La digitalisation du cycle de vie du bâtiment
Le secteur de la construction et de la rénovation connaît une véritable révolution grâce à l'intégration des technologies numériques. Parmi celles-ci, le Scan 3D bâtiment, la modélisation BIM et le Digital Twin (jumeau numérique) occupent une place centrale. Ils permettent de numériser fidèlement un ouvrage existant, de le convertir en maquette numérique et d'en optimiser l'exploitation. Ce guide complet décrit les étapes, outils et avantages de cette transformation digitale, y compris comment transformer un nuage de points en maquette BIM.
Le Scan 3D bâtiment et le relevé laser
Le relevé laser 3D constitue la première phase du processus. Il s'agit de capturer la géométrie d'un bâtiment grâce à un scanner laser terrestre (TLS), mobile (SLAM) ou par drone (photogrammétrie). Cette acquisition produit un nuage de points bâtiment, référentiel très précis du site scanné.
Format des données :
- .E57
- .LAS / .LAZ
- .RCP / .RCS (ReCap)
- .PTS / .XYZ
Outils utilisés :
- Faro Focus
- Leica RTC360
- Stonex X120GO
- Matterport Pro3
Un scan de qualité implique plusieurs stations, des zones de recouvrement et un environnement maîtrisé (lumière, obstacles).
Numérisation du patrimoine bâti et documentation existante
Dans le cas de bâtiments anciens, classés ou industriels, la numérisation du patrimoine bâti devient essentielle pour conserver, restaurer ou adapter les ouvrages. Le Scan 3D permet une capture sans contact, précise et exhaustive, idéale pour le bâti complexe.
Les données obtenues servent à produire des plans 2D à partir du scan 3D, des coupes, des élévations et des vues isométriques pour analyse ou modélisation ultérieure.
De la capture au modèle : le Scan to BIM
Le processus Scan to BIM consiste à convertir un nuage de points en une maquette numérique bâtiment. Ce modèle BIM permet de documenter, exploiter et simuler le comportement du bâtiment.
Logiciels utilisés :
- Autodesk Revit (via .RCP ou .E57)
- Archicad (import .XYZ, .E57)
- BricsCAD BIM
- Allplan, Vectorworks
Étapes :
- Import du nuage de points dans le logiciel BIM
- Alignement des axes et niveaux
- Modélisation des murs, sols, toitures, réseaux techniques
- Création de familles paramétriques
- Export en formats interopérables
Modélisation BIM : du nuage de points au modèle 3D intelligent
La modélisation BIM transforme les données brutes en un modèle structurant intégrant géométrie et données techniques.
Niveaux de détail (LOD) :
- LOD 100 : volumes généraux
- LOD 200 : éléments schématiques
- LOD 300 : dimensions réalistes et exactes
- LOD 350/400 : détails techniques pour exécution
Le BIM permet de gérer toutes les données techniques : surfaces, matériaux, références produits, réseaux et systèmes.
Visite virtuelle et exploitation
Les modèles issus du BIM peuvent être convertis en visite virtuelle bâtiment, facilitant :
- La validation client ou MOA
- La concertation entre bureaux d'études
- La présentation au public ou aux investisseurs
Des plateformes comme Matterport, Twinmotion ou Unreal Engine permettent de générer ces visites interactives.
Interopérabilité et formats BIM
Pour garantir un travail collaboratif efficace, les données doivent être interopérables entre logiciels.
Formats standard :
- .IFC (Industry Foundation Classes)
- .BCF (BIM Collaboration Format)
- .COBie (Construction-Operations Building information exchange)
Les normes ISO 19650 encadrent la gestion de l'information et la collaboration dans les projets BIM.
7. Maintenance prédictive et jumeaux numériques
Une fois la maquette créée, elle peut être exploitée via des systèmes de GMAO ou de maintenance prédictive. Le BIM devient un outil d'aide à la décision.
Avec l'ajout de capteurs IoT, la maquette devient un Digital Twin bâtiment :
- Suivi en temps réel des équipements
- Simulation de performances énergétiques
- Anticipation des défaillances
Un cycle de vie bâtiment totalement numérisé
De la numérisation initiale avec un relevé laser 3D, en passant par le Scan to BIM, jusqu'à l'exploitation avec un jumeau numérique, le secteur du bâtiment vit une transformation profonde.
Cette approche garantit une meilleure maîtrise des coûts, une réduction des erreurs, une exploitation plus durable et une maintenance optimisée. Le futur du bâtiment est déjà numérique.
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