Dans une série de blogs consacrés à l'environnement bâti, le journaliste Stephen Cousins explique les avantages de numérisation laser et la manière dont les modèles 3D permettent la modélisation des informations sur le bâtiment (BIM).
Les techniques de numérisation 3D en constante évolution, notamment les drones, les scanners terrestres et la photogrammétrie numérique, permettent de cartographier presque tous les coins d'un site de construction à un niveau de détail sans précédent.
Au cours de la phase de conception, l'accent est généralement mis sur les projets de rénovation, de modernisation ou d'extension (voir blog post "Everything you need to know about Scan-to-BIM" here). À ce stade, la documentation et les dessins sommaires du bâtiment existant doivent être remplacés ou améliorés par un enregistrement précis à l'adresse tel que construit .
Lors de la phase de construction, les technologies de numérisation peuvent être appliquées à tous les types de projets, y compris les nouvelles constructions. Elles permettent d'obtenir un enregistrement très précis et régulièrement mis à jour de l'avancement des travaux sur le chantier, ce qui présente des avantages en termes de coûts, de qualité de construction et de livraison.
Les avantages de numérisation laser dans la construction
Sur un projet de construction classique, les retouches peuvent représenter jusqu'à 15 % du coût de la construction. Mais la numérisation 3D fréquente permet de mettre en évidence les problèmes potentiels avant qu'ils ne se transforment en ordres de modification, réduisant ainsi les risques pour le maître d'œuvre.
La numérisation à intervalles réguliers permet de documenter les étapes critiques, telles que les transferts entre les différents corps de métier, afin de comparer le travail fourni avec les modèles et les dessins tels qu'ils ont été conçus, dans un souci d'assurance qualité.
L'entreprise de topographie américaine Precision Point comprend mieux que quiconque les mérites de la 3D numérisation laser. Je me suis récemment entretenu avec Mark Hanna, fondateur et directeur général de l'entreprise. Mark a expliqué qu'un relevé laser 3D complet est en fait une réplique du bâtiment au moment de la numérisation. Il peut s'agir de s'assurer que les sous-traitants ont respecté les clauses du contrat.
"Cela permet aux entrepreneurs de rester honnêtes et de réduire considérablement les ordres de modification qui découlent généralement de projets mal documentés sans numérisation laser", a-t-il déclaré. La transparence du partage des informations est un moyen éprouvé de réduire les conflits sur les projets dans l'industrie de la construction.
Dans certaines situations, les balayages laser permettent d'extraire des informations supplémentaires sur un aspect spécifique de la construction afin de prendre des mesures correctives. Par exemple, un modèle précis d'une dalle de béton peut identifier les zones qui ne sont pas plates et le logiciel peut déterminer le volume de matériau nécessaire pour ajuster le niveau, un processus qui réduit les déchets.
Les données scannées au millimètre près sur la tuyauterie, les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, l'acier de construction, les barres d'armature dans le béton, etc., étiquetées avec les dates réelles montage , peuvent être comparées à la conception pour vérifier que tous les composants sont installés au bon endroit. Si des erreurs sont découvertes, il peut être possible de réviser la conception et de fabriquer de nouveaux composants plutôt que d'avoir à effectuer des travaux correctifs sur place.
Un enregistrement de ce qui se trouve derrière les murs, au-dessus des plafonds et sous les dalles de sol peut être utile aux clients et aux propriétaires de bâtiments. Ils peuvent l'utiliser après la remise des clés pour la gestion et l'entretien du bâtiment, ou comme base pour de futurs travaux de rénovation.
Hanna commente : "La numérisation d'éléments qui seront bientôt cachés derrière les murs et les plafonds crée un enregistrement permanent sur le site tel que construit pour le propriétaire du bâtiment ou le gestionnaire de l'installation. Cet enregistrement est supérieur à la documentation photographique, car il permet d'obtenir des images géolocalisées avec des mesures par pointage et clic et de créer point d'intérêt pour la communication et la collaboration."
Vitesse, détail, fréquence
Les entrepreneurs généraux sous-traitent souvent les services numérisation laser à des sociétés de topographie spécialisées, telles que Precision Point, mais beaucoup choisissent d'effectuer le travail en interne en louant ou en achetant leur propre scanner laser et leur propre logiciel.
