continu et cohérent, du modèle au produit installé.

5.5.2 Etiquettes

5.5.3 Conditionnement

En vue de leur expédition et de leur stockage, les tuyaux sont conditionnés en différents conteneurs tels que caisses en bois, palettes, colis ou cylindres. Le choix du conteneur dépend, entre autres, de la longueur des tuyaux, de la voie de transport et des exigences particulières du client. Il en découle que la planification des zones et des sections de bâtiment détermine largement le type de récipient, 👉 Découper les tuyaux et les répartir sur des sections logiques de bâtiment.

La société R. Nussbaum AG a recours à 2 types de conteneurs:

• Palettes spéciales

• Boîtes spéciales

5.5.3.1 Palettes spéciales

Pour les palettes spéciales, il n’existe pas de limites de poids. On empile un maximum de matériaux sur la palette, tous les matériaux inférieurs à 800 mm étant, pour leur part, emballés dans une boîte en carton qui se range aussi sur la palette. La palette et la boîte en carton sont identifiées et étiquetées comme le désire le client.

Avantage:

Une palette suffit pour le conditionnement des matériaux destinés à des locaux spacieux ou à de longs couloirs.

Désavantage:

Une fois sur le chantier, une palette avec une importante quantité de tuyaux peut faire perdre du temps aux monteurs, qui doivent les trier et les ranger.

5.5.3.2 Boîtes spéciales

Pour ce type de récipient, on empile des boîtes à 25/32 kg de contenance. Les tuyaux de longueurs différentes sont emballés dans la même boîte jusqu’au poids défini. Cette boîte est ensuite étiquetée comme le désire le client.

Avantage:

Comme la quantité par boîte est réduite, il est inutile de trier les segments de tuyau.

Désavantage:

Le temps nécessaire à la répartition dans des boîtes est supérieur au temps qu’il faut pour les palettes spéciales.

5.6 Montage sur place, contrôle à la réception et remontée d’information

Il est important d’effectuer un contrôle rapide à la réception avant le montage. Il faut contrôler les points suivants: le modèle sur la tablette est actualisé, les plans et vues sont tous disponibles, et l’outillage est prêt à l’emploi. Une comparaison entre le modèle et la réalité permet de détecter à temps des erreurs dans la planification ou de tenir compte de changements de dernière minute sur le chantier. On évite ainsi des perçages inutiles, des matériaux endommagés ou des reprises qui font perdre du temps. Ce contrôle est capital pour une exécution de qualité, efficace et sécurisée.

Malgré une planification minutieuse, des anomalies ou des obstacles imprévisibles peuvent surgir sur le chantier. Dans un tel cas de figure, il est important que l’équipe de planification reçoive une remontée d’information structurée. Une simple photo, une capture d’écran avec des marquages ou un message écrit suffisent souvent, à la condition toutefois de préciser le nom du projet et l’emplacement dans le bâtiment, et de décrire clairement à quel niveau se situe le problème. Ce n’est qu’en disposant d’une information complète qu’il est possible de réagir rapidement par des adaptations afin de rattraper les retards.

Check-list:

• Le modèle sur la tablette est à jour.

• Toutes les vues nécessaires sont disponibles.

• Les points de perçage et les supports ont été vérifiés.

• Les outils et les appareils sont prêts à l’emploi.

• Le canal pour les remontées d’information est maîtrisé (mails, WhatsApp, captures d’écran).

• L’emplacement posant problème est documenté.

• Les exécutants connaissent l’interlocuteur au bureau.

• La remontée d’information porte en objet le nom du projet et le lieu.