L'évaluabilité du Crédit d'Impôt pour la Transition Énergétique

Synthèse

Conclusion et préconisations

Impôt pour la Transition Energétique (CITE), anciennement Crédit d'Im- pôt Développement Durable (CIDD), est un dispositif fiscal dont l'objectif depuis 2005 est d'inciter les ménages à réaliser des travaux de performance énergétique dans leur lo- gement. La rénovation énergétique du parc de logements français constitue un défi ma- jeur pour les pouvoirs publics et s'inscrit dans l'ambition française d'économies d'éner- gie et de réduction des émissions de gaz à effet de serre (GES). Au cours des dix der - nières années, le dispositif a subi de nombreux ajustements, avant de devenir en 2014 le CITE, avec un taux unique à 30%. Dans un contexte de rationalisation des dépenses pu- bliques il apparaît nécessaire d'interroger et d'expliciter les ressorts d'un tel outil de po- litique publique. Des évaluations, souvent ponctuelles et centralisées, ont été menées au cours de son exercice pour tester son efficacité énergétique et son efficience économique avec des résultats contrastés fondés sur des modèles théoriques ou des enquêtes déclara- tives. Cette étude porte sur les pistes d'évaluabilité du CITE, dans l'objectif de contri- buer à son amélioration. La constitution d'un matériau d'étude : Évaluations antérieures, entretiens et recherches bibliographiques

  par le Groupe d'analyse d'action publique du Mastère PAPDD, année universitaire 2015-2016. Pour le compte de l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie (ADEME).

	Cédric BOZONNAT, Édouard DOSSETTO, Benjamin DUBOIS, Quentin LAUDEREAU
	Encadré par Marie-Laure NAULEAU (ADEME), Arthur JOBERT (EDF R&D) et Vincent
	SPENLEHAUER (École des Ponts ParisTech)
	Le Crédit d'Devant l'évolution historique du crédit d'impôt et	nombreux acteurs aux compétences complémen-
	les nombreux aménagements législatifs et régle-	taires, l'étude s'appuie donc sur une série d'entre-
	mentaires dont il a fait l'objet, la recherche bi-	tiens semi-directifs menés auprès de directions
	bliographique apporte une première composante	générales, de directions régionales, d'organisa-
	essentielle au matériau d'enquête de ce travail.	tions juridictionnelles, de fédérations profession-
	Cette démarche bibliographique a particulière-	nelles et d'établissements publics. Nous dévelop-
	ment été tournée vers les évaluations existantes	pons notre compréhension du jeu d'acteurs à tra-
	du CIDD/CITE, afin d'en définir l'étendue et les	vers une cartographie fondée sur nos entretiens.
	limites. Le CITE implique la participation de

Un dispositif évolutif dans un écosystème d'acteurs aux rôles et intérêts variés

		éligibles, étaient déjà pointées du doigt par cer-
		tains ménages et artisans. En 2014, le gouverne-
		ment opte pour une simplification du dispositif
		qui devient le CITE, avec un taux unique à 30%.
		De nombreux acteurs gravitent autour du CITE,
	ayant re-	en étant plus ou moins impliqués dans les chan-
	court au CIDD chaque année. La dépense budgé-	gements qu'il a connu. Le changement de CIDD
	taire atteint un pic en 2008 (2,8 Mds€), et est	à CITE avec une simplification notoire du dispo-
	maîtrisée par une baisse globale des taux. De	sitif, contrebalancée par une possible perte d'effi-
	2009 à 2014 la tendance est au contrôle de la dé-	cacité énergétique (suppression des bouquets de
	pense fiscale, avec la diminution de certains taux	travaux) et de la maîtrise budgétaire (taux unique
	et notamment la mise en place des bouquets de	élevé), est signe de la forte impulsion politique à
	travaux en 2012 : la combinaison d'au moins 2	Cartographie des acteurs
	travaux efficaces permet d'accéder à des taux bo-nifiés. Ce système incite à la réalisation de tra-vaux plus cohérents et permet de plus grandes	l'origine de ce dispositif. Le pilotage du CITE, quant à lui, est opéré centralement par la DGEC
	économies d'énergie [CGDD, 2012]. Cependant,
	il rend le dispositif plus complexe, avec l'exis-
	tence d'une dizaine de taux, soit deux fois plus
	qu'en 2011. La complexité du CITE, et surtout
	son instabilité en termes de taux et d'équipements

Concernant l'évolution du dispositif, 3 phases majeures sont à noter. De 2005 à 2009 le dispositif s'adapte petit à petit, en changeant les taux et l'éligibilité de certains équipements. Le dispositif est utilisé par de plus en plus de ménages, avec plus d'un million de nouveaux ménages et la DHUP mais en concertation avec les acteurs concernés par la dépense fiscale qui impute le budget (DB et DGFiP). Cette concertation concerne notamment l'élaboration de la liste des équipements éligibles et le choix des taux associés. Elle s'appuie sur des remontées d'informa-tion de la part des acteurs proches du terrain (fédérations de professionnels comme la CAPEB) mais également sur des rapports et enquêtes effectués par divers acteurs, comme l'ADEME (en-quêtes OPEN et Maîtrise de l'Energie), la Cour des Comptes (audits ponctuels et recommandations), la DGCCRF (surveillance des marchés) ou encore l'OPECST.

