Témoignage d’une agence d’architecture et d’un prestataire de scan 3D

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Façade du bâtiment relevée par scanner laser 3D

Témoignage d’une agence d’architecture et d’un prestataire de scan 3D

L’agence SONA-ARCHITECTURE et LIBER-D, entreprise spécialisée en laser scanning et modélisation 3D, nous ont fait l’honneur de témoigner de leur utilisation de la numérisation 3D.

Pierre Navarra, ingénieur co-gérant de SONA et Arthur ROUSSEAUX, géomètre gérant de LIBER-D, nous offrent un regard croisé riche d’enseignements, basé sur deux missions de numérisation 3D.

Pierre Navarra

Pierre Navarra

Arthur Rousseaux

Arthur Rousseaux

La dernière partie traite d’un amusant sujet de recherche et développement mené par les équipes de SONA, mêlant modélisation BIM & Lego, qui illustre de manière abordable les mécanismes de la modélisation 3D BIM.

Découvrez leur témoignage.


SONA ARCHITECTUREPrésentation de SONA-ARCHITECTURE

Emmanuel Sorin, architecte, et Pierre Navarra, ingénieur, ont créé l’agence Sona en 2014 avec la forte conviction que la savante alliance entre la technicité et la créativité offre l’opportunité d’imaginer sans restriction des bâtiments durables. En 2016, Jérôme Beauchene arrive dans l’équipe SONA où il assure la fonction de BIM Manager. Julie Lauden rejoint l’agence en 2018.

L’équipe

Emmanuel SORIN

Architecte DPLG, il prend en charge les projets architecturaux, coordonne la relation client et l’activité de conseil de l’agence.

Pierre NAVARRA

Ingénieur en microélectronique, il est un expert reconnu du logiciel Revit et prend en charge la modélisation BIM, les développements informatiques et la formation.

Jérôme BEAUCHÊNE

Ancien codirigeant de l’atelier Altman-Beauchêne, il apporte aujourd’hui son expertise en BIM management et gestion de projets.

Julie LAUDEN

Dessinatrice-projeteuse, elle intervient sur les projets de conception et de modélisation (nuage de points, création de familles d’objet).

L'équipe SONA

L’équipe SONA

 

Notre vision

L’intelligence collective est le moteur de notre action. C’est le point de départ de notre aventure et le chemin que nous traçons : utiliser le numérique pour faciliter, sécuriser et animer les projets immobiliers.

Les ressources locales créent de la valeur. Par « valoriser », nous entendons donner toute la valeur au travail de qualité auquel nous sommes attachés ici à Nantes, avec nos partenaires.

La maquette numérique accroît la performance. SONA réunit tous les corps de métiers autour de la maquette BIM, outil collaboratif puissant et agile, au service de projets maîtrisés pour le client. Qu’il s’agisse d’un projet d’architecture ou d’une maquette BIM, pour SONA, l’impulsion sera toujours la recherche des complémentarités humaines et techniques, sources de créativité, de performance et de plaisir.

L’offre de services de SONA s’appuie sur la complémentarité de son équipe et l’articulation de trois champs d’expertise traversés par l’innovation : l’architecture, le BIM et le conseil.

Architecture

Nous accompagnons les maîtrises d’ouvrage dans des missions d’architecture pour le neuf et la rénovation. Grâce au travail collaboratif autour de la maquette numérique, nos clients disposent d’un support performant et d’une plus-value sur le long terme.

MODÉLISATION BIM

Nous intervenons dans les secteurs tertiaires, industriels et publics sur la base d’un cahier des charges spécifique et d’une relation de proximité. Du patrimoine historique au bâtiment à forte technicité, l’éventail de nos solutions permet une adaptation fine aux besoins du client pour une offre graduée.

Maquette BIM du Louvre des Antiquaires

Maquette BIM du Louvre des Antiquaires

BIM D’EXPLOITATION

Nous faisons bénéficier à nos clients des meilleures techniques disponibles sur le marché grâce à un travail de d’innovation permanent avec nos partenaires nationaux. Pour un besoin simple ou complexe, l’utilisation du scan 3D géoréférencé permet la production de données fiables et une maquette numérique de qualité, prête pour son exploitation.


Retours d’expérience sur la numérisation 3D

Le château de Pouancé (49)

Présentation du projet

  • Maîtrise d’œuvre : ANTAK : Architectes du Patrimoine
  • Scan : Liber-D
  • SONA : Maquette numérique selon processus BIM

Informations du projet

  • Restauration et aménagement du château de Dangé (Maine et Loire)
  • 800 m²

Descriptif du projet

La mission de relevés est réalisée dans le cadre d’une étude de diagnostic architectural portant sur le château de Dangé situé à Pouancé dans le Maine et Loire.

Le maître d’ouvrage souhaite établir un état des lieux de l’édifice avant de procéder au réaménagement de l’ensemble des niveaux pour en faire son habitation principale.

