BIM management

Le Scan to BIM : les 5 grandes étapes

Le scan to BIM, c’est quoi ?

Le procédé « Scan to BIM » définit le fait de scanner un bâtiment existant pour en faire une maquette en 3 dimensions avec l’aide de plusieurs outils. Un nuage de points tridimensionnels est réalisé à l’aide d’un scanner laser. Une fois le nuage de points traité, il représente une base de travail solide, complète et fiable pour réaliser la maquette BIM. Ce procédé s’avère utile lors de la réhabilitation ou la rénovation de bâtiment et assure une donnée d’entrée fiable et fidèle à l’existant.

Dans quel cas le scan to BIM est utile ?

Le processus de scan to BIM répond à divers besoins comme en témoigne la liste non exhaustive ci-dessous :


• La vérification des surfaces de vente déclarée lors de l’acquisition d’un bien ;
• La modélisation d’immeuble pour servir de base de travail aux architectes ;
• Le contrôle des mouvements de travaux spéciaux et des bâtiments. ;
• Le contrôle des volumes des terres, des gravats en mouvement ;
• Le contrôle des ouvrages exécutés ;
• Certification As-Built ;
• Organiser la déconstruction d’un bâtiment ;
• Relever une sculpture avant démontage et remontage ;
• Scanner des regards (VRD).

Quels sont les prérequis nécessaires pour l’utilisation de cette méthode ?

Un des gros avantages du scan to BIM est qu’il s’adapte à tous les besoins et à toutes les tailles de projets. Les prérequis pour un client sont simples : la numérisation doit répondre à un besoin du projet, à savoir des réponses à des questions ou des résolutions de problématiques.

Illustration d’un maître d’ouvrage qui essaye de gérer son patrimoine sans le BIM

Du côté de l’entreprise qui réalise la prestation, les prérequis sont plus conséquents car cela nécessite des ressources logicielles et humaines. L’entreprise doit disposer de compétences en acquisition et en traitement des nuages de points. Elle doit également avoir la capacité de modéliser les CEA et CVSE avec une connaissance techniquement suffisante qui lui permettra de respecter les données récoltées. D’un point de vue plus pratique, un matériel puissant est nécessaire comme un scan laser 3D (Faro, Trimble ou Leica) ou encore des stations de travail suffisamment dimensionnées pour supporter la quantité d’informations à traiter.

Exemple du nombre de stations qui peuvent être réalisées sur un projet

Quelles sont les 5 grandes étapes du scan to BIM ?

Ce processus s’articule autour de 5 grandes étapes et comprend des actions intermédiaires nécessaire à son bon déroulement :

1 – Analyse du besoin.

Cette première phase s’appuie sur le besoin exprimé par le client. Il s’agit d’interpréter la finalité souhaitée et la traduire dans un document type BEP si nécessaire. Ensuite, la faisabilité est analysée afin de déterminer une stratégie adaptée pour la captation qui donnera vie au modèle : scan classique ou combinaison scan + drone ou seulement drone.

2 – Acquisition des données.

L’acquisition des données se fait sur la base des hypothèses formulées lors de l’étude de faisabilité. Cette étape représente le moment clé du processus car la donnée d’entrée permettant l’émission de la maquette finale se formule à ce moment. Le fonctionnement est simple : un laser est projeté et revient vers l’appareil, la durée du trajet est mesurée et permet de définir la position de ce dernier. Il est possible de rajouter des photos afin d’appliquer une couleur aux points.
Durant cette phase très particulière ou la captation se fait, l’opérateur se transforme en gardien de l’appareil afin de garantir son intégrité physique et celle du public qui pourrait passer à côté. En bon professionnel, il devra également s’assurer que les stations ont un recouvrement suffisant pour effectuer le balayage sur toutes les surfaces de l’objet.
Une fois l’ensemble des stations réalisées, l’objet est entièrement capté, et nous pouvons alors passer à l’étape 3.

3 – Traitement de la donnée.

Une fois les données capturées, les stations sont calées entre elles pour finalement former le nuage de points du projet dans son intégralité, il est alors possible de créer des zones pour la numérisation des grands projets. Un contrôle précis est fait sur les dérives et les angles mais aussi sur les décalages des stations entre elles, il est également possible de géoréférencer le projet à ce moment-là si besoin. Néanmoins il existe des imperfections liées aux types de revêtements qui restent visibles sur les nuages de points générés, c’est pourquoi un nettoyage de ce dernier est nécessaire. Cette action permettra d’effacer les reflets, les effets de miroir, les ombres et autres défauts capturés par la station.
Enfin, en fonction des besoins, un découpage par typologie est réalisé (façade, aménagement extérieur, toiture, …) afin de faciliter et d’alléger le modèle 3D lors de la modélisation.
La dernière étape du traitement des données consiste à rendre l’information accessible en l’exportant dans un format lisible par les logiciels de modélisation.

4 – Modélisation

Le nuage de points est inséré dans un logiciel de modélisation tel que Revit ou ArchiCAD (voir notre article sur les logiciels BIM) et calé dans l’environnement de travail en X, Y et Z.