Des

évaluations non systématiques et incomplètes du dispositif

	-L'effet rebond intervient lorsque le prix d'un La DRFiP est en effet tout à fait pertinente pour	le CITE peut avoir incité le ménage à réaliser la disposition d'enquêteurs (de type OPEN amé-
	service diminue et que le consommateur a alors mener ces évaluations grâce à son accès aux don-	plus de travaux ou à acheter des équipements liorés), aptes à proposer des scénarii d'améliora-
	tendance à augmenter sa consommation. Dans le nées protégées par le secret fiscal. Elle est donc	plus performants que ceux initialement prévus. tion énergétique en fonction des données du mé-
	cas de la rénovation énergétique, lorsqu'un loge-en mesure de croiser les données énergétiques	L'effet d'aubaine est évalué dans les enquêtes nage. Le caractère potentiellement intrusif de ce
	ment devient mieux isolé, la facture énergétique avec les dépenses associées, en se fondant sur	OPEN réalisées par l'ADEME, et les trois diffé-type d'enquête risque de limiter l'incitation, mais
	du ménage diminue, à température intérieure une coopération régionales entre ADEME,	rents degrés susmentionnés correspondaient en l'accompagnement peut faciliter la démarche une
	La complexité du jeu d'acteur autour du CITE impose une vigilance particulière quant à son évaluation. L'évaluation d'une politique publique constitue en effet un facteur d'amélioration re-connu sous réserve d'une définition de sa finalité et de sa qualité [Fouquet, 2013]. Vu l'horizon d'objectifs du dispositif (environnemental, éco-égale. Il est alors tentant d'augmenter son confort DREAL et DRFiP. thermique, ce qui nuit aux économies d'énergie Les artisans peuvent aussi être des moteurs de visées. L'effet rebond est appréhendé dans la lit-cette évaluation, en fournissant volontairement térature et considéré de l'ordre de 10 à 30% pour les données associées à leurs travaux. Pour moti-le chauffage domestique [Greening et al., 2000]. ver leur participation, une pratique consiste à leur -L'effet d'aubaine intervient lorsqu'une aide est proposer l'échange de leurs données sur les tra-versée à un ménage qui, sans cette aide, aurait vaux en cours, contre une analyse agrégée de leur tout de même effectué des travaux. Trois nuances secteur d'activité (sur la base des données en-nomique, et industriel), diverses évaluations ont été menées, produisant des résultats contrastés. existent : le CITE peut n'avoir eu aucune in-voyées). Les problèmes liés au caractère déclara-fluence sur le choix, ni dans le type de travaux ni tif de ce procédé ne sont évidemment pas exclus, dans la date, le CITE peut ne pas avoir eu d'in-et la méthode nécessite une forte participation fluence sur le type de travaux mais avoir tout de pour être fiable. même avancé le moment de leur réalisation, enfin Perspectives d'évaluation de la réalisation de l'objectif 2014 respectivement à 55%, 12% et 14% des mé-fois engagée. Des modèles (MENFIS, SceGES, Res-IRF) [MI-NEFI et al., 2011] permettent d'analyser de ma-nière statistique ou probabilistique l'efficience du dispositif en tenant compte de certains effets, nages [ADEME, 2014]. Quelle que soit la méthode considérée dans le se--L'effet inflationniste est une augmentation cond axe, un échantillon est nécessaire pour me-éventuelle du prix des équipements ou des tra-ner l'évaluation. C'est pourquoi il peut être perti-vaux, suite à l'annonce d'une subvention ou d'un nent d'envisager de tester ces méthodes sur des mais ces modèles doivent être approfondis et ali-crédit d'impôt. Il n'existe à notre connaissance prototypes, en observant dans une région donnée mentés en données pour assurer une plus grande aucune évaluation de l'effet inflationniste à ce la mise en place d'une de ces méthodes et les ré-fiabilité. jour. Il semble cependant, d'après les acteurs ren-sultats obtenus comparés au surcoût de l'amélio-contrés, que l'effet inflationniste soit marginal à ration de l'évaluabilité. On pourrait de cette ma-Évaluation des objectifs socio-économiques du l'amont de la filière (vente des équipements), les nière tester ces méthodes à moindre frais et en CITE marchés se régulant naturellement au niveau eu-s'assurant que les conditions de l'expérience Pour les objectifs socio-économiques, les évalua-ropéen. soient représentatives. Dans chaque cas, nous tions sont peu nombreuses mais les effets semblent positifs. Si le caractère « stimulation de l'innovation » ne fait pas consensus, celui du dé-veloppement d'une filière de la rénovation éner-gétique est généralement salué par les profession-environnemental du CITE préconisons l'utilisation d'un DPE pré-travaux Enfin, une dernière piste peut consister en l'utili-et post-travaux afin d'appréhender au niveau sation du ménage, principal bénéficiaire du dis-micro-économique les économies d'énergie réali-positif pour mettre ces données volontairement à sées.
	Sur la base de nos travaux (bibliographiques et	nels. Pour assurer le fonctionnement du dispositif dans
	entretiens), nous avons identifié deux grandes	Ainsi, la CAPEB juge l'effet globalement positif, cette logique, les acteurs interrogés envisagent
	pistes pour améliorer l'évaluabilité du dispositif.	bien que la Cour des comptes comme la DGE notamment :
	Ces propositions sont centrées sur l'objectif pre-	soutient que pour répondre à un développement -l'augmentation du plafond du dispositif
	mier du CITE, l'objectif environnemental, et ne	des entreprises du secteur, une subvention directe (pour permettre des travaux plus consé-
	concernent qu'une amélioration de l'évaluation	aux entreprises serait plus efficace et plus facile-quents),
	Dans ce domaine, le diagnostic de performance énergétique (DPE) est un outil moins complet qu'un audit énergétique exhaustif, mais de plus en plus robuste, pour un coût relativement faible devant les travaux, et permettant d'obtenir une image de plus en plus fiable de l'évaluation éner-gétique. Au-delà de l'efficacité, un indicateur d'effi-cience (e.g. dépense publique ramenée aux éco-nomies d'énergie) peut aussi être utilisé pour ob-des économies d'énergies théoriques. Pour com-pléter ces pistes, des études ultérieures pourraient s'intéresser à la prise en compte des effets (sur la base de la littérature dans un premier temps, et par mesure expérimentale sur échantillon dans un second temps), ainsi qu'à une quantification du coût de ces améliorations de l'évaluabilité. Un premier axe consiste à réorienter le CITE vers des travaux plus importants, associé au passage d'une logique de moyens vers une logique de ré-sultats. Le principe serait de faire correspondre le crédit accordé à l'amélioration de la perfor-mance énergétique réalisée. Cette réorientation forte du dispositif s'accompagne d'avantages en termes d'évaluabilité (simplification de l'évalua-tion, économies d'énergie plus « visibles » car travaux plus importants), et de contrôle de la dé-pense publique, mais aussi de limites sociétales, en termes d'incitation, ou d'accessibilité du dis-positif.	ment quantifiable. Sur la stimulation de l'innovation, le rapport [MI-NEFI et al., 2011] estimait que le CIDD avait contribué à la double stimulation d'une innova-tion technique et organisationnelle, alors que l'OPECST, dans son rapport de 2014, présentait le dispositif comme un frein à l'innovation par l'avantage de prix que constitue l'éligibilité au CITE, qui aurait tendance à consolider des situa-tions acquises plutôt qu'à favoriser l'émergence de produits nouveaux et plus performants [OPECST, 2014]. Evaluation des différents effets ayant un impact sur l'efficacité et/ou l'efficience du CITE Trois effets notables susmentionnés peuvent por-ter préjudice à la réalisation des objectifs du CITE. -la séparation des outils (TVA 5.5% pour les petits travaux, CITE pour les travaux « lourds ») pour éviter les recouvrements, -la mise en place d'un réseau d'expert, ac-compagnateur à la maîtrise d'ouvrage, inspiré du dispositif « Habiter Mieux » de l'ANAH, pour orienter le contribuable vers les équipements les plus perfor-mants, et assurer l'efficience économique du dispositif. Cette proposition, énoncée en 2014 à l'Assem-blée Nationale, va à l'encontre de la vision gou-vernementale actuelle, plus portée sur une territo-rialisation du dispositif et sur sa simplicité. Le second axe d'amélioration consiste en effet en une territorialisation du dispositif d'évaluation, sans en modifier la logique, en faisant reposer l'évaluation sur la DRFiP, les artisans ou les mé-nages eux-mêmes.

