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15 mars 2019

AGPI - Numériser les immeubles, pour la gestion de leur cycle de vie

Par Richard Lapointe, Président
Expertise laser 3D – iSCAN inc.
 

Utiliser des centaines de millions de coordonnées 3D pour réaliser des plans 2D en passant par une modélisation BIM? Visualiser n’importe quelle pièce et la mesurer au millimètre sans s’y déplacer physiquement? Quantifier les déformations des façades et les problématiques potentielles en pré-inspection, sans grues ou nacelle ? Documenter une salle mécanique et valider la construction projetée pour éviter les surprises ? Voilà quelques exemples des applications du scan 3D dans le domaine de la gestion du bâtiment.

 

De la conception à l’occupation et la maintenance, les maquettes numériques, liés aux systèmes de gestion offre des outils prometteurs dans le cycle de vie des bâtiments. Les clones numériques dans le domaine de la construction et de la gestion deviennent des incontournables. Le processus de conception intégré entre les disciplines en planification et en construction, combinés à la numération 3D de l’existant, procurent des outils importants à différents moments du processus.


Le développement des maquettes BIM (Building information modeling) sont utilisés dans le cycle a différents niveaux, et permettent de lier géométrie et informations. En construction, la géométrie assure des plans et devis efficace, en gestion, les informations qui y sont liés permettent de conserver une mémoire de l’existant.

 


Figure 1 : Exemple de modélisation scan 2 BIM


Dans les conditions existantes de transformation des espaces, qui constitue la majorité des projets dans le domaine de la construction, le développement des outils de scan 3D permettent de mesurer efficacement et avec précision les dimensions réelles d’un lieu, et de recréer un clone numérique, à l’échelle, de ses composantes d’architecture, de structure, de mécanique, de revêtement ou de la toiture du bâtiment.


Multidisciplinaire et ultraprécis, le balayage laser 3D permet de documenter un site, un immeuble, des œuvres d’arts et des salles mécaniques dans des délais records. La précision de la représentation s’adapte selon les besoins des professionnels, que ce soit pour générer des plans d’architectures 2D et des calculs de superficies des locaux (ex : Boma), valider des plans pendant les travaux de construction, et réutiliser la maquette virtuelle 3D à des fins de gestions. Le scan 3D permet aussi de mesurer les toitures et valider les pentes, de monitorer les déformations de murs de maçonneries, ou de mesures les fenêtres et les surfaces pour les revêtements.

 


Figure 2 : Exemple de modélisation intérieur avec tableau de mesurage


Les relevés par scanner 3D offrent de nombreux avantages sur les mesurages conventionnels. Ils sont rapides et précis, demandent relativement peu de temps de relevé, et de nombreuses technologies sont disponibles, balayeur laser de courte ou de longue portée, par photogrammétrie, en couleur HD, avec des précisions variables. La combinaison des approches et des résultats apporte beaucoup de valeur ajoutée dans les projets, et diminue grandement les risques dans le réaménagement d’un lieu existant.


La numérisation 3D des conditions existantes d’un immeuble offre de nombreux avantage et bénéfices aux gestionnaires
- Documenter rapidement et précisément le bâtiment « tel qu’existant »;
- Permet de quantifier et analyser les déformations de l’immeuble, de ses revêtements, de sa structure;
- Diminuer les incertitudes et les risques associés aux travaux ;
- Plans élévations et coupes réelles;
- Monitoring long terme - comparaisons des mouvements;
- Représenter de façon détaillée et réaliste le lieu;
- Multi-disciplinaires : Réutilisable par différents professionnels;
o Architecture
o Arpentage et génie civil
o Entrepreneurs généraux et spécialisés (avant, pendant, après travaux)
o Génie du bâtiment (mécanique, électrique, ventilation, tuyauterie, structure)
o Gestion immobilière, maintenance
o Toiture et pentes
o Simulation, marketing et wayfinding
- Quantifier les superficies et l’envergure des travaux;
- Cibler les interventions et les endroits à risques;
- Économiser du temps et des coûts : une police d’assurance;
- Un actif pour la gestion BIM.

 

La prise de mesure à des fins multidisciplinaires est un apport important de ce type de relevé. La centralisation de l’information, en BIM par exemple, offre l’avantage de travailler sur une seule source de données, de précision, et qui peut être bonifié dans le temps par l’apport des professionnels Bien que seules les composantes visibles ne soient captées, les relevés peuvent être combinés avec les relevés d’entre-plafonds, des ouvertures exploratoires, et/ou les indications sur les plans de construction, ce qui permet de représenter une partie des informations invisibles. Les applications de mesurages du bâtiment peuvent donc de décaler selon les besoins en architecture, structure, mécanique, toiture, maçonnerie, arpentage, topographie et environnement.


Dans le domaine des bâtiments patrimoniaux, ou les enjeux sont grands et les ressources limitées, la documentation de notre passé constitue parfois une course contre la montre. Ces géants du passé doivent être maintenus et leurs secrets reposent sur des plans anciens, nécessairement différent d’un lieu ayant vécu. Ici, le scan 3D perme de numériser les voutes peintes et les vitraux d’une église, là de documenter des murs de pierres ancestraux qui ont besoin d’une cure de jouvence, ou encore des toitures à forte pentes et leurs clochers associés.


Autre apport important du scan 3D, la précision des nuages de points permet d’analyser les déflexions dans un parement, ou une structure, et de les monitorer dans le temps. En effet, il est possible de représenter les écarts entre les coordonnées et des plans horizontaux pour les dalles, verticaux pour les façades, ou avec un fichier 3D modéliser, pour quantifier les problématiques potentielles, et les suivre dans le temps. Sur un chantier, cette comparaison entre le scan et la maquette permet un suivi de chantier et une validation presqu’en temps réel. Cela permet d’ajouter des composantes qui étaient invisible avec la démolition ou provenant d’ajustements de chantier.

 


Figure 3 : Analyse de déformation d’une façade patrimoniale


En conclusion, la numérisation et le clone virtuel des immeubles atteint un niveau de maturité intéressant et des initiatives comme celle de la Société Québécoise des infrastructures, qui vise à investir dans ces technologies, constitue un exemple de leadership sur lequel les gestionnaires peuvent s’appuyer en matière de bonnes pratiques. Reste à établir une vision et un plan d’investissement visant à léguer un parc immobilier mieux connu, mieux géré, et en meilleur santé à long terme.

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