Étude de cas Max Bögl

Le contexte

Analyse de l’existant et modélisation à partir d’un nuage de points

La méthode de travail BIM (Building Information Modeling) s’impose de plus en plus comme l’avenir de la planification et de la construction – un constat partagé par tous ceux qui s’intéressent de près à ce domaine passionnant. Pourtant, il peut s’avérer difficile de résumer cette méthodologie en quelques mots simples, car elle touche à de nombreuses disciplines du secteur de la construction et permet une planification durable ainsi qu’une documentation de chantier complète.

Au printemps de cette année, nous avons été contactés par l’un des plus grands groupes de construction générale en Allemagne, Max Bögl, pour intervenir dans un projet passionnant, où nous avons pu appliquer notre expertise BIM de manière concrète. Les possibilités offertes par cette méthodologie sont décrites plus en détail dans le texte ci-dessous.

La mission

Voici les tâches auxquelles nous avons participé :

La STA – Südtiroler Transportstrukturen AG (société des infrastructures de transport du Tyrol du Sud) a mandaté un groupement d’entreprises composé de Klapfer Bau, Goller Bögl, Wipptaler Bau et Marx pour la construction d’un nouveau centre de mobilité à la gare de Bressanone (Brixen), dans le Tyrol du Sud. Dans ce projet pilote BIM, Goller Bögl / Max Bögl a été chargé par le groupement de la coordination BIM de ce projet de construction.

L’objectif : transformer la place de la gare en un hub de mobilité moderne pour la commune. Sur une surface d’environ 20 000 m², le projet a permis la création de 200 places de stationnement pour voitures, d’environ 1 000 places pour vélos, de zones de retournement pour bus et de l’intégration d’une gare ferroviaire.

La planification initiale d’exécution reposait sur un modèle BIM très détaillé, composé de plusieurs sous-modèles représentant les différents corps d’état.

Le maître d’ouvrage a exigé que les modifications spécifiques au chantier ainsi que les écarts géométriques entre la planification d’exécution et l’état réellement construit soient documentés et intégrés dans les modèles d’exécution. Ce modèle mis à jour du bâtiment neuf devait servir de base pour la phase d’exploitation de l’ouvrage. En complément, l’objectif était de fournir aux conducteurs de travaux un modèle BIM actualisé.

En résumé : un modèle « As-Built » devait être réalisé afin de fournir une base fiable pour la facturation. Cette méthode permet aux responsables de chantier de s’épargner le fastidieux dépouillement de notes papier et les relevés manuels sur des feuilles d’exécution.

Le flux de travail

Afin de répondre aux exigences de cette mission, le workflow suivant a été retenu :

Relevé au laser scanner (Mobile Mapping)
Dans un premier temps, un relevé complet de l’installation a été effectué après la fin des travaux de construction. Les mesures de cette envergure sont réalisées par nos soins à l’aide du scanner laser mobile VLX de NavVis. Pour contrôler et géoréférencer le nuage de points, nous avons utilisé à la fois le réseau de points de référence déjà présent sur le chantier ainsi que des points de contrôle supplémentaires mesurés sur place.

Ce scanner laser nous permet de capturer l’ensemble de l’installation sous forme de nuage de points brut dans un laps de temps relativement court, tout en respectant sur site les tolérances de mesure convenues. Une particularité de ce projet résidait également dans la réalisation des relevés en cours d’exploitation de l’installation. L’équipe de terrain a eu besoin d’environ une journée ouvrée pour réaliser l’ensemble du relevé.

Afin de pouvoir utiliser les données traitées également comme outil de visualisation, il a été décidé de créer une visite virtuelle à l’aide du Benaco Viewer. Pour cela, les données issues d’une caméra haute résolution sont ajustées sur les données du nuage de points, tout en intégrant les panoramas du scanner laser.

Il en résulte, en plus du nuage de points, une visite entièrement virtuelle et immersive de la nouvelle installation, facilement exploitable et compréhensible.

L’analyse

Une fois toutes les données de scan laser traitées et enregistrées, nous disposions d’une excellente base pour commencer la tâche principale.

Dans un premier temps, il s’agissait de déterminer dans quelle mesure la planification correspondait à l’exécution. Pour cela, le nuage de points géoréférencé a été superposé directement au modèle géoréférencé. En collaboration avec le client, des tolérances ont été définies à l’avance, afin de pouvoir filtrer les écarts négligeables dès le début. Le schéma ci-dessous représente le workflow complet du processus As-Built, tel qu’il a été défini conjointement.

L’illustration suivante montre le nuage de points généré avec le modèle de planification superposé.
Sur cette base, et grâce à une méthodologie systématique, il a été possible de documenter facilement les écarts entre planification et exécution.

Comme interface pour cette documentation, un fichier BCF a été générée à l’aide du plugin Revit « BIM Collab Manager ».
Ce fichier permet de documenter les écarts dépassant les tolérances, élément par élément, afin que le client puisse vérifier et évaluer chaque point de vue et chaque écart enregistré de manière structurée.

Grâce au fichier BCF fourni, notre client a pu intégrer l’analyse des écarts dans son modèle Revit local et obtenir une liste claire de tous les éléments se trouvant en dehors des tolérances.

Modélisation As-Built basée sur la documentation BCF

Après l’analyse des différents corps d’état et l’élaboration d’une documentation BCF complète, il a été défini quelles divergences devaient effectivement être intégrées dans les modèles. On s’est à nouveau référé à la documentation BCF afin d’adapter la liste des éléments de construction à modéliser.

Comme c’est le cas sur tout chantier, certains éléments avaient déjà été scellés. Cela concernait par exemple des conduites souterraines pour des pylônes électriques. Puisqu’il est pratiquement impossible de les modéliser ultérieurement sans aides supplémentaires, il a été décidé de déplacer ces conduites en fonction de la logique et de la position déplacée des pylônes. Même si cela ne permet pas de garantir une exactitude absolue quant à leur exécution réelle, le modèle offre un moyen pratique de vérifier la plausibilité des installations effectivement réalisées.

Le modèle sert de base à la communication et constitue une source de données avant, pendant et après la construction d’un ouvrage. Bien que cela ne représente qu’une partie de la méthodologie BIM — qui comporte bien d’autres cas d’usage — cet exemple pratique illustre le potentiel important d’une modélisation durable des ouvrages de construction.

Comparaison entre l’état existant et le modèle As-Built (Metrika360-Kling & Schrievers Ingenieure AG)

Extraits de sous-modèle électricité : planification (rouge), As-Built (vert), superposés à la réalité scannée

Extraits de sous-modèle architecture : planification (rouge), As-Built (vert), superposés à la réalité scannée

Extraits de sous-modèle gros œuvre : planification (rouge), As-Built (vert), superposés à la réalité scannée

Extraits de sous-modèle électricité : planification (rouge), As-Built (vert), sans nuage de points