L’utilisation du scanner 3D dans le processus BIM

Le marché du BIM en croissance

Il n’est pas rare de confondre « BIM » avec « la maquette numérique 3D » en elle-même. Le Building Information Modelling (BIM) rassemble les processus collaboratifs entre les diverses parties prenantes d’un projet de construction, et le scanner laser y joue une place cruciale pour produire le modèle 3D ou maquette 3D.  

Selon USP Research, l’adoption du BIM est arrivée plus tardivement en France comparée à la Grande Bretagne par exemple, mais continue de croître très rapidement. L’essort du BIM s’accompagne de la démocratisation de la technologie de scanner laser qui voit son envol et des fortes adaptations des logiciels CAO/DAO. Découvrons comment le scanner 3D est devenu un des outils puissants du BIM pour faciliter la collaboration dans les projets de construction.  

Le Scanner 3D : Un outil puissant pour le BIM 

Le scanner 3D, grâce à sa capacité à capturer des données spatiales avec une précision millimétrique, permet de créer des maquettes numériques détaillées et fidèles à la réalité. Qu'il s'agisse de scanner des sites en construction, de relever des bâtiments existants pour des projets de rénovation, ou de vérifier la conformité d’une construction, cet outil vous offre un gain de temps et une précision inégalée.  

Il simplifie la collecte de données sur le terrain, facilite la détection des conflits avant et pendant les travaux et améliore la coordination entre les différentes parties prenantes. Ainsi, il joue un rôle central dans la réalisation de maquettes BIM précises et dans l'optimisation des processus de conception et de construction.

• Acquisition rapide et précise des données : le scanner 3D le plus rapide dans le milieu de la construction, le Leica BLK360, réalise un scan de précision en 360° en 20 secondes.  

• Réduction des erreurs humaines dans la mesure et le relevé : une mesure exhaustive du chantier est réalisée, plus d’oublis, moins d’erreurs. 

• Accès aux données de zones difficiles à atteindre : avec des portées de plus de 50 mètres, les scanners professionnels permettent d’atteindre des objets inaccessibles et peuvent être complétés par l’utilisation de drones embarquant la même technologie. 

• Intégration dans les logiciels métiers : les scanners laser sortent des fichiers de nuages de points intégrables directement dans les logiciels BIM. 

Pour quels types de projets le scanner 3D est-il crucial ?    

L’utilisation des nuages de points pour générer des maquettes BIM connaît un large éventail d'applications dans le secteur de la construction et de la rénovation. 

• Projets Neufs : le relevé topographique par scanner 3D permet de conceptualiser les projets dans un environnement réel avant le début des travaux et partager avec les parties prenantes du projet.  

• Rénovation de bâtiments existants : Lors de projets de réhabilitation ou de modernisation de bâtiments, il est souvent nécessaire de disposer d’une maquette numérique initiale pour la conception du projet de rénovation. 

• Projets patrimoniaux et culturels : le scan 3D capte les détails architecturaux les plus complexes avec une précision millimétrique. Par exemple, les scanners ont été utilisés pour modéliser numériquement la Cathédrale Notre-Dame de Paris avant et après l’incendie de 2019, fournissant des données essentielles pour la restauration. 

• Grandes infrastructures : Les ouvrages d’art tels que les ponts, tunnels ou réseaux de transport, bénéficient également de l’utilisation du scan 3D et du BIM. 

Cas d’étude en rénovation : relevé des mesures de fenêtres dans un ancien bâtiment de logements sociaux dans le cadre d’un projet de rénovation énergétique. Traditionnellement, les équipes terrain aurait eu besoin d’entrer dans tous les appartements pour faire des mesures manuelles. Ici, le scanner 3D a fait gagner du temps sur le relevé, a minimisé les équipes à mobiliser, et a assuré que toutes les côtes aient été prises, avec précision.

Quelques sont les utilisations courantes du scanner 3D dans une application BIM ? 