Evaluation de l'objectif environnemental du CITE

P o u r l'objectif environnemental, de s indicateurs d'efficacité sont notamment utilisés dans le rapport sur les niches fiscales remis à l'IGF

[MI- NEFI et al., 2011]

: l'économie d'énergie (par rapport au tendanciel), et les émissions de GES évitées par rapport à une situation tendancielle. Mais « la mesure de l'efficacité repose sur la capacité à s'assurer de la réalité des économies d'énergie obtenues » [Cour des

Comptes, 2013]

. C'est pourquoi on peut s'interroger sur la pertinence de ces indicateurs pour traduire l'économie d'énergie réelle, de surcroît avec les effets rebonds potentiels (cf infra). Cette pertinence repose en partie sur la méthode d'évaluation énergétique adoptée. server la dépense budgétaire, et évaluer l'atteinte de l'objectif environnemental. Mais ici aussi des effets d'aubaine et inflationniste entrent dans le calcul (cf infra).

sur les CEE lors des enquêtes Maîtrise de l'Energie

  • rendre le CITE évaluable en s'appuyant sur une démarche territorialisée : plusieurs modalités ont été susmentionnées, soit par le biais des DRFiP, soit par les artisans soit par les ménages. Dans tous les cas nous recommandons la réalisation d'un DPE ex ante et ex post, dispositif d'évaluation énergétique fiabilisé depuis sa création et qui représente un bon intermédiaire en terme de coût. • o u passer à une logique de résultats et favoriser ainsi le CITE à la réalisation de travaux d'envergure plus grande, dont les économies d'énergie seront notoires et plus faciles à évaluer. Un tel changement pourrait s'appuyer sur un suivi des travaux par un professionnel ou une assistance à maîtrise d'ouvrage. Rendre l'évaluation la plus pertinente possible, en tenant compte des différents effets qui peuvent apparaître : • créer un observatoire des prix des équipements et des prix pratiqués par les artisans, afin d'appréhender l'éventuel effet inflationniste provoqué par le CITE. • inclure des questions , afin de connaître le nombre de travaux bénéficiant à la fois du CITE et des CEE, dispositifs qui se recoupent largement. • assurer la pérennisation des enquêtes (OPEN, Maîtrise de l'Energie, Observ'ER, PHEBUS)

