Dans cet article, nous résumons les principales différences entre la conception d’installations industrielles et celle d’installations de bâtiment. Leurs caractéristiques, leurs fonctions et leurs finalités distinctes, ainsi que l’échelle plus grande et les puissances plus élevées propres aux installations industrielles, imposent une approche de conception différente.
Ces différences rendent nécessaires des logiciels de conception spécialisés pour chaque type de projet, ainsi que des méthodes de construction et de maintenance différentes. Le niveau de détail des composants en est un exemple : contrairement à la conception architecturale, le projeteur industriel connaît généralement dès le départ les spécifications des composants nécessaires.
Avant d’entrer dans le détail des différences entre ces deux types d’installations et des fonctions attendues de leurs logiciels de conception, définissons d’abord ce qu’on entend par « conception d’installations ».
Ce qu’on entend par conception d’installations
Le terme général de « conception d’installations » désigne le domaine de l’ingénierie chargé de l’étude, de la construction et de l’installation de tous types de réseaux, qu’ils soient hydrauliques, électriques ou de ventilation. Comme il couvre un large éventail de disciplines et d’applications — du bâtiment aux usines, en passant par les circuits auxiliaires de machines —, les besoins propres à chaque secteur peuvent varier sensiblement.
Dans cet article, nous nous concentrons sur une partie précise de la conception d’installations mécaniques, consacrée au traitement et au transport des fluides. Dans ce cadre, nous examinerons deux domaines d’application (le bâtiment et l’industrie) qui, malgré certaines similitudes, diffèrent nettement par leur finalité comme par leur réalisation. Nous explorerons les enjeux propres à ces deux types de conception, qui exigent des méthodologies et des outils logiciels distincts.
S’il fallait résumer les principales différences entre une installation de bâtiment et une installation industrielle, on pourrait dire que les premières sont pour l’essentiel des équipements auxiliaires du bâtiment, qui assurent l’eau sanitaire, le chauffage et la distribution de gaz. Les secondes, à l’inverse, sont dédiées à la transformation ou au traitement de matières premières, au travers d’une série de procédés chimiques ou physiques.
Dans les sections suivantes, nous analysons les différences entre ces deux types de conception et, en particulier, les fonctions logicielles nécessaires à chacun.
La conception d’installations mécaniques dans le bâtiment
Dans le bâtiment, la conception d’installations mécaniques porte sur les réseaux qui transportent et collectent les fluides desservant les bâtiments — d’où le terme anglais « services ». Cette catégorie comprend l’alimentation en eau sanitaire chaude et froide, l’évacuation des eaux usées, le chauffage et la distribution de gaz.
Ces réseaux ont en commun d’être essentiellement des réseaux de distribution ou de collecte, aux exigences de fonctionnement relativement simples. Les pressions vont d’un minimum de 0,02 bar à 4 bar, et les températures se situent généralement entre −2 °C et 70 °C (chauffage).
Autre caractéristique des installations de bâtiment : leur structure, généralement simple, suit un schéma arborescent avec une ou plusieurs colonnes montantes principales et autant de branches que de points de raccordement.
Ces caractéristiques posées, les fonctions attendues d’un logiciel de conception d’installations de bâtiment apparaissent clairement :
- une bibliothèque d’appareils sanitaires et de chauffage (éviers, WC, radiateurs, etc.) ;
- une bibliothèque de tubes et de composants pour la plomberie ou le gaz (coudes, tés, robinets, manomètres, etc.) ;
- la possibilité de modéliser les réseaux en 3D dans le bâtiment et d’en produire un métré.
Les logiciels de conception d’installations de bâtiment
Les logiciels employés dans ce domaine sont généralement des modules complémentaires des programmes de conception architecturale, couramment appelés modules MEP. Le sigle MEP (Mechanical, Electrical and Plumbing, soit « mécanique, électricité et plomberie ») désigne les outils qui permettent de concevoir l’ensemble des installations techniques du bâtiment, notamment : mécaniques (ventilation et climatisation), électriques (éclairage et puissance) et de plomberie (eau, gaz et chauffage).