1. Détection des Conflits avant et pendant la construction 

En amont des opérations, l’utilisation du relevé 3D permet de détecter des conflits (clash detection) avec l’identification des interférences entre les systèmes structurels, mécaniques et autres composants du bâtiment avant le début de la construction ou pendant son exploitation (changement de chaînes dans une usine par exemple). Toujours mesurer deux fois dit le dicton. 

2. Vérification du tel que construit « TQC » et analyse des écarts   

La vérification du « tel que construit » est une étape cruciale dans le processus de construction, permettant de garantir que le projet réalisé correspond aux plans et de pouvoir rectifier la situation rapidement en cas d’écart. Grâce aux données issues des scanners 3D, il est possible d'effectuer des comparaisons précises entre la maquette BIM et l'état réel du bâtiment ou de l'infrastructure tout au long du projet.  

3. Gestion du Cycle de Vie du Bâtiment 

Une fois le bâtiment ou autre ouvrage finalisé, il est relevé dans son état final et modélisé. Le modèle pourra être utilisé dans des systèmes de gestions d’actifs pour le facility management. Les données de scans pourront être utilisés sans limite pendant toute la gestion et l’exploitation du bâtiment.  

Comment créer une Maquettes 3D « Scan to BIM » ?

Les nuages de points générés par les scanners 3D sont constitués de millions de points représentant des coordonnées spatiales précises. Cependant, ces données brutes ne sont pas directement exploitables dans un environnement BIM. La première étape consiste donc à :  

1. Nettoyer et filtrer le nuage de points : supprimer les données parasites qui peuvent être capturées par le scanner 3D sur le terrain.  

2. Segmenter les données correspondant aux différents éléments structurels (murs, plafonds, parking..) 

3. Importer le nuage de points 3D dans les logiciels métier de modélisation 3D tel que Revit, ArchiCAD, BrisCAD ou encore Navisworks pour créer le modèle 3D 

4. Attribuer les informations et caractéristiques (matériaux, dimensions…) en objets BIM.  

Modélisation d’un entrepôt commercial réalisé par la société spécialisée Réalité Numérique (acquisition du nuage de points à gauche et modélisation 3D avec le logiciel métier Revit à droite).

Les défis et limites de l’utilisation du scanner 3D  

Les Coûts et l’investissement Initial 

Les scanners 3D de précision restent coûteux. Les prix des scanners 3D de précision varient de 22 000 euros à plus de 50 000 euros en fonction des caractéristiques, et le coût des logiciels et de la formation viennent s’ajouter au budget. Il est aujourd’hui possible d’acheter des scanners d’occasion ou de louer son matériel. On vous en parle plus bas 👇️. 

La Gestion des Données de Scan 

Les scanners 3D professionnels pour le bâtiment génèrent des scans comprenant des millions ou des milliards de points selon la taille des projets. La gestion de ces données peut s’avérer lourde pour les projets complexes et nécessite de choisir des solutions de stokage et de partage de nuages de points comme AtisCloud ou Cintoo par exemple. L’automatisation et l’interopérabilité des données à venir sont deux sujets qui devraient permettent de faciliter cette gestion dans le futur.  

Exactitude et Fiabilité des Scans 

L’exactitude du scan dépend de deux critères :  

• la qualité du matériel : de plus en plus de modèles voient le jour et permettent de démocratiser la technologie. Toutes les marques proposent différents niveaux de gamme pour des applications nécessitant plus ou moins de précision. On retrouve en tête des instruments de précision, les précurseurs : Leica Geosystems, Trimble, Faro qui ont prouvé le sérieux de leurs solutions.    

• la formation des opérateurs : avec l’amélioration constante de la technologie (taille, simplicité d’utilisation), n’importe quelle personne peut être amené à faire des relevés 3D en appuyant sur un bouton. Il est important de suivre la bonne formation pour intégrer la bonne méthodologie d’acquisition pour optimiser la gestion des données au bureau et éviter les erreurs. 

Scanny a pour mission de faciliter l’adoption et la démocratisation du scanner 3D. Découvrez nos abonnements pour travailler avec le scanner dès demain sans engagement et sans apport de départ. Évaluez la technologie avec Scanny sans contrainte .