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Le guide de référence du scan-to-BIM

Le terme « scan-to-BIM » fait référence à un flux de travail qui utilise la numérisation 3D pour documenter un actif existant et le transformer en un modèle BIM. Il a été conçu pour introduire les méthodologies de documentation et de planification les plus récentes dans les bâtiments existants.

Pour être plus précis, définissions chaque terme :

  • « Scan » : Technologies de numérisation en 3D, par exemple un scanner LiDAR mobile ou terrestre. Ces outils sont utilisés car ils permettent de capturer des nuages de points précis, complets et détaillés qui reflètent le bâtiment réel à travers des ensembles de données
  • « BIM » : La modélisation des données du bâtiment, une méthode de collaboration puissante dans le domaine de l'architecture et de la construction (AEC). Dans un flux de travail scan-to-BIM, le produit final est un modèle 3D conforme au BIM.

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Pourquoi devriez-vous vous intéresser au scan-to-BIM ?

Le scan-to-BIM est un service de plus en plus recherché (et lucratif) que les prestataires de la numérisation peuvent offrir.

En effet, le BIM est plus qu'une tendance ephemère pour vos clients AEC. La plupart des entreprises et des projets sont d’accord : c’est une méthodologie extrêmement puissante qui permet une collaboration plus efficace tout au long du cycle de vie du bâtiment. De nombreux organismes gouvernementaux ont même commencé à rendre le BIM obligatoire. Son utilisation dans le secteur de l'AEC ne fera donc que croître au fil du temps.

Le problème, c'est qu'une entreprise AEC a besoin de modèles 3D d'un bâtiment qui sont détaillés pour assurer le succés du projet BIM. Pour les nouveaux projets, c'est assez facile, puisque les données 3D sont générées par les concepteurs et les planificateurs au cours de la phase initiale du projet

Toutefois, pour les projets visant à moderniser des bâtiments existants, il n'est pas aussi simple d'obtenir les données 3D de l'actif. En effet, la plupart des bâtiments dans le monde ont été construits avant la popularisation de la modélisation CAO et d'autres méthodes numériques. S’il existe des documents ou des plans d'étage conformes à l’exécution du bâtiment, ils sont souvent limités à la 2D, ou complètement erronés. Il est fréquent que cette documentation n'existe tout simplement pas.

C'est là que vous intervenez. Ces projets font régulièrement appel à des professionnels de la numérisation laser ou travaillent avec des spécialistes internes de la numérisation pour produire des captures 3D détaillées de leurs actifs. Cela leur permet ensuite d'utiliser la méthodologie BIM pendant le reste du cycle de vie du bâtiment, pour de meilleurs résultats financiers.

Les bases du BIM

Si vous vous lancez dans des projets scan-to-BIM, il est important d’avoir de bonnes bases. Voici une brève introduction.

Qu'est-ce que le BIM ?

Il existe une définition standard. Selon le National BIM Standard Project Committee aux États-Unis :
«  La modélisation des informations du bâtiment est une représentation numérique des caractéristiques physiques et fonctionnelles d’un actif. 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. »

Qu'est-ce qu'un modèle BIM ?

Comme nous l'avons vu précédemment, un modèle BIM est un modèle 3D optimisé pour être utilisé dans la méthodologie de modélisation des informations du bâtiment.

Il comprend des données spatiales, telles que des modèles de conception géométrique ou des données 3D du monde réel capturées par un scanner LiDAR ou la photogrammétrie. Le modèle BIM va plus loin : il connecte ces informations spatiales à une base de données contenant des données fonctionnelles et attributives importantes du bâtiment. Il peut contenir des informations sur les matériaux utilisés, la taille des pièces et des espaces, ou sur les éléments interdépendants du système de CVC.

En réalité, un modèle BIM peut inclure toute donnée jugée importante par les parties prenantes du projet. Il peut même inclure des informations relatives au planning ou des données sur la durabilité.

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Qu’est-ce que le BIM apporte à vos clients AEC ?

