Le generativ design ou comment booster la conception des bâtiments Vie des sociétés | 12.04.19

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Le generativ design ou comment booster la conception des bâtiments
Emmanuel Di Giacomo, responsable du développement des écosystèmes BIM chez Autodesk, revient pour Batiweb, sur la notion de generativ design (ou conception générative), une solution qui peut répondre aux enjeux de la ville de demain et réinventer la manière de construire les bâtiments. Il fait également le point sur le développement du BIM en France et sur la montée en puissance de l’intelligence artificielle !

Batiweb : Le generativ design (ou conception générative) peut être une réponse aux enjeux de la ville de demain. Dites-nous en plus.

Emmanuel Di Giacomo : « Le generativ design, c’est très important dans le contexte actuel. On va atteindre les 10 milliards de personnes d’ici 2050 (et) on aura 70 à 75% des personnes qui habiteront dans les villes. Dans le secteur du BTP, la productivité n’a pas évolué depuis à peu près une cinquantaine d’années. Et ça on sait que c’est directement lié au niveau d’investissement en numérique et en technologie sur le secteur. On a aussi une problématique qui est lié au fait qu’énormément de personnes vont partir à la retraite (20% de la masse globale qui travaille dans la construction). Mais pour pouvoir loger les fameux 10 milliards d’habitants de la planète, on va être obligé de produire 13 000 bâtiments par jour. Ça veut dire qu’il faut complètement revoir la manière de construire les bâtiments (…). Le generativ design est vraiment une approche qui permet d’une part d’accélérer la conception de bâtiments intelligents et propres et d’autre part d’évaluer plusieurs hypothèses très rapidement ».

Comment fonctionne la technologie ?

« On s’appuie sur des algorithmes et sur des serveurs qui permettent le calcul de milliers d’hypothèses en l’espace de quelques secondes. Bien entendu, ça ne remplace pas le travail du concepteur, que ce soit l’architecte, l’ingénieur, l’urbaniste, l’expert en génie civil. Ça va simplement être un outil d’accélération du processus de conception. Le generativ design, dans sa forme la plus simple, existe depuis très longtemps. On utilisait déjà des algorithmes de calcul basique, des logiciels qui permettaient de générer en automatique des façades. Mais le generativ design actuel, combiné à la puissance de serveurs de calcul et d’algorithmes beaucoup plus poussés, nous permettent de littéralement booster le processus de conception de bâtis ».

« Deux choses sont très importantes : définir les objectifs, c’est-à-dire ce que je veux obtenir (un bâtiment qui consomme très peu, de telle dimension, avec énormément d’apports en lumière, où il n’y aura pas de perturbations audio et visuelles) et les contraintes (enveloppe du bâtiment, position sur un terrain, orientation, etc.) ».

Une société de construction aux Pays-Bas s’est appuyée sur le generativ design pour créer le quartier « le plus parfait ». Pouvez-vous revenir sur la genèse du projet ?

« C’est une expérimentation qui a été faite à l’échelle urbaine avec une société qui s’appelle Van Wijnen. Ils avaient déjà commencé à industrialiser les process et ils se sont dit, comment aller encore plus loin ? Comment optimiser la manière dont on conçoit nos maisons et aussi leur intégration sur un site en particulier selon trois critères : la maximisation de l’apport d’énergie solaire, les objectifs de passivité et même de positivité des maisons, et aussi la taille des jardins. Un autre paramètre, c’était la gestion des coûts et le profit bien entendu ».

« On a travaillé sur la base d’une solution de generativ design connectée à Revit qui s’appelle Dynamo. Et sur une solution prototype, utilisable en version beta : Project Refinery. Dans ces applications autonomes, on va retrouver tous les éléments du programme, les contraintes et les objectifs. A partir de ces infos, toutes les possibilités vont être générées de façon dynamique. Et c’est sur cette base-là, que le concepteur va venir affiner les propositions. Ça lui permet d’être plus efficace sur ce qu’il propose à ses clients ».

« Ce type d’opérations, on l’a fait aussi à Toronto. On devait aménager trois niveaux de bâtiments (15 000 m2). On a travaillé sur la productivité, la collaboration entre les personnes et les inconvénients potentiels que ça pourrait représenter. Dans la productivité, on s’était fixé six objectifs : le facteur de lumière du jour, l’interconnectivité, les vues sur l’extérieur, le style de travail, le peu de distraction qu’il allait y avoir, et les préférences de proximité. En plus de cela, on a rajouté des contraintes spécifiques comme le nombre de salles de réunion (11), les salles à vocation multiples (6), des phones booth, 250 personnes, 25 équipes ». « Là encore, on obtient de manière dynamique des propositions de cloisonnements, de positionnement de bureaux, etc. Et en temps réel, on a grass qui nous indique sur quels objectifs on est le plus efficace ».