	Outre le manque d'évaluations noté à propos	• la labellisation RGE obligatoire fiabi-
	d'un dispositif fiscal utilisé par plus de 1 million	lise le dispositif et crédibilise la filière
	de nouveaux ménages par an, l'évolution du dis-	verte.
	positif et l'apprentissage par l'expérience qui en a	• les données statistiques issues des en-
	découlé ont abouti à de nombreux points posi-	quêtes OPEN permettent de bien appré-
	tifs qui, selon nous, sont à conserver :	hender l'effet d'aubaine.
	• la liste des équipements éligibles est is-sue d'une longue évolution parfois syno-nyme de complexité pour le contribuable et les artisans mais qui a su rectifier des	• l'évaluation macroéconomique permise par les modèles décrits dans le rapport [MINEFI et al., 2011] dont la robustesse a pu être améliorée depuis.
	erreurs, s'adapter aux nouvelles maturités	Cependant, il apparaît nécessaire de réaliser de
	de certains filières et donner priorité aux	véritables évaluations micro-économiques du
	performances environnementales.	CITE, afin d'en étudier par exemple les résultats
	• la simplicité du dispositif, avec un taux	en terme d'économies d'énergie. Nous proposons
	unique, est appréciée à la fois par les mé-	plusieurs pistes quant à l'évaluabilité de la réa-
	nages et les artisans. Son taux élevé	lisation de l'objectif environnemental du disposi-
	laisse tout de même planer des risques	tif :
	concernant le contrôle budgétaire. • la liste des équipements fait dorénavant partie du formulaire de déclaration de	Rendre évaluable le CITE pour en améliorer l'ef-ficacité :
	revenus en ligne et sera très utile à l'éva-
	luation.


A ce jour, rares sont les études internationales qui comparent l'usage du BIM dans différents pays ; les études étant principalement centrées sur un pays ou un type d'acteur.

Etude de l'usage du BIM en France: méthodologie et analyse des données empiriques Absence de données statistiques

Il n'existe actuellement en France aucune étude nationale ou données statistiques sur les retours d'expérience du BIM en France . Quant aux études internationales, elles présentent un échantillon français trop limité pour être représentatif.

Questions de recherche

Afin d'avoir un état des lieux représentatif, tout en tenant compte de la diversité des acteurs, l'étude a combiné des approches qualitatives et quantitatives. Trois axes majeurs ont été retenus:

• quel est l'état des lieux de l'usage du BIM en France? • Quels sont les gains et les freins de l'usage du BIM, selon les différents acteurs?

• Quel est le rôle attendu vis-à-vis de la puissance publique en France?

Données empiriques

Un premier questionnaire a été envoyé, par le relais de Mediaconstruct, à l'ensemble des fédérations et organismes représentant les différents acteurs de la filière du bâtiment.

Ce questionnaire avait p o u r o b j e c t i f de connaître de manière exhaustive et quantitative, pour chaque fédération, leur niveau de connais-sance du terme BIM, et leur niveau d'utilisation du BIM. Seules quelques fédérations ont répondu au questionnaire (FFB, FIB, AIMCC, ordre des géomètres).

Un deuxième questionnaire a été diffusé à environ 150 professionnels du bâtiment afin de juger de leur niveau d'usage du BIM, de leur avis sur les gains, freins et coûts associés, ainsi que leur attente vis-à-vis de l'Etat. 54 contributions ont été remises.

Ce questionnaire a été complété de 18 interviews auprès d'experts et de porteurs de projets BIM.

Résultats

Ces données empiriques éclairent sur les pratiques d'usage du BIM en France, selon différents critères, tels que la taille de l'entreprise, son ancienneté, ou les phases du projet.

Les principaux freins et postes de coûts sont mis en relief, tels que la résistance au changement, la complexité des logiciels, ou encore les coûts d'investissement et de formation nécessaires.

Ces données ont permis également de dégager les gains majeurs, même si cet exercice semble fort complexe pour les questionnés, comme le montre le graphique ci-dessous. Des différences existent également, et illustrent les spécificités françaises. On peut citer la demande de soutien aux petites entreprises, la nécessité de sécurisation des aspects juridiques (notamment vis-à-vis de la commande publique), ainsi que la clarification des notions de propriétés intellectuelles.

