Scan-to-BIM est le processus de documentation d'un bâtiment existant pour permettre une planification numérique appelée Building Information Modeling (BIM).
Les scanners laser 3D capturent un nuage de points à haute densité d'un bâtiment, d'une structure ou d'un actif, qui est ensuite utilisé pour créer et maintenir un modèle BIM qui reflète les conditions as-is.
Les applications pour les modèles créés à l'aide de la technologie scan-to-BIM peuvent aller de la documentation as-built aux projets de rénovation et d'agrandissement, voire à la gestion des installations. Les modèles réalisés à l'aide de la technologie scan-to-BIM sont également très utiles pour la comparaison avec les plans originaux, l'enregistrement topographique, etc.
Ça, c'est le résumé de base. Mais pour une définition complète du scan-to-BIM, nous devons prendre quelques pas en arrière et le considérer dans le contexte plus large du BIM lui-même. Et pour ce faire, explorons l’utilisation du BIM aujourd'hui dans les secteurs de l'architecture, de l'ingénierie et de la construction (AEC).
Qu'est-ce que le BIM ?
Selon le National BIM Standard Project Committee aux États-Unis, la définition de la modélisation des données du bâtiment est la suivante :
« La modélisation des informations du bâtiment (BIM) est une représentation numérique des caractéristiques physiques et fonctionnelles d'une installation. Un BIM est une ressource de partage des connaissances relatives à un actif. Il constitue une source fiable sur lesquelles les directeurs et planificateurs peuvent baser leurs décisions au cours de son existence. Il existe de la première conception jusqu’à la démolition. »
Dans la pratique, le BIM est une méthode de planification normalisée permettant de créer des modèles numériques en 3D destinés à une utilisation par les professionnels de l’architecture, l’ingénierie et de la construction. Un modèle BIM peut représenter un actif entier, avec ses caractéristiques physiques et fonctionnelles, le tout contenu dans un seul ensemble de données
Par exemple, un concepteur peut créer des modèles 3D intelligents dans lesquels tous les éléments de conception sont clairement définis, y compris la manière dont ils se comportent et sont liés les uns aux autres. À chaque modification des éléments du modèle, par exemple un pilier ou une porte, toutes les vues du modèle, de la section à l'élévation en passant par les tableurs, sont mises à jour en conséquence.
Mais un seul spécialiste isolé ne contrôle pas tout. Le BIM est un outil qui vise à faciliter la collaboration entre plusieurs parties prenantes à différentes phases du cycle de vie du bâtiment. Qu'il s'agisse d'un architecte, d'un géomètre, d'un exploitant de bâtiment ou d'un entrepreneur général, chaque partie prenante peut insérer, extraire, mettre à jour ou modifier des informations d’un modèle BIM.
L'intérêt du BIM réside donc dans le fait que toutes les parties prenantes peuvent travailler ensemble à l'aide de modèles soigneusement coordonnés, et que chacun a davantage conscience de sa contribution au projet global. Le BIM leur fournit les informations et les moyens nécessaires pour planifier, concevoir, construire et gérer plus efficacement l'environnement bâti.
Quel est le lien entre le BIM et le scan-to-BIM ?
La demande de mise en œuvre du BIM augmente au sein de l'industrie AEC, tout comme la demande de création de schémas BIM pour les bâtiments existants. Le scan-to-BIM devient rapidement une partie intégrante du processus BIM.
Lorsqu'un projet implique une structure ou un actif existant (comme est souvent le cas), la capture des conditions as-built peut fournir au modèle les informations les plus importantes avant même que le concepteur ne se mette au travail.
Pour faire simple, voici le résumé : scan-to-BIM est le processus de capture numérique d'un espace physique ou d'un site sous forme de données de numérisation laser, qui sont ensuite utilisées pour la création, le développement et la maintenance d'un modèle BIM.
Des scanners laser 3D aux nuages de points en passant par les modèles BIM
Les données du scanner laser prennent presque toujours la forme d'un nuage de points. Un nuage de points est un ensemble de points de données dans un système de coordonnées tridimensionnel, positionnés sur les axes classiques X, Y et Z, qui peuvent représenter la surface extérieure d'un objet ou l'environnement intérieur.
Les dispositifs de numérisation laser 3D (par exemple, les scanners laser terrestres et les systèmes de numérisation mobile) peuvent prendre des millions de mesures et collecter des informations sur l'environnement bâti. Toutes ces informations sont ensuite traitées et assemblées en une représentation virtuelle : un nuage de points.
