Efficient healthcare facility design is crucial for providing high-quality healthcare services. This study introduces an innovative approach that integrates artificial intelligence (AI) algorithms, specifically particle swarm optimization (PSO), with building information modeling (BIM) and digital twin technologies to enhance facility layout optimization. The methodology seamlessly integrates AI-driven layout optimization with the robust visualization, analysis, and real-time capabilities of BIM and digital twins. Through the convergence of AI algorithms, BIM, and digital twins, this framework empowers stakeholders to establish a virtual environment for the streamlined exploration and evaluation of diverse design options, significantly reducing the time and manual effort required for layout design. The PSO algorithm generates optimized 2D layouts, which are seamlessly transformed into 3D BIM models through visual programming in Dynamo. This transition enables stakeholders to visualize, analyze, and monitor designs comprehensively, facilitating well-informed decision-making and collaborative discussions. The study presents a comprehensive methodology that underscores the potential of AI, BIM, and digital twin integration, offering a path toward more efficient and effective facility design.

The adoption of building information modeling (BIM) in the operational and maintenance phase remains limited, with many buildings still managed through paper-based processes. While BIM has the potential to optimize various facility management (FM) areas—such as energy performance, security, administration, and space management—most studies only provide global analyses of adoption barriers. This study aims to identify and analyze area-specific barriers to BIM adoption in FM, highlighting the need for tailored integration strategies rather than a one-size-fits-all approach. By taking a novel approach, it investigates these barriers and demonstrates that BIM implementation cannot be uniformly applied across all FM areas. The methodology involves a multi-step process: first, a literature review is conducted to identify generic barriers to BIM implementation. Subsequently, FM areas are classified to provide a structured framework for analysis. Based on this classification, an interview structure is developed to gather expert insights on area-specific barriers. The research proposes that barriers should be assessed based on their impact. While contextual barriers or knowledge areas may be addressed through a global approach, ensuring BIM adoption across all areas requires consideration of specific characteristics. This approach will ultimately facilitate broader implementation in every domain.

Cette thèse examine les enjeux liés à la collecte et au traitement de l'information dans les projets de construction recourant à la technologie BIM (building information modeling). L'emploi des technologies de l'information a bouleversé les méthodes de travail dans divers secteurs, incluant celui de la construction, où le BIM est censé permettre une continuité de l'information tout au long du cycle de vie du bâtiment et entre tous les acteurs du projet. Ce travail de recherche remet en question cette continuité en raison des obstacles sociotechniques rencontrés lors de la transmission de l'information entre les acteurs du projet, tels que le manque de compétences, d'interopérabilité ou d’un cadre juridique de référence. Cette thèse adopte une méthodologie de recherche, à la rencontre des approches disciplinaires des sciences de l’information et des sciences humaines et sociales. La méthodologie combine des approches quantitatives et qualitatives telles que l'observation du système d'acteurs et des maquettes numériques dans trois cas d’étude, des entretiens avec des professionnels de l'exploitation et un questionnaire adressé aux occupants. Ce travail démontre qu'une approche systémique du projet, englobant l’ensemble des phases, aiderait à la compréhension et au dépassement de ces obstacles, et que l'intégration des occupants dans le système d'acteurs pourrait favoriser une gestion plus efficace et durable des bâtiments. De plus, l'importance des enjeux environnementaux est identifiée comme un facteur clé pour assurer la continuité de l'information tout au long du cycle de vie du bâtiment. En somme, cette thèse encourage une approche sociale plus collaborative et partenariale des technologies BIM, à toutes les phases du projet et entre tous les acteurs, afin de démocratiser l'information au sein des systèmes d'acteurs.