Le modèle politique

  Révolution numérique dans le bâtiment:analyse des gains escomptés par la diffusion des outils numériques (BIM et maquette numérique) dans le secteur du bâtiment Rapport du Groupe d'Analyse d'Action Publique pour le mastère PAPDD, année universitaire 2015-2016. Pour le compte du Centre Scientifique et Technique du Bâtiment (CSTB) Pauline CHONE, Clément COLIN, Mélanie DELAPLACE, Xavier KENEL-PIERRE et Nicolas THOME Encadré par Messieurs Olivier Celnik, architecte et coordinateur pédagogique du Mastère Spécialisé BIM à l'école des Ponts ParisTech, et Frédéric Mialet, architecte et responsable de la formation des Architectes et Urbanistes de l'État à l'Ecole des Ponts ParisTech.Il existe 3 niveaux d'usage et de collaboration BIM: • BIM niveau 1 : chaque intervenant travaille sur sa propre maquette numérique. • BIM niveau 2 : chaque intervenant travaille sur une copie (version) de la même maquette et s'échange les données sous format unique. • BIM niveau 3 : chaque intervenant travaille sur la même maquette en temps réel. L'utilisation d'une plate-forme unique de partage des informations, entre acteurs et phases du projet, permet de réduire les erreurs et omissions. Ainsi le BIM améliore la performance et la qualité, réduit les délais et donc les coûts. Des gains, notamment économiques, sont donc escomptés par l'ensemble des acteurs. A titre d'exemple, le Royaume-Uni a annoncé un objectif de réduction de 20% des coûts des opérations de construction, grâce l'usage généralisé du BIM de niveau 2. Les 3 niveaux d'usage du BIM Etat des lieux international de l'usage du BIM Depuis les années 2000, le BIM s'est généralisé dans de nombreux pays étrangers, notamment dans les pays anglo-saxons et les pays scandinaves, où son usage par les acteurs du secteur du bâtiment dépasse désormais les 50%.

  Ceci s'explique évidemment par le faible nombre d'opérations en BIM. Pourtant, depuis deux ans, la situation évolue et ce type d'opérations se multiplie, comme en témoignent les BIM d'or 2014 et 2015 du Moniteur. Ainsi, la présente étude vise à compléter la base de données sur le BIM en France et à confronter ces informations aux études internationales, dont celles de l'entreprise américaine McGrawhill.

2015 Synthèse et propositions: quel modèle économique et politique pour un déploiement national du BIM? Le modèle économique

	Les résultats empiriques de la présente étude
	montrent d'importantes similitudes avec les résul-
	tats des études internationales.
	Ainsi, le taux d'utilisation du BIM croit avec la taille
	de l'entreprise. Les gains portent essentiellement
	sur la qualité du projet et la collaboration optimisée
	entre les acteurs. Les principaux freins concernent
	le coût d'investissement élevé et la forte hétérogé-
	néité du niveau de maturité d'usage du BIM au sein
	des acteurs d'un même projet.

Occurrence des gains par catégorie d'acteurs (en %) du

questionnaire GAAP, octobre

  Ce dernier offre de multiples possibilités, actuelles et futures: l'usage de la réalité immersive, la simulation en temps réel des systèmes, la dématérialisation du permis de construire, ou encore la maquette numérique urbaine de la Smart-City. The Business Value of BIM in Europe, coll. "Smart Market Report", McGraw-Hill Construction, Etats-Unis, 52 pages. BIM et gestion du patrimoine, rapport, mars 2014, co-rédigé par par Pierre Mit (Union nationale des économistes de la construction) et Frank Hovorka (Caisse des dépôts et Consignation), 64 pages Mission Numérique Bâtiment, rapport, décembre 2014, Bertrand Delcambre, 54 pages

		20 millions d'euros, ce plan se décompose en 6
		grands axes d'action, portant sur la fédération des
		acteurs, la sensibilisation, la législation, la forma-
		tion, la création d'outils clés en main, ainsi que les
		aides financières.
		Les propositions
		La présente étude propose les axes suivants:
		-création d'une mission interministérielle, car le
		BIM concerne autant le secteur du bâtiment, que
		celui de l'énergie, ou encore celui de l'économie
		-incitation forte auprès des maîtres d'ouvrage et
		notamment des maîtres d'ouvrage publics
		-sensibilisation à toutes les échelles, par l'inter-
		médiaire des acteurs locaux (régions, métropoles)
		-soutien aux TPE et PME
		-création d'un observatoire national
		-homogénéisation des guides nationaux avec les
	Concernant le rôle de la puissance publique, l'État	guides et les standards internationaux
	français s'est emparé du sujet BIM et a crée le Plan	-étude du BIM tout au long du cycle de vie du
	de Transition du Numérique dans le bâtiment	bâtiment, et notamment le transfert de données
	(PTNB) en décembre 2014. Doté d'un budget de	du BIM construction au BIM gestion
	Conclusion
	La présente étude a mis en relief les principaux	global ne permet donc pas de saisir l'ampleur des
	gains et freins des précurseurs du BIM en France. Elle a aussi démontré la complexité à l'heure actuelle d'une quantification précise de ces gains. A l'instar du déploiement de la bureautique, le BIM n'est pas une technologie normative: un effet social en règle l'effet productif. La méthode du coût modifications induites par le BIM. Bibliographie
	McGraw-Hill (2010),

Afin de répondre aux grands enjeux du secteur du bâtiment (qualité, productivité, performance énergétique), les acteurs de cette filière misent aujourd'hui sur les technologies de l'information et de la communication. Le BIM («Building Information Modeling»), déjà adopté dans de nombreux pays étrangers, semble un outil très prometteur. Face à cette compétitivité internationale, le gouvernement français s'est emparé du sujet BIM, en créant fin 2014 le Plan de Transition du Numérique dans le Bâtiment (PTNB). Aussi se posent diverses questions afin de permettre le déploiement du BIM à l'échelle nationale. Comment diffuser le BIM en France? Quels sont les gains et freins escomptés par sa diffusion? Quel est le rôle des pouvoirs publics? les IFC garantissent l'interopérabilité des logiciels métiers BIM. Représentation des interactions entre la maquette et les acteurs