Le BIM contient toutes les données les plus récentes du projet, y compris les informations spatiales et fonctionnelles, ainsi que toutes les modifications récentes apportées par les autres parties prenantes.

Cela permet aux équipes de planifier, concevoir, construire et gérer un bâtiment beaucoup plus efficacement de sorte que les parties prenantes du projet restent informées. Ils peuvent aussi mieux coordonner leur travail sur un actif.

En bref, le BIM permet d'assurer le bon déroulement des travaux, d'éliminer les surprises et d'améliorer les résultats financiers.

Applications BIM tout au long du cycle de vie du projet et du bâtiment

Les effets du BIM sont complexes et ses avantages sont ressentis sur toute la durée de vie du bâtiment.

Comment peut-il être utilisé tout au long du cycle de vie d'un bâtiment ? Voici trois exemples.

  • Conception et planification

    Un bon BIM permet aux professionnels de tous les secteurs de collaborer dans un environnement de données commun et d'optimiser les plans de construction avant même le début des travaux.

    Par exemple, les parties prenantes peuvent l'utiliser pour effectuer une planification appelée la « coordination BIM », qui gère le travail des équipes d'ingénierie MEP (méchanique, electrique, plomberie), d'ingénierie structurelle et de conception architecturale pendant le processus de conception. En rassemblant les différents modèles de conception dans un modèle BIM « fédéré », la coordination BIM permet de repérer facilement les conflits ou les problèmes dès qu'ils se présentent, comme par exemple un tronçon de tuyau qui sort du sol plutôt que du mur.

  • Construction

    Un modèle BIM facilite la construction en mettant à la disposition de toutes les parties prenantes une multitude d'informations (qui sont facilement compréhensibles).

    Un modèle BIM correctement généré sera précis et comprendra toutes les données de conception les plus récentes, ainsi que des informations importantes de planification. Par conséquent, certains projets l'utiliseront comme référence pour la préfabrication d'éléments du bâtiment. Dans ce cas, le modèle BIM leur permet de construire des éléments de haute qualité hors site, puis de les les installer exactement quand il le faut afin d'éviter les chevauchements.

  • Opérations et maintenance

    Selon certaines estimations, cette phase représente 70 % du coût total du bâtiment. Un bon modèle BIM qui est précis et à jour peut contribuer à considérablement réduire ces coûts.

    Le modèle BIM comprend des informations détaillées et actualisées sur une variété d'éléments et de systèmes du bâtiment. Cela signifie qu'un agent de maintenance ou un propriétaire exploitant pourrait s’y référer pour obtenir des informations sur l'emplacement et l'âge de certaines machines, le nombre de pièces d'un système CVC, le type d'ampoule utilisé par une lampe, la date de la dernière réparation d'une porte et bien d'autres choses encore.

Réalisez votre scan-to-BIM

Maintenant que vous savez ce qu'est le BIM et pourquoi il est important pour vos clients AEC, voyons comment vous pouvez réaliser votre propre flux de travail scan-to-BIM  

Selon le type de ressources que vous lisez (et vous allez probablement en lire beaucoup sur le scan-to-BIM avant de vous lancer sur le terrain), le flux de travail peut être décomposé de plusieurs façons. Nous aborderons quatre étapes différentes : la planification du projet, la numérisation, le traitement des données et la modélisation.

Étape 1 : Planification du projet

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Comme tout projet, un projet scan-to-BIM nécessite une planification minutieuse. Avant le début des travaux, prenez le temps d’explorer tous les détails avec votre client pour bien comprendre ses besoins. Le plus important à définir : les applications prévues pour le BIM et leurs exigences en matière de précision. Compilez toutes ces informations dans un cahier des charges.

Cela vous permettra d'éviter les mauvaises surprises plus tard et de vous assurer que vous et votre client êtes sur la même longueur d'onde.

