Fire safety in tall timber building : a BIM-based automated code-checking approach

Fire safety regulations impose very strict requirements on building design, especially for buildings built with combustible materials. It is believed that it is possible to improve the management of these regulations with a better integration of fire protection aspects in the building information modeling (BIM) approach. A new BIM-based domain is emerging, the automated code checking, with its growing number of dedicated approaches. However, only very few of these works have been dedicated to managing the compliance to fire safety regulations in timber buildings. In this paper, the applicability to fire safety in the Canadian context is studied by constituting and executing a complete method from the regulations text through code-checking construction to result analysis. A design science approach is used to propose a code-checking method with a detailed analysis of the National Building Code of Canada (NBCC) in order to obtain the required information. The method starts by retrieving information from the regulation text, leading to a compliance check of an architectural building model. Then, the method is tested on a set of fire safety regulations and validated on a building model from a real project. The selected fire safety rules set a solid basis for further development of checking rules for the field of fire safety. This study shows that the main challenges for rule checking are the modeling standards and the elements’ required levels of detail. The implementation of the method was successful for geometrical as well as non-geometrical requirements, although further work is needed for more advanced geometrical studies, such as sprinkler or fire dampers positioning

Transformer le secteur de la construction par le numérique : un chantier ambitieux et nécessaire

L’industrie de la construction joue un rôle prépondérant dans l’économie. Malgré son importance, elle fut longtemps décrite comme moins productive et innovante que d’autres secteurs. Depuis quelques années, cette situation semble changer et plusieurs acteurs reconnaissent la nécessité d’innover pour assurer la compétitivité des entreprises. De nouvelles formes de travail émergent grâce à l’introduction de technologies telles que la modélisation des données du bâtiment (BIM), la réalité virtuelle et augmentée, la préfabrication, les objets intelligents, la fabrication additive, les technologies portables, l’automatisation, la robotisation, etc. Au Québec, plusieurs grandes entreprises ont déjà adopté certaines de ces technologies, mais leur mise en œuvre reste encore embryonnaire, en particulier chez les petites entreprises. Selon nombre d’experts, l’utilisation des technologies doit être encouragée afin de créer une véritable transformation numérique de la construction au Québec. Ce chapitre propose une courte analyse de cette transformation et des pistes d’intervention pour le contexte québécois, à partir des tendances observées au niveau international

Remote Teaching of Building Information Modeling During the COVID-19 Pandemic: A Case Study

This article reports on a Building information modeling (BIM) distance learning experience in a pandemic context. Based on a description of the experience and a survey completed by the learners at the end of the course, the article presents and discusses various aspects of the training, including the overall satisfaction of the learners, their evaluation of the technical aspects and the practical work, as well as the proposals made to improve the course. The analysis shows that some elements of the teaching functioned well, while others were rated as being less satisfactory by the students. More specifically, the learners highlighted the need to find ways and means to improve the level of interaction, which is reduced by online education. The use of video clips as a support for practical work was recognized as being effective, but it seems useful also to resort to the use of collaborative platforms dedicated to the construction industry. A critical aspect is the remote access to computer labs with computers where the taught software is installed, as not all of the learners will always have the option of having it on their personal computers. Although the results of the experiment are difficult to generalize due to its particular context, they identify interesting avenues for improvement while paving the way to unique opportunities for the use of active pedagogy principles in BIM education

Business views design in service-oriented information systems. Towards adapted multiviews for collaborative 4D/nD construction simulation