La modélisation peut enfin commencer. Le LOG associé au scan to BIM est généralement de 200 ; pour atteindre un niveau supérieur en LOG, des actions complémentaires doivent être réalisées, telles que des sondages ou l’utilisation de plans 50ème existants pour représenter les différentes compositions qui composent les ouvrages relevés.

Petite astuce : ne limitez pas les vues de travail en plan et en coupe, elles vous permettront de ne pas passer à côté de détails importants.

5 – Livraison

Les livrables standard pour cette prestation sont un viewer des stations (accessible en SaaS ou en exécutable), un modèle 3D au format souhaité par le client et un rendu PDF et/où DWG des niveaux et des élévations.

Bon à savoir

Le HBIM :

Un exemple simple pour expliquer l’importance du scan to BIM dans le HBIM est la cathédrale Notre-Dame. Ce monument intemporel français a été ravagé par un incendie en 2019. Il sera finalement rénové à l’identique grâce au scan et une modélisation qui avait été réalisée entre 2006 et 2012 et qui a permis de ne pas perdre la connaissance de l’ouvrage.
Source : https://images.cnrs.fr/photo/20200039_0003
Dans un autre contexte, des bâtiments historiques sont actuellement scannés en Ukraine suite à des bombardements : l’objectif est de récupérer le plus d’informations possible avant qu’ils ne s’écroulent pour réaliser un audit de la structure afin de la renforcer.

Le rétro-BIM :

Le rétro-BIM consiste en l’intégration des processus BIM dans un projet de construction déjà en exploitation. Son intégration permet de profiter des avantages du BIM (jumeau numérique ; DOE numérique ; suivi de consommation, gestion du bâtiment, …). Il se base sur le scan to BIM pour sa mise en place.

Les applications chantier :

L’utilisation du scan 3D permet une utilisation variée des nuages de points et répond donc à des problématiques sous-jacentes jusqu’à présent difficilement contrôlable.
Par exemple, la quantification des volumes de terres excavés sur chantier par les entreprises est longue et fastidieuse à vérifier. Pour pallier cela, un scan des cubatures de terres est effectué avant l’enlèvement et après le mouvement des terres du projet, ce qui permet de connaître le delta et ainsi garantir la facturation du terrassier.
Le deuxième exemple est utile pour la préparation de l’installation de chantier (PIC). Lors de la réalisation du PIC, il est indispensable de considérer des obstacles majeurs tel que les arbres, les candélabres, les bâtiments existants, de manière précise. Le scan de la parcelle existant et la modélisation de cette dernière permettent une projection précise de l’environnement tout en détectant les conflits avec le PIC.

Nos références

Projet L’Atelier :

Pour ce projet, un scan à été réalisé dans le but de modéliser le bâtiment pour en faire une base de travail aux architectes mais aussi pour permettre aux entreprises de travaux d’avoir un support sur lequel travailler lors de la planification des travaux. Le second objectif à été de vérifier les surfaces des locaux avant l’acquisition du bâtiment.

Projet Le Kiosque des Bastions :

Ce projet particulier, du fait de son architecture classée, a été entièrement scannée afin de valider les espaces (cuisine, salle, vestiaire, stockage) qui accueille du mobilier sur-mesure mais aussi des éléments techniques qui devaient permettre de remettre aux normes ce restaurant. Le nuage de points a été utilisé ici en tant que base architecturale dans laquelle les modèles CVSE ont été modélisés.

Projet Frontenex 51 :

Dans le cadre de la surélévation du bâtiment, un scan complet a été réalisé afin de garantir les dimensions de la toiture et ainsi s’assurer que la préfabrication bois s’adapte parfaitement à l’existant. Un scan du RDC et du sous-sol a également été réalisé pour valider les calculs statiques.

Découvrir nos autres projets : Genolier, Amandolier 21, Bassy, Curé bau, Verrier, …

Conclusion

En conclusion, le scan to BIM est une avancée technologique majeure ayant un impact considérable sur le secteur de la construction. En réalisant la numérisation 3D précise des bâtiments existants, vous éliminez les relevés manuels et réduisez les erreurs. 

Il favorise également une meilleure collaboration entre les intervenants, comme les maîtres d’ouvrage, les architectes ou les ingénieurs, il facilite la gestion des projets avec la mise en place d’un processus BIM et améliore la durabilité des bâtiments. 

Grâce aux modèles 3D précis et au viewer, les exploitants ont une connaissance solide du patrimoine sur des durées très longues car souvent liées à une solution Cloud.

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Thomas Boukhari
Thomas Boukhari est le CEO de Link-BIM, société spécialisée dans la digitalisation des bâtiments afin d’en proposer un rendu visible en 3D. Cette société innovante a pour but de faciliter et rendre accessible le BIM à tous les acteurs du bâtiment. Les services de la compagnie pensés pour les promoteurs, entreprises générales et totales, ingénieurs CVSE, ou architectes, vont du BIM management à la modélisation CEA et CET, du scan 3D au configurateur PPE en passant par de l’AMO BIM ou de la BIM coordination.

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