Il existe de nombreux types d'appareils de numérisation laser sur le marché, dotés de technologies telles que le LiDAR (détection et estimation de la distance par la lumière) ou le SLAM (cartographie et localisation simultanées). Ces technologies offrent le niveau de qualité et de précision nécessaire pour générer des nuages de points en vue d'une intégration fluide dans les processus BIM standard.
Les problèmes que le scan-to-BIM peut résoudre
Si le scan-to-BIM est la réponse, quelle est la question ? Quels sont les problèmes que le scan-to-BIM résout particulièrement bien ?
La collecte de données nécessite une planification minutieuse et prend du temps, d'autant plus si le modèle BIM d'un bâtiment existant doit être régulièrement mis à jour.
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Lors de la phase de conception, des informations incomplètes ou peu fiables sont utilisées pour créer des modèles BIM de bâtiments existants. La documentation as-built est souvent obsolète, fragmentée, ou les deux. Un modélisateur BIM peut perdre beaucoup de temps à rassembler méticuleusement des données pour créer un modèle BIM cohérent qui, même après tant de travail, n'est pas toujours fiable. Les erreurs dans le modèle peuvent avoir un impact sur tous les autres utilisateurs.
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Pendant la phase de construction, il est difficile de recueillir des données pour mettre à jour et vérifier les modèles. Cela peut impliquer des tâches laborieuses, tel qu’un déplacement physique sur place pour prendre des mesures et des photos. Surviennent alors d'autres obstacles logistiques, comme l'accès au site, le temps que vous êtes autorisé à y passer et le nombre d'employés nécessaires à la tâche. Tout cela consomme rapidement du temps, des ressources et de l’argent.
Grâce à la technologie de numérisation 3D, les professionnels de l'AEC peuvent adopter un flux de travail scan-to-BIM avec moins d'efforts. Le scan-to-BIM déploie des scanners laser 3D sur site pour créer un ensemble de données et un modèle précis de nuages de points, fonctionnant à une vitesse et à une échelle adaptées aux besoins du projet.
Avantages d'un flux de travail scan-to-BIM
Examinons quelques exemples des avantages de l'adoption d'un flux de travail scan-to-BIM.
La plus évidente : vous ferez moins d'erreurs lorsque vous planifierez des rénovations ou des extensions pour des bâtiments qui ne disposent pas d’une documentation structurelle et conceptuelle existante au format numérique. Nous avons abordé ce sujet lors de la discussion de la phase de collecte des données ci-dessus. Il est désormais plus facile d'obtenir des plans d'étage fiables dans un format moderne et standard.
Ensuite, le scan-to-BIM fournit une assurance qualité en vous permettant de comparer les progrès réalisés par rapport à la planification à chaque étape du projet. De plus, les inspections peuvent avoir lieu hors site plus fréquemment, ce qui réduit la nécessité de se déplacer sans incidence sur la qualité de l'évaluation.
Lorsque vous vous lancez dans de nouveaux projets de construction dans des endroits difficiles, à proximité de bâtiments existants, un flux de travail scan-to-BIM peut également être d'une grande utilité. Les structures situées à proximité, par exemple, peuvent être protégées grâce à des schémas complets et à jour des travaux, ce qui peut vous aider à identifier les problèmes potentiels avant qu'ils ne surviennent.
Il faut également tenir compte du fait que les gestionnaires d'actifs et d'installations des propriétés plus anciennes peuvent tirer parti des améliorations de l'efficacité que le BIM apporte déjà aux bâtiments modernes. Ils peuvent réduire leur empreinte carbone en repérant les endroits où une meilleure isolation pourrait être ajoutée, par exemple. De plus, le signalement des pannes pour la maintenance continue devient plus précis.
Conclusion
Le scan-to-BIM est une composante majeure du processus du BIM, et sa croissance est directement liée à l'adoption du BIM dans le secteur de la construction et de la maintenance des bâtiments.
Un autre facteur est l'accessibilité et la facilité d'utilisation de la technologie des nuages de points, qui réduit les obstacles à l'entrée pour les professionnels de l'AEC qui envisagent le scan-to-BIM.
Les parties prenantes à tous les niveaux d'un projet (géomètres, chefs de projet, équipes de construction, ingénieurs, architectes et décorateurs d’intérieur) peuvent collaborer en toute confiance et bénéficier du scan-to-BIM.
Pour une vue d'ensemble du processus de bout en bout d'un projet standard scan-to-BIM, vous serez peut-être intéressé par la lecture d'un autre article de notre série : Comment modéliser un bâtiment existant.