La planification est essentielle pour la réussite des projets d'Architecture, Ingénierie et Construction (AIC). La simulation 4D de la construction est une approche innovante qui associe un modèle 3D de l'ouvrage au planning des activités de manière à en simuler la réalisation à travers le temps. Plusieurs travaux ont montré que la simulation 4D est particulièrement intéressante pour la comparaison de la constructibilité des ouvrages et des méthodes de travail, pour l'identification des conflits et des chevauchements, mais aussi comme un outil de collaboration pour les différents acteurs afin de discuter et planifier l'avancement du projet. La planification de la construction est une activité largement collaborative. Pourtant, l'usage collaboratif de la simulation 4D reste limité, notamment à cause du manque d'adaptation des vues manipulées. En effet, la plupart des outils 4D actuels, même s'ils proposent cette « simulation collaborative » comme argument commercial, se contentent de proposer les mêmes vues « standards » à tous les acteurs. Pourtant les méthodes de travail traditionnelles dans le secteur s'appuient sur différentes représentations visuelles que les professionnels ont l'habitude de choisir en fonction de leurs besoins particuliers. L'hypothèse de cette recherche doctorale considère que les vues proposées dans les outils de simulation collaborative 4D devraient être adaptées aux besoins de chacun des acteurs impliqués. L'objectif est de proposer une méthode de conception de vues multiples adaptées aux réels besoins métiers des participants à une simulation collaborative 4D. À cet effet, la recherche étudie les pratiques de planification dans le secteur de la construction, les théories de visualisation de l'information et de conception de vues, ainsi que le travail collaboratif assisté par ordinateurPlanning is crucial for the success of Architecture, Engineering and Construction (AEC) projects. 4D construction simulation is an innovative approach that combines a 3D model of the building with the planning of activities in order to simulate its realization over time. Several studies have shown that 4D simulations are particularly useful for comparing the constructability of structures and working methods for the identification of conflict and overlap, but also as a collaborative tool for stakeholders to discuss and plan the project progress. The construction planning is largely collaborative. However, the use of collaborative 4D simulation is still limited, mainly because of the lack of adaptation of views proposed to users. Indeed, most current 4D tools, even if they offer this ?collaborative simulation? as sales argument, simply offer the same "standard" views to all users. Yet traditional working methods in the sector rely on different visual representations that professionals usually choose according to their specific needs. The hypothesis of this doctoral research considers that the views proposed in 4D collaborative simulation tools should be adapted to the needs of each stakeholder involved. The objective is to propose a method to design 4D multiple views adapted to the real business needs of participants in a collaborative 4D simulation. Thus, the research examines planning practices in the construction sector, and theories from Information Visualization, views design, and Computer-Supported Collaborative Work field

Conception de vues métiers dans les collecticiels orientés service. Vers des multi-vues adaptées pour la simulation collaborative 4D/nD de la construction