Consultez notre guide de la planification de projets pour apprendre comment : 

  • Parler à votre client de ses besoins
  • Obtenir les détails importants sur le projet
  • Utiliser des documents standards pour une clarté absolue
  • Établir un cahier des charges

Étape 2 : Planification de la numérisation et exécution sur le terrain

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Une fois les paramètres du projet définis, vous devrez planifier le travail de numérisation. Quel que soit votre niveau d'expérience, voici le moment de planifier votre approche sur le terrain et ainsi produire les meilleurs résultats au cours de la numérisation.

Si vous êtes novice dans le domaine du scan-to-BIM, pensez à cette étape avant de prendre en charge votre premier client. Elle vous aidera à réfléchir à quels scanners vous seront utlies pour différents types de projets.

Consultez notre guide sur la planification de la numérisation pour savoir comment :

  • Choisir le bon scanner
  • Développer un flux de travail hybride
  • Utiliser les points de contrôle
  • Planifier la numérisation
  • Prendre des notes

Étape 3 : Traitement des données

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Après avoir capturé les données, vous devrez les préparer pour pouvoir les modéliser. Pour ce faire, vous finaliserez les données dans votre logiciel de traitement en nettoiant celles qui sont indésirables ou erronées, enregistrerez vos numérisations et effectuerez divers contrôles pour vous assurer que le tout répond aux critères établis dans le cahier des charges.

Si c'est la première fois que vous traitez des données dans le cadre d'un flux de travail scan-to-BIM, vous devez également vous assurer que votre matériel informatique est assez puissant pout gérer les énormes ensembles de données avec lesquels vous allez travailler.

Consultez notre guide du traitement pour apprendre comment :

  • Continuer à parler à votre client
  • Vérifier votre hardware
  • Envisager le cloud processing
  • Nettoyer vos données
  • Assurer la qualité
  • Enregistrer... puis contrôler la qualité à nouveau

Étape 4 : Modélisation

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Une fois que les données sont préparées et que vous les avez vérifiées (encore et encore) pour vous assurer qu'elles répondent aux exigences, vous transformerez ces données 3D en un modèle géométrique BIM.

S'il s'agit de votre premier flux de travail scan-to-BIM, vous devrez choisir votre logiciel de modélisation parmi plusieurs options, déterminer votre personnel de modélisation et planifier votre flux de travail afin d'optimiser la main d’oeuvre. À la fin de ce processus, vous remettrez probablement le travail à votre client, c'est donc votre dernière chance de vous assurer que votre travail répond à toutes ses attentes.

Consultez notre guide sur le modélisation pour apprendre à :

  • Choisir les bons outils
  • Penser à votre modeleur
  • La gestion du temps est essentielle
  • Envoyer un modèle d’essai à votre client

Foire aux questions Scan-to-BIM

Vous avez peut-être encore des questions sur le BIM, ou sur les flux de travail scan-to-BIM. Voici des réponses aux questions les plus courantes.

 

Quelle est la différence entre le BIM et la VDC (conception et la construction virtuelles) ?

Le BIM et la VDC sont deux méthodologies utilisées par les professionnels de l'AEC. La différence est le point focal : La VDC est une méthode permettant d'utiliser des modèles numériques, comme les modèles BIM, pour planifier un projet de construction. L'objectif est de planifier les tâches en fonction des dates butoires, des finances, du séquençage, etc. avant que les ouvriers ne se rendent sur le terrain.

Le BIM est une méthodologie permettant de gérer la collaboration tout le long du processus de construction et de gestion. Ces deux méthodologies peuvent se chevaucher ; et c’est souvent le cas.

 

Quelle est la différence entre un modèle BIM et un modèle CAO en 3D ?

Ces deux types de modèles contiennent les informations géométriques d’une structure réelle. Cependant, la CAO 3D utilise des lignes « muettes » pour représenter un bâtiment, ce qui signifie que les lignes ne se regroupent pas en objets dans le modèle.

Par exemple, vous pouvez regarder le dessin d'une fenêtre dans un modèle CAO et en déduire que vous regardez une fenêtre, mais le modèle CAO considère cette fenêtre comme un ensemble de lignes sans rapport entre elles.