Le choix des appareils les plus appropriés dépend de plusieurs facteurs, tels que la taille du projet, la définition des données requises, ainsi que la vitesse et la fréquence auxquelles les enquêtes doivent être réalisées.
Les scanners laser 3D terrestres offrent généralement le niveau de précision le plus élevé, car ils sont capables d'enregistrer des nuages de points très denses. Il s'agit d'images numériques tridimensionnelles de l'espace basées sur une large collection de points, comprenant les coordonnées X, Y et Z, ainsi que les valeurs de couleur et de réflectance. Ces données nuage de points peuvent être exportées vers le logiciel BIM .
Des drones ou des systèmes aériens sans pilote peuvent être déployés pour capturer la topographie et l'extérieur des bâtiments, y compris les zones difficiles d'accès sur les toits, sous forme d'images à haute résolution qui peuvent être assemblées pour créer des nuages de points.
Un système cartographie mobile tel que le chariot NavVis M6 peut avoir un impact majeur sur les projets qui ont besoin de saisir rapidement et fréquemment des données de haute qualité pour mettre à jour les informations du site tel que construit .
Le M6 est jusqu'à 10 fois plus rapide que les dispositifs de balayage statiques et peut capturer de 100 000 à 150 000 pieds carrés de données par jour, contre environ 25 000 pieds carrés avec un scanner à trépied. Ceci est particulièrement utile sur un chantier encombré avec une fenêtre de temps limitée pour l'accès d'un geomètre.
En outre, le M6 intègre la nouvelle technologie 6D SLAM (localisation et cartographie simultanées ) conçue pour capturer avec précision des données sur des surfaces irrégulières, ce qui est particulièrement important dans des environnements exigeants tels que les chantiers de construction.
De la numérisation 3D à la conception intelligente
La capture de la 3D sous forme de nuage de points n'est que la moitié de la bataille lorsqu'il s'agit de Scan-to-BIM. Les équipes de projet disposent de différentes méthodes pour exporter et interroger les images dans un logiciel.
Certains logiciels de révision de projet sont capables d'importer des nuages de points des "conditions construites" réelles et de les superposer à un système de coordonnées commun afin d'effectuer des détections de collision par rapport à la conception et de mettre en évidence les problèmes. Le modèle fédéré BIM , qui comprend généralement l'architecture, la structure et le MEP, peut être régulièrement mis à jour pour correspondre au site nuage de points.
"Si un projet a été conçu à l'origine sur le site BIM, les étapes de l'analyse en cours peuvent être utilisées pour ajuster le site BIM existant", explique M. Hanna.
À l'heure actuelle, il n'existe pas de méthode entièrement automatisée ou instantanée pour convertir les données nuage de points en composants intelligents BIM . Le processus reste essentiellement manuel et spécialisé et est généralement entrepris par un cabinet de géomètres ou un autre professionnel.
Certains logiciels comme Autodesk Revit sont capables de semi-automatiser la modélisation, en utilisant des algorithmes qui reconnaissent les géométries d'éléments tels que les tuyaux, l'acier de construction et les murs et les convertissent en objets géométriques sur le site BIM .
Pour ceux qui ne souhaitent pas consacrer du temps et de l'énergie à la modélisation, le logiciel NavVis' Indoor Viewer offre un raccourci pratique. Cet outil en ligne facilite la visualisation et la navigation, à la manière de Google Street View, à travers des images panoramiques très réalistes du projet. Il vous permet de visualiser, d'annoter et de prendre des mesures sur un site nuage de points.
"Le fait qu'il soit basé sur le web facilite le partage et la collaboration avec les parties prenantes du projet", déclare Hanna.
Les équipes de construction du monde entier commencent à comprendre les avantages de numérisation laser en termes de rapidité et de précision par rapport aux relevés traditionnels, et lorsque les résultats sont intégrés dans BIM , les possibilités sont pratiquement infinies.
Pour plus d'informations, visitez le site : NavVis Surveillance virtuelle de la construction