Planning is crucial for the success of Architecture, Engineering and Construction (AEC) projects. 4D construction simulation is an innovative approach that is in line with the development of Building Information Modeling (BIM). It combines a 3D model of the building to the planning of activities in order to simulate its realization over time. Several studies have shown that 4D simulations are particularly useful for comparing the constructability of structures and working methods for the identification of conflict and overlap, but also as a collaborative tool for stakeholders to discuss and plan the project progress. The construction planning is nowadays necessarily collaborative. However, the use of collaborative 4D simulation is still limited, mainly because of the lack of adaptation of views proposed to users. Indeed, most current 4D tools, even if they offer this "collaborative simulation" as sales argument, simply offer the same "standard" views (3D + Gantt chart) to all users. Yet traditional working methods in the sector rely on different visual representations (eg, 2D drawings, 3D model, "white" 3D model, "photorealistic" model, quantities table) that professionals usually choose according to their specific needs. The hypothesis of this doctoral research considers that the views proposed in 4D collaborative simulation tools should be adapted to the needs of each stakeholder involved. The objective is to propose a method to design 4D multiple views adapted to the real business needs of participants in a collaborative 4D simulation. Thus, the research examines planning practices in the construction sector, and theories from Information Visualization, views design, and Computer-Supported Collaborative Work fields. The proposal firstly defines an original conceptualization of collaborative 4D construction simulation. It then translates into a structuration of views adaptation needs, and a structured approach to design 4D multiple views adapted to different stakeholders in a 4D collaborative simulation. Metamodels are also proposed and provide method users with a structured language for the progressive design of 4D multi-views. The methodological approach proposes first to identify the "business" issue relying on a literature review and interviews with professionals. Then, a decrease in the theoretical field of Information Visualization and Computer-Supported Cooperative Work led to formalize initial metamodels of collaborative situation, of visualization tasks, of business view and coordinated multiple views. These metamodels are then confronted with real 4D visualizations from construction projects to progressively refine their content and the consistency of the proposed method. A final experiment develops and validates the method as a whole. It is complemented by a survey with professionals in order to validate the results.La planification est essentielle pour la réussite des projets d'Architecture, Ingénierie et Construction (AIC). La simulation 4D de la construction est une approche innovante qui s'inscrit dans le développement de la maquette numérique BIM. Elle associe un modèle 3D de l'ouvrage au planning des activités de manière à en simuler la réalisation à travers le temps. Plusieurs travaux ont montré que la simulation 4D est particulièrement intéressante pour la comparaison de la constructibilité des ouvrages et des méthodes de travail, pour l'identification des conflits et des chevauchements, mais aussi comme un outil de collaboration pour les différents acteurs afin de discuter et planifier l'avancement du projet. La planification de la construction est aujourd'hui une activité nécessairement collaborative. Pourtant, l'usage collaboratif de la simulation 4D reste limité, notamment à cause du manque d'adaptation des vues manipulées. En effet, la plupart des outils 4D actuels, même s'ils proposent cette " simulation collaborative " comme argument commercial, se contentent de proposer les mêmes vues " standards " à tous les acteurs (3D associé au Gantt). Pourtant les méthodes de travail traditionnelles dans le secteur s'appuient sur différentes représentations visuelles (ex. plans 2D, modèle 3D " blanc ", modèle 3D " photoréaliste ", tableaux de quantités) que les professionnels ont l'habitude de choisir en fonction de leurs besoins particuliers. L'hypothèse de cette recherche doctorale considère que les vues proposées dans les outils de simulation collaborative 4D devraient être adaptées aux besoins de chacun des acteurs impliqués. L'objectif est de proposer une méthode de conception de vues multiples adaptées aux réels besoins métiers des participants à une simulation collaborative 4D. À cet effet, la recherche étudie les pratiques de planification dans le secteur de la construction, les théories de visualisation de l'information et de conception de vues, ainsi que le travail collaboratif assisté par ordinateur. La proposition définit d'abord une conceptualisation originale de la simulation collaborative 4D de la construction. Elle se traduit ensuite par une structuration des besoins pour l'adaptation des vues, et une méthode structurée pour la composition de vues multiples 4D adaptées aux besoins de différents acteurs impliqués dans une simulation collaborative. Des métamodèles sont également conçus et fournissent aux utilisateurs de la méthode un langage structuré pour la conception progressive des multi-vues 4D. L'approche méthodologique propose dans un premier temps de définir le problème " métier " sur base d'une revue de la littérature et d'entretiens avec des professionnels. Puis, un recul théorique dans le champ de la visualisation d'information et du travail coopératif assisté par ordinateur conduit à formaliser des métamodèles initiaux de situation collaborative, de tâches de visualisation, de vues métiers et de vues multiples coordonnées. Ces métamodèles sont ensuite confrontés à des visualisations 4D réelles déjà produites dans le cadre de projets de construction, afin d'affiner progressivement leur contenu ainsi que la cohérence des étapes de la méthode. Enfin, une expérimentation finale développe et valide la méthode dans son ensemble. Elle est complétée d'une enquête auprès de professionnels afin de valider les résultats obtenus