Néanmoins, à l'instar des études de l'entreprise américaine Mc Graw-Hill, ces analyses permettent de définir les grandes tendances et caractéristiques de la diffusion et de l'adoption du BIM. Elles décrivent également les bénéfices et les freins, par acteur et région.Les bénéfices récurrents invoqués par l'ensemble des acteurs (maîtrise d'ouvrage, maître d'oeuvre et entreprise), sont une collaboration accrue, des études de conception plus abouties, et une réduction des erreurs et omissions.Les freins identifiés sont divers et peuvent être regroupés en 3 grandes catégories : le manque de demande des clients, le prix des outils numériques et enfin le manque de maîtrise de ces outils jugés trop complexes.En France, des premiers retours d'expérience nationaux existent, telles que les études de FFB, le livre blanc de la Caisse des Dépôt ou encore le rapport de l'AQC. Leur analyse donne donc des indications sur les gains et les coûts induits par l'usage du BIM; telles que des réductions de coûts des projets de l'ordre de 5 à 7%, ou encore des réductions de délai de 10 à 15% des études et jusqu'à 7% des durées de chantier Une analyse quantitative demeure néanmoins prématurée. Ces chiffres doivent être consolidés par des études et enquêtes à l'échelle nationale, auprès de tous les acteurs et de tous les projets, une fois le recours au BIM plus étendu.La diffusion généralisée du BIM dans les pays anglo-saxons, tout comme dans les pays scandinaves, s'explique avant tout par un soutien fort des gouvernements. Parmi les principales mesures, on peut citer l'obligation de l'usage du BIM dans les marchés publics, le recours systématique au BIM par les grands maîtres d'ouvrage publics, la diffusion d'outils et de standards nationaux, ainsi que la mise en place de vastes plans de formation.Ces initiatives gouvernementales démontrent la nécessité d'une politique publique adaptée et forte.


H Boutayeb

A.-C Tarot

K Mahdjoubi

FOCUSING CHARACTERISTICS OF A METALLIC CYLINDRICAL ELECTROMAGNETIC BAND GAP STRUCTURE WITH DEFECTS

The focusing characteristics of 2D-Cylindrical Electromagnetic Band Gap (CEBG) structures constituted of metallic wires and with defects are analyzed numerically for directive antennas application. The introduction of defects into the periodic structures consists of removing one or multiple wires. The simulations were carried out with a Finite Difference Time Domain (FDTD) code, where the excitation is a line source and the CEBG structure is considered infinite in the vertical direction. Numerical results showing the effects of the number of cylindrical layers and of the number of defects are presented and discussed. These results allow to determine the structures giving best focusing performance and to obtain the frequency band for directive radiation.

INTRODUCTION

Electromagnetic bandgap (EBG) materials [START_REF] Joannopoulos | Photonic Crystals: Molding the flow of light[END_REF][START_REF] Yablonovitch | Inhibited spontaneous emission in solid state physics[END_REF] are periodic structures composed of dielectric and/or metallic elements. They have been the subject of intensive research in the past few years in solid state physics, optics, and microwave domains, because of their potentialities to control the propagation of electromagnetic waves. An important feature of these structures is their ability to open a bandgap that is a frequency range for which the propagation of electromagnetic waves is forbidden whatever the direction of propagation and the polarization.

They are also characterized by the ability to open localized electromagnetic modes inside the forbidden frequency bandgap by introducing defects into the periodical structures. Several potential applications have been suggested for EBG materials in microwave and antenna domains, such as suppressing surface waves [START_REF] Yang | Microstrip antennas integrated with electromagnetic bandgap (EBG) structures: a low mutual coupling design for array applications[END_REF], designing single-feed compact high-gain antennas [START_REF] Thevenot | Directive photonic band-gap antennas[END_REF][START_REF] Boutayeb | Analysis and design of a high-gain antenna based on a metallic crystal[END_REF] or creating controllable beams [START_REF] Lourtioz | Toward controllable photonic crystals for centimeter and millimeter wave devices[END_REF][START_REF] Poilasne | Active metallic photonic bandgap material MPBG: experimental results on beam shaper[END_REF].

Recently, new periodic structures, Cylindrical Electromagnetic Band Gap (CEBG) structures, have been introduced and used as models to develop new directive antennas or new beam switching antennas [START_REF] Boutayeb | Analysis of radiusperiodic cylindrical structures[END_REF][START_REF] Ratasjack | A reconfigurable EBG structure for a beam steering base station antenna[END_REF][START_REF] Boutayeb | Analysis and design of a cylindrical EBG based directive antenna[END_REF]. To obtain the beam switching, the proposed technique consists of creating defects with discontinuous wires in an initial continuous wires structure, in order to obtain a directive beam turning on 360 • . The proposed systems allows to avoid the inconvenience of deterioration of mechanically steering systems and reduces also the complexity and the cost by comparison with adaptive antenna arrays [START_REF] Mailloux | Phased Array Antenna Handbook[END_REF] or phased arrays [START_REF] Holland | Finite-diference analysis of EMP coupling to thin struts and wires[END_REF]. However, the focusing characteristics of CEBG structures composed of metallic wires and with defects have not been studied enough. The frequency of maximum directivity, the limit frequency and the optima structures have to be determined.