Les logiciels MEP reposent sur le BIM et permettent de gérer tous les réseaux que l’on trouve habituellement dans un bâtiment. À noter que le terme « plumbing » est employé en MEP (plutôt que « piping ») afin d’éviter la confusion avec la conception d’installations industrielles.
Autre particularité de ces réseaux : ils sont généralement réalisés directement sur site par des plombiers ou des électriciens, d’après les instructions générales du projeteur ou du chef de projet.
Revit est un logiciel MEP très répandu en Italie ; outre les commandes classiques de conception architecturale, il dispose d’un module spécialisé (Revit MEP) qui facilite la conception des installations techniques.
La conception d’installations mécaniques dans l’industrie
Dans l’industrie, la conception d’installations mécaniques concerne les unités de procédé consacrées à la transformation ou au traitement de matières premières. Cette catégorie recouvre des installations issues de secteurs variés, tels que :
- Oil & Gas : production, traitement et distribution d’hydrocarbures comme le pétrole et le gaz naturel.
- Chimie de base : production des produits chimiques de base servant de matières premières à une large gamme de produits : plastiques, engrais, médicaments et matériaux de construction.
- Papier : production de papier et de produits dérivés, comme le carton et les emballages.
- Traitement de l’eau : installations de traitement et de purification de l’eau, destinées à éliminer les contaminants organiques et inorganiques des effluents urbains ou industriels.
- Agroalimentaire : production d’aliments et de boissons, et transformation des produits agricoles et d’élevage pour le commerce de détail et la grande distribution.
- Pharmacie : de la production du médicament au conditionnement et à l’élimination des déchets. Les équipements courants comprennent réacteurs, colonnes de distillation, mélangeurs et sécheurs.
- Sidérurgie : production d’acier et d’autres produits à partir de minerais ferreux. Les installations sont généralement intégrées et couvrent toutes les étapes, du traitement de la matière première au produit fini.
- Mines : extraction et traitement de matières premières, solides, liquides ou gazeuses.
- Traitement des déchets : du tri des matières recyclables à la réduction de volume, au traitement biologique et à l’incinération.
Beaucoup d’installations industrielles ont pour caractéristique commune de fonctionner parfois dans des conditions critiques de pression et de température (par exemple −130 °C / 1500 °C, ou −10 bar / 60 bar), ou de mettre en jeu des substances potentiellement toxiques ou dangereuses.
Autre spécificité des installations industrielles : leur mode de construction. Elles sont généralement préfabriquées par des entreprises spécialisées, puis assemblées sur site par des monteurs et des soudeurs expérimentés.
La complexité de ce type de conception impose des logiciels plus avancés qui, à partir d’une étude générale de procédé (P&ID), permettent de concevoir l’installation en n’utilisant que des matériaux compatibles avec la ligne concernée (classes de tuyauterie).
Les logiciels de conception d’installations industrielles
ESAPRO figure parmi les meilleurs logiciels de tuyauterie industrielle en Italie ; grâce à une série de modules spécifiques (ESAPRO P&ID, ESAPRO 3D Piping, ESAPRO Isometrics et ESAPRO Cable Trays), il permet de concevoir une installation industrielle de A à Z.
Recourir à un logiciel dédié à la conception industrielle est indispensable, du fait de la complexité supérieure de ces installations, qui mobilisent plusieurs disciplines. Ces outils offrent une représentation 3D de l’installation et permettent de détailler chaque composant : des lignes de tuyauterie et de la robinetterie aux équipements et à l’instrumentation.
Les différences de mode de construction par rapport aux installations de bâtiment soulignent un peu plus l’importance d’un logiciel dédié à la conception industrielle. Celui-ci permet d’extraire les plans techniques de tuyauterie (isométriques de fabrication) et de fournir à l’atelier toutes les informations nécessaires à la préfabrication et au montage.
En conclusion, utiliser un logiciel qui ne répond pas aux besoins propres à la conception industrielle est l’une des erreurs majeures à éviter. Il est essentiel de recourir à un logiciel spécialisé en tuyauterie pour concevoir une installation industrielle, et de réserver les logiciels MEP aux installations de bâtiment.
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Texte initialement rédigé par Francesco Pais.