Comprendre l’impact du numérique sur la gestion de projet en construction

L’industrie de la construction à travers le monde fait actuellement face à des changements considérables sous l’effet des technologies numériques. Au nombre des approches technologiques, l’approche BIM (Building Information Modeling) de modélisation des données du bâtiment a reçu une attention considérable ces dernières années, aussi bien de la part des chercheurs que des professionnels de l’industrie, et son succès grandissant semble avoir ouvert la voie à de grands changements de paradigme dans l’industrie. Face à ces changements, les compétences traditionnelles des professionnels ou des gestionnaires de projet ne semblent plus suffisantes pour gérer la nouvelle perspective informationnelle de gestion des projets de construction. De nouvelles compétences deviennent nécessaires, incarnées par de nouveaux rôles (gestionnaires BIM, coordonnateurs BIM, modeleurs BIM, gestionnaires de l’information, etc.) qui prennent de plus en plus d’importance dans les projets. Certains travaux ont étudié ces nouveaux rôles sur un plan théorique sans toutefois aborder la question de leur positionnement par rapport aux rôles traditionnels en gestion de projet ni comment les gestionnaires de projet et les spécialistes BIM se positionnent par rapport aux processus génériques proposés dans les guides d’implémentation BIM.Cette étude de cas montre que les rôles des spécialistes BIM ne sont pas les mêmes d’une discipline à l’autre et que ces rôles ne sont pas seulement des rôles techniques. En outre, le sous-processus d’information semble se cristalliser autour des gestionnaires BIM, ce qui tend à créer deux sources de leadership dans un projet : les gestionnaires BIM et les gestionnaires de projet. L’étude révèle également que les praticiens trouvent que les processus de collaboration BIM proposés dans le plan de mise en oeuvre BIM et dans les documents de projet sont trop génériques et qu’il existe généralement un écart entre ces processus et ceux réellement utilisés dans le projet.The construction industry is currently undergoing significant change as a result of digital technologies. Among the technological approaches, the Building Information Modeling (BIM) approach has received considerable attention in recent years from both researchers and industry professionals, and its growing success seems to have opened the door to major paradigm shifts in the industry. Faced with these changes, the traditional skills of project professionals or managers no longer seem sufficient to manage the new information perspective of construction project management. New skills become necessary, embodied by new roles (BIM managers, BIM coordinators, BIM modeler, information managers, etc.) that are becoming increasingly important in projects. Some studies have studied these new roles on a theoretical level, without addressing the question of their positioning in relation to traditional roles in project management, nor how project managers and BIM specialists position themselves in relation to the generic processes proposed in the BIM implementation guides.This case study shows that the roles of BIM specialists are not the same from one discipline to another, and that these roles are not just technical roles. In addition, the information sub-process seems to crystallize around BIM managers, which tends to create two sources of leadership in a project: BIM managers and project managers. The study also reveals that practitioners find that the BIM collaboration processes proposed in the BIM implementation plan and in the project documents are too generic and that there is generally a gap between these processes and those actually used in the project

Practices and Processes in BIM Projects: An Exploratory Case Study

The results of an exploratory case study dedicated to a BIM project are presented and the perception that professionals have of their practices and the BIM collaboration processes is discussed in this study. It suggests that the roles of BIM specialists are not the same from one discipline to another and that they are not just technical roles. In addition, the information subprocess seems to crystallize around BIM managers, which tends to create two sources of leadership in a project: BIM managers and project managers. Finally, the study shows a gap between the planned processes and those actually used in the project. The use of a big room, to bring together the owner and the other disciplines, seems to be particularly useful. It serves as an integrator, and information is better shared

