Comment exploiter une maquette BIM en phase de déconstruction ?

La problématique client

L’objectif de ce projet était de fournir une maquette BIM, qui sera exploitée dans un outil interne permettant d’optimiser la phase de déconstruction des bâtiments. Cette optimisation comporte deux axes : l’amélioration du suivi des travaux et la valorisation des matériaux dans une logique d’économie circulaire.

La maquette numérique livrée devait dans un premier temps permettre d’effectuer des métrés et cubages matière pour estimer les volumes et surfaces qui seront à évacuer. Dans un second temps, elle devait aussi permettre d’identifier les matériaux qui seront valorisés lors de cette phase de démantèlement.

Finalement, afin de faciliter l’identification des matériaux, une photo devait être associée à chaque élément de construction de la maquette. À travers cette démarche, l’objectif était de limiter les déplacements sur site visant à vérifier la caractérisation des matériaux et de mettre ces derniers en valeurs auprès des filières de valorisation.

Une solution clé en main

Pour répondre aux enjeux du CSTB, nous avons apporté une solution clé en main se divisant en trois phases :

• un relevé 3D du bâtiment combinant différentes solutions de scan 3D (scanner mobile, scanner statique et drone) ;
• une modélisation du bâtiment basée sur le nuage de points capturé lors du relevé (procédé de « scan to BIM ») ;
• l’intégration d’une visite virtuelle, directement accessible depuis la maquette numérique via un paramètre IFC.

Mise en oeuvre

Un protocole de relevé multi-technologies

Comme indiqué ci-dessus, plusieurs solutions de scan 3D ont été retenues et combinées pour numériser l’intérieur et l’extérieur du bâtiment. En optant pour un protocole de relevé multi-technologies, nous sommes plus flexibles dans notre stratégie de couverture du bâtiment et pouvons nous adapter aux spécificités (encombrement, hauteur, accessibilité, etc.) de chaque zone.

Tout d’abord, nous avons numérisé les espaces comportant une multitude de pièces rattachées (chambres et espaces communs notamment) en utilisant notre scanner mobile NavVis M6. L’utilisation d’un scanner mobile dans une telle configuration permet de couvrir plusieurs pièces en une seule captation, offrant ainsi un gain de temps considérable.

Ensuite, l’option du scanner statique (Leica RTC 360) a été adoptée pour couvrir deux zones du bâtiment :

• les façades, dont certaines zones d’accès étaient trop étroites pour un scanner mobile ;
• les coursives du bâtiment, afin de constituer un squelette sur lequel seraient rattachés les nuages de points captés au scanner mobile et éviter les risques de dérives.

Finalement, la technique de photogrammétrie par drone aura été favorisée pour relever la toiture du bâtiment, celle-ci n’étant pas accessible à un opérateur.

La modélisation BIM

La création de la maquette numérique a été menée en suivant un protocole de scan to BIM, c’est-à-dire en utilisant le nuage de points capturé sur site comme un calque 3D sur lequel modéliser. Cette solution permet de minimiser le temps de modélisation et d’utiliser un support de modélisation qui reflète l’empreinte réelle du bâtiment.

En ce qui concerne le niveau de détail, un LOD 200 a été retenu pour ce projet de déconstruction. Les calculs de volumes effectués depuis la maquette nécessitant une précision centimétrique, sans exiger une extrême précision dans le positionnement des objets BIM, ce niveau de détail fut amplement suffisant.

Finalement, des métadonnées ont été associées aux objets IFC de la maquette numérique afin d’être extraites et exploitables dans l’outil du client. Parmi celles-ci, nous pouvons par exemple citer des données quantitatives comme les dimensions ou des données informatives (type de matériaux, caractère porteur, l’identification d’un espace ou d’un système).

La visite virtuelle

Comme l’indiquait le cahier des charges, chaque élément de construction représenté dans la maquette numérique devait avoir une photo associée. Relevant systématiquement un ensemble de photos 360° en plus d’un nuage de points, cet élément du cahier des charges était tout à fait aligné avec nos solutions.

Les photos 360° prises par nos scanners furent ensuite assemblées pour reconstituer une visite virtuelle collaborative accessible sur notre plateforme web. Chaque point de vue (correspondant à chaque station de scan) est associé à un URL dédié. Ainsi, nous avons simplement intégré cet URL via un paramètre IFC aux objets BIM correspondants.

L’exploitant de la maquette bénéficie alors de l’ensemble des informations de son référentiel spatial auxquelles viennent s’ajouter des vues photoréalistes. Celles-ci apportent une vue précise du bâtiment, des matériaux qui le composent et de leur état.

Témoignage client

« Pour expérimenter le BIM sur ce projet, nous avons établi un cahier des charges spécifique pour la modélisation de l’existant pour que le niveau de détail et la structuration des informations dans la maquette soient exploitables dans la suite du processus.
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Pour le choix du prestataire, nous avons été vigilants à plusieurs points :
     1. la maîtrise des techniques de relevés ;
     2. la maîtrise de la méthodologie de modélisation elle-même, et l’appropriation des enjeux de structuration des informations de la maquette pour l’usage déconstruction/économie circulaire ;
     3. les garanties apportées sur la maîtrise globale du planning d’intervention, et son coût.

La collaboration avec My Digital Buildings nous a apporté pleine satisfaction sur ces trois points. Les intervenants ont su s’approprier la démarche d’expérimentation dans laquelle nous sommes pour proposer des solutions innovantes tout en restant opérationnelles. »

Nicolas Naville : Chargé de mission - Division Maquette Numérique & Ingénierie concourante

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