Les modèles BIM, en revanche, regroupent les lignes en objets. Ils sauront qu'une fenêtre est une fenêtre. Cela est utile pour relier les informations géométriques aux informations fonctionnelles de l'actif.

 

Quelle est la différence entre un modèle BIM et un jumeau numérique ?

On peut considérer qu'un modèle BIM est une étape sur la route qui mène à la technologie des jumeaux numériques.

Tout comme un modèle BIM, un jumeau numérique est une représentation d’un bâtiment et de ses systèmes. Cependant, un jumeau numérique ajoute des informations en temps réel provenant de diverses sources, tels que les capteurs de l'internet des objets (IdO) qui peuvent mesurer le mouvement d'une foule, la température dans différents espaces, les niveaux de gaz, et toute information qui peut être recueillie par des capteurs.

En d'autres termes, comme son nom l’indique : C’est un « jumeau » numérique du bâtiment tel qu'il existe dans le monde réel.

Ces données supplémentaires permettent aux jumeaux numériques de vous projeter dans l'avenir grâce aux simulations. De nombreux propriétaires exploitants traiteront les données d'un jumeau numérique en temps réel à l'aide de l'apprentissage automatique ou d'une autre technologie d’IA. Ils pourront utiliser ces données pour tester virtuellement toutes les possiblités de reaménagement et choisir celle qui donnerait les meilleurs résultats. Cela pourrait vous indiquer, par exemple, ce qu'il adviendrait des sentiers pédestres si un escalier extérieur était construit. Ou encore, il pourrait indiquer combien de temps votre chaîne de montage gagnerait si vous rapprochiez un étagère d’outils d'un employé qui les utilise fréquemment.

 

Qu'est-ce que le BIM 4D ? Et le BIM 5D ?

Les « dimensions » BIM font référence aux types d'informations reflétées dans le modèle. En voici un bref aperçu :

  • Le BIM 3D est le modèle BIM classique. Il comprend des informations spatiales (c'est-à-dire tridimensionnelles) et une base de données contenant les informations fonctionnelles.
  • Le BIM 4D ajoute des informations relatives au planning : c’est la dimension temporelle. Cela permet aux projets de séquencer leur construction pour éviter les conflits.
  • Le BIM 5D ajoute des informations sur les coûts. Voici une définition assez vague de cette « dimension » : elle permet aux projets de planifier plus précisément leur budget en montrant quels seront les coûts à différentes étapes de la construction.
  • 6D, 7D, 8D... sont des dimensions BIM non standard. Certains projets ou agences les utiliseront pour faire référence à des informations telles que la durabilité, mais il est préférable de ne pas utiliser ces désignations et de discuter des données requises directement avec votre client.

Les niveaux BIM : qu’est-ce que c’est ?

Le niveau BIM fait référence au niveau de maturité du BIM utilisé par un projet spécifique. Il indique le degré de collaboration entre les parties prenantes et le niveau de numérisation du projet.

  • Niveau 0 - Essentiellement pas de BIM, cela signifie peu ou pas de collaboration et aucune numérisation.
  • Niveau 1 - Collaboration partielle entre différentes disciplines sur le projet. Les projets utilisent la CAO 2D et 3D, et les informations sont partagées dans un environnement commun de données (CDE).
  • Niveau 2 - Les projets sont entièrement numérisés. Tous les intervenants utilisent des modèles BIM intelligents et combinent leurs données dans un CDE. Le projet utilise très probablement le BIM 4D ou 5D.
  • Niveau 3 - Améliore le niveau 2 en apportant une intégration complète. Des ensembles de données intelligents sont combinés dans un modèle unique et fédéré qui fonctionne comme une source unique de vérité. 

Ces niveaux constituent la feuille de route stratégique de l'industrie BIM. Le Royaume-Uni a rendu obligatoire le niveau 2 pour tous les projets en 2016.

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