The objective of this paper is to present a theoretical study of these CEBG structures, with defects, for directive antennas application. Numerical simulations were carried out to calculate the radiation patterns of these structures, at different frequencies, using the Finite Difference Time Domain (FDTD) method, where a line source is used for the excitation and the CEBG structures are considered infinite in the vertical direction. The effect of the number of cylindrical layers and the effects of the positions of the defects are studied. From these results, the structures giving the maximum of directivity are determined. Furthermore, the transmission coefficient of the cylindrical periodic structures without defect is used to determine the limit frequency for obtaining a structure with a directive pattern.

In Section 2, the focusing characteristics of CEBG structures is analyzed for different defect configurations, and the structure giving the best focusing characteristics and the limit frequency for directive radiation are determined from the numerical results. The defects consists of removing one or multiple wires. Then, in Section 3, the effects of the number of layers in the radiation patterns are studied. The near field distribution is also analyzed in order to have better understanding of the behavior of these structures.

CEBG STRUCTURES WITH DIFFERENT DEFECT CONFIGURATIONS

It is well known that introducing imperfections, which are also called defects, into a periodic structure, can produce localized modes within the bandgap. In this section, different defect configurations are introduced in a cylindrical EBG structure. The effect of the defect configurations in the focusing characteristics of CEBG structures with metallic wires are analyzed.

The simulations were carried out with the FDTD method. The excitation is an infinite line current source and the wires are modeled using Holland et al. thin wires formalism [START_REF] Holland | Finite-diference analysis of EMP coupling to thin struts and wires[END_REF]. Electric walls are used in the vertical direction.

In Subsection 2.1, the structure composed of one layer of cylindrical periodic surface is analyzed, whereas in Subsection 2.2, the structure with three layers is studied.

Structure with One Layer

The cylindrical periodic structure composed of infinite long metallic wires shown in Fig. 3 is considered. The parameters of this structure are the diameter of the wires a, the radius C, and the angular period P θ . We also denote by P t (P t = P θ C) the transversal period and by N (N = 360/P θ ) the number of wires. The structure is illuminated by an infinite line source located in the center, with a TM cylindrical wave. The structure with the following parameters is considered: a = 2 mm, C = 40 mm, and

N = 12.
When no defect is applied to the periodic structure, one can show, after numerical studies, that the radiation pattern is omnidirectional if the condition P t /λ < 0, 5 is verified. Thus, when this condition is verified, one can define a transmission coefficient T 1 outside the cavity which considers the multiple cylindrical waves reflections between the cylindrical surface and the center. T 1 is defined as the radiated transverse electric field outside the cavity normalized by the radiated field of the source with the cylindrical surface not present. This coefficient is plotted in Fig. 2 by using the semi-analytical method proposed in [START_REF] Boutayeb | Analysis and design of a cylindrical EBG based directive antenna[END_REF]. From Fig. 2, a resonance occurs at 2.58 GHz for the coefficient T 1 .

In order to modify the radiation pattern of the structure of Fig. 1, different structures, where one or multiple wires are removed in the initial cylindrical structure, as illustrated in Fig. 3 are considered. For these six cases the radiation patterns have been computed for different frequencies included in the band 0 GHz-5 GHz. After numerical studies, for frequencies lower than 3.5 GHz, the radiation patterns present a main beam in the direction of the defects (θ = 90 • ). For frequencies higher than 3.5 GHz, the side lobes become more dominant or the maximum of radiation is no longer at θ = 90 • . Thus, only frequencies lower than 3.5 GHz are considered. For the different configurations presented in Fig. 3, the half power beamwidth (∆θ 3 dB ) of the main beam and the side lobes level (or the back radiation level when there is no side lobes) are plotted vs. frequency in Figs. 4 and5, respectively.

From Fig. 4, one can see that Structure n • 1.4 presents the minimum half-power beamwidth for all frequencies, whereas Structure n • 1.1 is the least directive structure. From Fig. 5, it can be seen that Structure n • 1.6 presents the lowest side lobes level near the resonant Figure 6 shows the radiation patterns of the different structures at the resonant frequency of T 1 , 2.58, GHz (the radiation pattern of Structure n • 1.1 is not presenting, as it is not sufficiently directive).

Structure with three layers

Now, we consider the cylindrical periodic structure composed of three layers as illustrated in Fig. 7. All the layers have the same transversal period (P t ), and the distance between the layers is called P r (radial period). The following parameters are considered : C = P r = 40mm, P θ 1 = π/6, a = 2 mm.

Using a semi-analytical method based on a cascading approach From Figs. 8 and9, the first resonance for |T 3 | occurs at 2.5 GHz, whereas the resonance for |t 3 | occurs at 2.9 GHz.

The structures with different configurations of defects described in Fig. 10 were analyzed. The defects are applied in the following way: when n wires are removed in the first layer, 2n -1 are removed in the second layer and 3n -2 are removed in the third one (for n = 1 to 6). For frequencies lower than 3 GHz, the radiation patterns present a main beam in the direction of the defects (θ = 90 • ). For higher frequencies, the side lobes become more dominant or the maximum of radiation is not at θ = 90 • . Thus, only frequencies lower than 3 GHz are considered.