Comprendre l’impact du numérique sur la gestion de projet en construction

L’industrie de la construction à travers le monde fait actuellement face à des changements considérables sous l’effet des technologies numériques. Au nombre des approches technologiques, l’approche BIM (Building Information Modeling) de modélisation des données du bâtiment a reçu une attention considérable ces dernières années, aussi bien de la part des chercheurs que des professionnels de l’industrie, et son succès grandissant semble avoir ouvert la voie à de grands changements de paradigme dans l’industrie. Face à ces changements, les compétences traditionnelles des professionnels ou des gestionnaires de projet ne semblent plus suffisantes pour gérer la nouvelle perspective informationnelle de gestion des projets de construction. De nouvelles compétences deviennent nécessaires, incarnées par de nouveaux rôles (gestionnaires BIM, coordonnateurs BIM, modeleurs BIM, gestionnaires de l’information, etc.) qui prennent de plus en plus d’importance dans les projets. Certains travaux ont étudié ces nouveaux rôles sur un plan théorique sans toutefois aborder la question de leur positionnement par rapport aux rôles traditionnels en gestion de projet ni comment les gestionnaires de projet et les spécialistes BIM se positionnent par rapport aux processus génériques proposés dans les guides d’implémentation BIM.Cette étude de cas montre que les rôles des spécialistes BIM ne sont pas les mêmes d’une discipline à l’autre et que ces rôles ne sont pas seulement des rôles techniques. En outre, le sous-processus d’information semble se cristalliser autour des gestionnaires BIM, ce qui tend à créer deux sources de leadership dans un projet : les gestionnaires BIM et les gestionnaires de projet. L’étude révèle également que les praticiens trouvent que les processus de collaboration BIM proposés dans le plan de mise en oeuvre BIM et dans les documents de projet sont trop génériques et qu’il existe généralement un écart entre ces processus et ceux réellement utilisés dans le projet.The construction industry is currently undergoing significant change as a result of digital technologies. Among the technological approaches, the Building Information Modeling (BIM) approach has received considerable attention in recent years from both researchers and industry professionals, and its growing success seems to have opened the door to major paradigm shifts in the industry. Faced with these changes, the traditional skills of project professionals or managers no longer seem sufficient to manage the new information perspective of construction project management. New skills become necessary, embodied by new roles (BIM managers, BIM coordinators, BIM modeler, information managers, etc.) that are becoming increasingly important in projects. Some studies have studied these new roles on a theoretical level, without addressing the question of their positioning in relation to traditional roles in project management, nor how project managers and BIM specialists position themselves in relation to the generic processes proposed in the BIM implementation guides.This case study shows that the roles of BIM specialists are not the same from one discipline to another, and that these roles are not just technical roles. In addition, the information sub-process seems to crystallize around BIM managers, which tends to create two sources of leadership in a project: BIM managers and project managers. The study also reveals that practitioners find that the BIM collaboration processes proposed in the BIM implementation plan and in the project documents are too generic and that there is generally a gap between these processes and those actually used in the project

Les environnements communs de données (CDE) : définitions, historique et classification

Le Building Information Modeling (BIM) est une innovation qui regroupe un ensemble de méthodes, processus et outils de travail permettant d’alimenter et d’exploiter des informations d’un ouvrage bâti tout au long de son cycle de vie. Les CDE (Common Data Environment) sont des espaces numériques ou plateformes qui supportent les processus BIM. Ils offrent des ensembles de services numériques qui permettent de stocker, gérer et échanger des données de natures variées. Plusieurs initiatives récentes les positionnent au coeur du développement de l’interopérabilité dans les pratiques BIM en initiant la standardisation de leurs fonctionnalités. Dans cet article, nous revenons sur la notion de CDE et son origine ainsi que sur les initiatives récentes qui mettent en évidence les enjeux des CDE. Malgré leur standardisation en cours, notre recherche met en évidence leur grande diversité. Nous proposons une classification qui permet d’appréhender cette hétérogénéité plus facilement

Collaborative construction planning: Towards 4d visualizations adapted to practitioners requirements

Managing the intervention of various actors during the construction phase is a recurrent issue in the construction sector. This is partly due to the multiplicity of stakeholders and the need to manage interfaces necessary for efficient planning and coordination of construction tasks. 4D CAD technology appears to be an innovative approach to answer such issues. It consists in combining a 3D model with the time dimension, in order to simulate the progress of works construction along the time. Our main hypothesis is that the use of 4D to support the actors ’ collaborative work is not adapted enough to the need of the sector because the classical view (Gantt + 3D model) does not take into account the specific requirements related to particular usages (planning of interventions and reservations request for a contractor; simulation and integration of works ’ interfaces for an engineer, etc..). It is therefore challenging to adapt the visualization to business needs of users. Developments in Human-Machine Interface and Information Visualization fields could allow us selecting user views properties (I.e. Structure, Quantity of information displayable, Graphical attributes, Content description, Interaction principles, Business view) and compose “business views”. Therefore, the article propose taxonomy to describe user views in order to setup a method for business visualization design, enabling to: 1) Identify busines