Étude de cas Max Bögl
Le cas :
Analyse et modélisation as-built à partir d’un nuage de points
Que la méthode de travail BIM (Building Information Modeling) soit l’ avenir de la conception et de la construction est clair pour la plupart de ceux qui s’intéressent à ce domaine passionnant. Il est parfois difficile de résumer cette méthodologie en mots simples et brefs. La raison en est qu’elle sert plusieurs disciplines du secteur et offre une multitude de possibilités pour une conception et une documentation de chantier durables .
Au printemps de cette année, l’une des plus grandes entreprises générales allemandes, Max Bögl, nous a contactés au sujet d’un projet passionnant où nous avons pu mettre en pratique notre savoir-faire BIM. Ce que permet la méthodologie BIM est expliqué plus en détail dans le texte qui suit.
La mission :
Nous avons pu nous consacrer à la mission suivante :
STA – Südtiroler Transportstrukturen AG a confié au groupement Klapfer Bau, Goller Bögl, Wipptaler Bau et Marx la construction d’un nouveau pôle de mobilité à la gare de Bressanone, dans le Tyrol du Sud. Dans ce projet pilote BIM, Goller Bögl / Max Bögl a assuré pour le compte du groupement la coordination BIM de l’opération. La place de la gare doit servir à la commune de « plaque tournante moderne de la mobilité » . Sur environ 20 000 m² , quelque 200 places de stationnement, près de 1 000 places de vélos, des aires de retournement pour bus et une gare attenante ont été réalisées.
Le projet d’exécution initial reposait sur une maquette BIM très détaillée, composée de plusieurs maquettes partielles de différents corps d’état.
Le maître d’ouvrage prévoyait de documenter les modifications propres au chantier et les écarts géométriques entre le projet d’exécution et l’état réellement construit, puis de les intégrer aux maquettes d’exécution. L’ état actualisé de la construction neuve sert ainsi au maître d’ouvrage de base pour la phase d’exploitation de l’ouvrage. On souhaitait en outre mettre une maquette à jour à la disposition des conducteurs de travaux concernés. En bref : il fallait une maquette dite « as-built » afin de créer une base de facturation. Cette manière de travailler doit épargner aux conducteurs de travaux le fastidieux dépouillement de feuillets fondés sur des métrés saisis à la main ou sur des feuilles de décompte.
Le déroulement :
Pour répondre aux exigences de cette commande, le déroulement suivant a été retenu.
Relevé au scanner laser (mobile mapping)
Il fallait d’abord réaliser un relevé de l’ensemble de l’installation une fois les travaux achevés. Nous réalisons les relevés de cette ampleur avec le scanner laser mobile VLX de NavVis. Pour le contrôle et le géoréférencement du nuage de points , on a utilisé tant le canevas de points fixes déjà présent sur le chantier que des points de contrôle supplémentaires, nouvellement mesurés.
Ce scanner laser nous permet de restituer l’ensemble de l’installation en nuage de points brut dans une fenêtre de temps relativement courte, tout en respectant sur place les tolérances de mesure convenues. Autre particularité : la saisie s’est faite en exploitation. L’équipe de terrain a eu besoin d’environ une journée de travail pour implanter les points de contrôle et effectuer la saisie au scanner laser mobile.
Afin de pouvoir utiliser en même temps les données traitées comme « visionneuse », il a été décidé de créer une visite virtuelle au moyen du Benaco Viewer.
Les données d’une caméra haute résolution y sont ajustées aux données du nuage de points, tandis que les panoramiques du scanner laser sont intégrés. On obtient ainsi, en plus du nuage de points, une visite entièrement parcourable et vérifiable de la nouvelle installation.
L’analyse :
Une fois toutes les données de scan laser traitées et consolidées , nous disposions d’une base solide pour attaquer la partie principale de la mission.
Il fallait d’abord établir dans quelle mesure le projet correspondait à l’exécution. Pour cela, le nuage de points géoréférencé est superposé directement à la maquette géoréférencée . Des tolérances ont été définies tôt avec le maître d’ouvrage, afin de filtrer d’avance les écarts négligeables. Le schéma ci-dessous représente l’ensemble du déroulement du processus as-built dont nous sommes convenus.
L’illustration ci-dessous montre le nuage de points produit avec la maquette de projet superposée.
Sur cette base et à l’aide d’une démarche systématique , les différences entre projet et exécution ont pu être documentées aisément. Comme interface de documentation, un fichier dit « BCF » a été créé au moyen du plug-in REVIT « BIM Collab Manager ». Dans ce fichier, les écarts hors tolérance peuvent être documentés composant par composant , de sorte que le client peut vérifier et évaluer systématiquement chaque point de vue et chaque écart consigné.
Grâce au fichier BCF que nous avons fourni, notre client a pu importer l’ analyse des écarts dans sa maquette Revit locale et lister de façon traçable tous les éléments hors tolérance.
Modélisation as-built sur la base de la documentation BCF
Après l’analyse de chaque corps d’état et une documentation BCF étendue, il a été décidé quels écarts devaient effectivement être intégrés aux maquettes. Là encore, on a pu se référer à la documentation BCF et ajuster la liste des composants.
Comme sur tout chantier, il y avait bien sûr des composants déjà scellés . Parmi eux figuraient par exemple des canalisations enterrées pour des poteaux électriques. Comme on ne peut guère les restituer après coup sans moyens supplémentaires, il a été décidé de déplacer les canalisations selon la logique et selon la position décalée des poteaux. Même si l’on ne peut donner ici aucune garantie à cent pour cent sur l’exécution réelle, la maquette offre une méthode simple pour vérifier la plausibilité des canalisations effectivement posées.
La maquette sert de base de communication et de source de données avant, pendant et après la construction d’un ouvrage. Même si cela ne reflète qu’une partie de la méthodologie BIM et qu’il existe bien d’autres cas d’usage, cet exemple concret laisse entrevoir un fort potentiel dans la modélisation durable des ouvrages .
Maquette partielle électricité, état existant face à la maquette as-built (Metrika360-Kling & Schrievers Ingenieure AG)
Maquette partielle architecture, état existant face à la maquette as-built (Metrika360-Kling & Schrievers Ingenieure AG)
Maquette partielle gros œuvre, état existant face à la maquette as-built (Metrika360-Kling & Schrievers Ingenieure AG)
Extrait de la maquette partielle électricité – projet (rouge), as-built (vert), superposé au nuage de points (Goller Bögl/ Max Bögl)
Extrait de la maquette partielle architecture – projet (rouge), as-built (vert), superposé au nuage de points (Goller Bögl/ Max Bögl)
Extrait de la maquette partielle gros œuvre – projet (rouge), as-built (vert), superposé au nuage de points (Goller Bögl/ Max Bögl)
Extrait de la maquette partielle électricité – projet (rouge), as-built (vert) (Goller Bögl/ Max Bögl)