It is interesting to note that the limit frequency correspond to the first resonant frequency of the coefficient |t 3 | (which does not consider the multiple reflection with the center) and not to the first frequency of |T 3 |. This observation has been verified with structures with other number of layers. This is certainly due to the fact that when defects are applied to the structure the multiple reflections with the center became negligible. Furthermore, in the pass-band of |t 3 |, the structure is not directive, because a major part of the energy pass throw the part of the structure without defects.

For the different configurations presented in Fig. 10, the half power beamwidth (∆θ 3 dB ) of the main beam and the side lobes level (or the back radiation level when there is no side lobes) are plotted vs. frequency in Figs. 11 and12, respectively. From Fig. 11, one can see that Structures n • 3.4 and n • 3.5 present the minimum half-power beamwidth for all frequencies. From Figs. 11 and 12, Structure n • 3.1 is the least directive. From Fig. 11, it can be seen that Structure n • 3.6 presents the lowest side lobes level near the resonance. Structure n • 3.3 presents a good compromise between small half-power beamwidth and low side lobes. Fig. 13 shows the radiation patterns of the different structures at the resonant frequency of the coefficient T 3 (2.5 GHz).

EFFECT OF THE NUMBER OF LAYERS AND DISTRIBUTION OF THE FIELD

Simulations were also done for structures with two, four, five and six cylindrical layers. The same parameters than previously have been used. The cylindrical layers have the same transversal period (P t ) and the distance between each layer is the same (P r ). In the structures with defects, we consider to remove n wires in the first layer, 2n -1 in the second, 3n-2 in the third, 4n-3 in the fourth and so on. The case where three wires are removed in the first layer is considered (n = 3).

For structures with two, four, five and six cylindrical layers, the first resonant frequencies of the transmission coefficients which consider the multiple reflection with the center are also near 2.5 GHz. Fig. 14 presents the computed radiation patterns of the different structures at From this figure, the directivity increases when the number of layers increases. Figures 15 and16 show the half power beamwidth (∆θ 3 dB ) of the main beam and the side lobes level (or the back radiation level when there is no side lobes), respectively, vs. frequency. The decrease of the half-power beamwidth when the number of layer increases can be explained by the widening of the radiating aperture, and the decrease of the side lobes level is due to the decrease of the stop-band (band-gap) level in the response of the CEBG structure. A significant improvement of the beamwidth and the front to back ratio is obtained when the number of layers goes from 1 to 2. a smaller improvement is obtained when another element is added. With further inclusions of layers, there are no significant improvements.

Figs. 17 and 18 show the distributions of the transverse electric field in the structures with four and six layers, respectively, at 2.5 GHz. From these figures, the most part of the energy is concentred in the three first layers. Then, increasing the number of layers is not very useful. This is an explanation of the small difference between the radiation performance of the structure with three layers and the structures with more layers.

CONCLUSION

A numerical analysis of the radiation characteristics of cylindrical Electromagnetic Band Gap (EBG) structures constituted of metallic wires and with defects has been presented. The simulations were carried out with a rigorous full-wave method, where the excitation is a line source and the CEBG structure is considered infinite in the vertical direction. An important result of the proposed analysis is that the frequency band where the structures present a directive beam can be determined thanks to the response of the structures without defect, and if the multiple reflections with the center are not considered. The directivity depends on the defect configuration and it increases when the number of cylindrical layers increases. In addition, the repartition of the field in these structures has been presented and discussed. Thanks to their circular symmetry, cylindrical Electromagnetic Band Gap structures have potential application for designing antennas with a reconfigurable directive beam over 360 • range.

Figure 1 .

 1 Figure 1. Periodic cylindrical structure made of infinite long metallic wires and illuminated by a line source in its center.

Figure 2 .Figure 3 .

 23 Figure 2. Radiated field outside the cavity normalized by the incident field (|T 1 |).

Figure 4 .

 4 Figure 4. Half power beamwidth of the main beam vs. frequency for the different configurations in Fig. 3.

Figure 5 .Figure 6 .

 56 Figure 5. Side lobes or back radiation level vs. frequency for the different configurations in Fig. 3.

Figure 7 .

 7 Figure 7. Cylindrical periodic structure with three layers.

Figure 8 .

 8 Figure 8. Coefficient |T 3 | for the three layers structure with the following parameters : C = P r = 40 mm, P θ 1 = π/6, a = 2 mm.

Figure 9 .Figure 10 .

 910 Figure 9. Coefficient |t 3 | for the three layers structure with the following parameters C = P r = 40 mm, P θ 1 = π/6, a = 2 mm.

Figure 11 .

 11 Figure 11. Half power beamwidth of the main beam vs. frequency for the different configurations in Fig. 15.

Figure 12 .Figure 13 .Figure 14 .

 121314 Figure 12. Side lobes or back radiation level vs. frequency for the different configurations in Fig. 15.

Figure 15 .

 15 Figure 15. Half power beamwidth of the main beam at 2.5 GHz vs. the number of layers (three wires are removed in the first layer).

Figure 16 .

 16 Figure 16. Side lobes or back radiation level at 2.5 GHz vs. the number of layers (three wires are removed in the layer).

Figure 17 .

 17 Figure 17. Distribution of the transverse electric field at 2.5 GHz (in dB) in the structure with four layers and with defect (three wires are removed in the first layer).

Figure 18 .

 18 Figure 18. Distribution of the transverse electric field at 2.5 GHz (in dB) in the structure with six layers and with defect (three wires are removed in the first layer).