L’intelligence artificielle peut encore faire peur. Où en est son développement ?

« Ça commence vraiment à rentrer dans le mœurs. Il est évident que ce sont, de par les travaux qu’elles mènent et de par les structures d’innovations qu’elles intègrent, les plus grandes entreprises qui s’intéressent à ces sujets-là. Elles ont compris qu’elles allaient avoir une longueur d’avance et que c’était un élément différenciateur. Il est clair qu’en France, on est dans un écosystème de TPE/PME. En fonction de la catégorie socioprofessionnelle, on va avoir plus ou moins de réticence ».

Ce développement se doit-il à un gain de confiance, à une standardisation des process ?

« C’est un mélange des deux. On entend de plus en plus l’importance des données, alors qu’il y a deux ou trois ans, on ne parlait que du format IFC, qui est un format d’échange et non pas de travail. Si on veut parler d’accès aux données de manière générale, il n’y a que les approches de type generativ design et le « commun data environment », couplés à des algorithmes divers et variés (generativ design, machine learning, big data) qui vont permettre d’atteindre les objectifs dont tout le monde rêve. Il y a donc une part de confiance qui s’installe, il y a la pédagogie qui fait son chemin, et il y a le fait que nous, éditeurs, essayons de démocratiser le discours autour de toutes ces thématiques. Ça tend à faire avancer les choses ».

« Et puis vous avez des initiatives de standardisation au niveau international, extrêmement intéressantes, comme par exemple Building Smart Data Dictionnary (BSDD), piloté par Building Smart. On est pour l’instant le seul éditeur dans le monde à avoir donné la possibilité depuis Revit de se connecter à BSDD. Tout cela tend à dédramatiser les sujets tels que le generativ design et l’intelligence artificielle. Il y a une vraie évolution et on espère que ça ira en s’accélérant ».

« Dernier point, on est convaincu que ce sont les plateformes ouvertes de développement qui feront avancer les choses. Nous, la plupart de nos outils sont des noyaux ouverts. L’ouverture de nos API, de langages de types Dynamo, et le travail que l’on fait au niveau Open BIM et format IFC, permettent de récupérer des maquettes, de les utiliser, de les exploiter dans un contexte de generativ desgin. On a une plateforme qui est de plus en plus utilisée par énormément de clients, c’est la plateforme Forge qui permet de faire converger les données à la fois du BIM mais aussi les données industriels (IoT, capteurs) et de piloter les machines à distance ».

Les pouvoirs publics soutiennent-ils suffisamment la transition numérique ?

« On aurait imaginé ou souhaité un peu plus d’ambitions. La fin du PTNB, c’était 2017. On est en 2019 et à part une signature de bonnes intentions l’année dernière au BIM World, je n’ai pas vu grand-chose. Deux chiffres. Phase 2 de la digitalisation du BTP au Royaume-Uni qui a été annoncée en début d’année : budget 72 millions de pounds. France : 10 millions d’euros dont 5 millions pour la plateforme KROQI. Le Royaume-Uni est quand même assez comparable au marché français. Je pense qu’on peut se poser des questions sur la volonté réelle du gouvernement de faire avancer les choses d’un point de vue transition numérique ».

« Le ministère de l’éducation nationale a très bien compris l’enjeu depuis au moins 5 ans puisque le BIM est obligatoire au niveau des filières STI et professionnelles. Mais moi j’attendrais un peu plus d’ambition de la part des écoles d’architecture et des écoles d’ingénieur où là, ce n’est vraiment pas au niveau. Il n’y a aucune structuration, aucune obligation. Les ambassadeurs du numérique et du BIM, ça va être toutes les jeunes générations qui sont formées. C’est à la fois les jeunes générations et les entreprises qui prennent à bras le corps ces sujets-là (Blue BIM Toolbox Logement de Vinci par exemple) qui vont faire que le BIM se développe de plus en plus sur le terrain ».

Propos recueillis par Rose Colombel
Photo de une : Emmanuel Di Giacomo - ©Autodesk

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