Sur les bases d’une construction du quinzième siècle, le château a été entièrement réaménagé au cours de la fin du XIXe siècle. L’édifice est assez significatif du goût éclectique en vogue à cette époque avec son échauguette en encorbellement, le bow-window central, les lucarnes en pierre de tuffeau et les souches de cheminées ornementales, les toitures en ardoises avec épis de faitage.

Le propriétaire ne possède aucun plan de l’édifice, et aucun élément d’archives n’a été retrouvé, ce qui implique pour la réalisation de l’étude architecturale de procéder en premier milieu au relevé et au dessin de l’ensemble des plans de niveaux et des façades.

Sur un tel projet, le BIM d’exploitation se révèle tout particulièrement intéressant :

– saisie des informations : sur ce point, la mise en place d’un process comme celui que nous proposons nous semble pertinent. En effet, il existe sur le marché de nombreuses solutions matérielles et logicielles. L’enjeu étant de pouvoir utiliser du mieux que possible les solutions répondant, en tous points, à la restauration d’un bâtiment ancien comme celui du château Dangé. Le scanner 3D, couplé au scanner portable permet de faire des relevés précis et rapides. L’architecte du patrimoine utilise l’application sur Smartphone pour réaliser un pré diagnostic.

– modélisation basée sur le cahier des charges du concepteur : la maquette numérique est conçue, “telle que construite“. Ainsi, l’architecte du patrimoine en charge du projet, disposera d’une maquette fidèle à l’existant. Chaque objet peut disposer d’informations sur son état de vétusté, sur les actions de restauration à effectuer, etc. L’utilisation d’applications d’aide au développement développées par SONA (C# et Dynamo) facilitent la modélisation.

– collaboration et communication : la maquette peut être rendue accessible à tous (artisans, client, bureaux d’étude, etc.). Le client pourra visualiser le projet futur et valider les choix de l’architecte. Enfin, grâce à ce travail, Dangé se dote d’un patrimoine numérique à forte valeur ajoutée.

Maquette numérique BIM Patrimoine

Le Process

Logiciels utilisés
  1. Les principaux logiciels utilisés sur ce projet sont les suivants (dans l’ordre du process)
  2. Scanning et collecte des données : Faro Scene, Trimble RealWorks, PointCab, KIPTAG, Gear360
  3. Traitement du nuage de points : Autodesk AEC 2018 (Recap) et Scene LT
  4. Modélisation processus BIM : MeshMixer, CloudCompare, 3DSMax, Autocad, Revit, Dynamo, C#
  5. Restauration et aménagement architecturale : Autocad, Revit / Communication : A360, Adobe, JavaScript
Déroulement du process

Le nuage de points, les positions des scans, les images ortho sont fournies par l’ingénieur Géomètre (LiberD). La société SONA, réalise la campagne de photos 360 et le pré-diagnostic à l’aide de l’application KIPTAG. SONA modélise l’existant sur la base d’un cahier des charges défini avec l’Architecte du Patrimoine (ANTAK). Il en résulte une maquette BIM (LOD 450) dont sont extraits une maquette BIM, des panoramas, des planches d’élévations fournies à ANTAK qui réalise le diagnostic du bâtiment en vue de sa restauration et de son aménagement.

L’intérêt d’un tel process réside principalement dans son adaptation soignée aux besoins de l’Architecte du patrimoine. En effet, ce dernier a besoin de collecter un maximum de données avant de réaliser un premier diagnostic de l’état du bâtiment.

Pour ce faire, il a accès à un dossier complet d’informations adaptées à ces besoins :

Un relevé à la précision millimétrique (Faro sur trépied et sphères de recollement) pour les façades, et un relevé plus “light” à l’intérieur (ZebRevo portatif).

Selon les zones à relever nous avons dû pousser la résolution du relevé à son maximum afin de capter les modénatures avec précision. Ensuite, pour le relevé intérieur, nous avons couplé l’utilisation du scanner FARO avec un nouveau scanner 3D mobile, utilisant la technologie SLAM (Simultaneous Locatization And Mapping) afin d’effectuer un relevé d’une précision centimétrique tout en marchant - LiberD

Façade du bâtiment relevée par scanner laser 3D

Façade du bâtiment relevée par scanner laser 3D

A cela viennent s’ajouter deux nouveaux outils : une caméra 360° permettant de réaliser une campagne de photos et vidéo 360° géoréférencée, mais également une application sur smartphone (KIPTAG) permettant d’annoter des photos prises sur des éléments altérés ou remarquables.

KipTag a été créée pour répondre à un besoin de nombreux professionnels : documenter des carnets photos directement sur site. C’est une application innovante qui permet de positionner rapidement des étiquettes d’informations (Tags) sur vos photos depuis votre smartphone. - TAGLABS

La maquette BIM réalisée est fournie à l’architecte et exportée sous différents formats afin qu’il puisse réaliser son diagnostic et projeter des idées de restauration et d’aménagement. La maquette et les panoramas sont directement visualisables sur le site A360 d’Autodesk.

L'agence SONA souhaite s'inscrire dans la continuité des relevés historiques à la manière de Violet Leduc tout en bénéficiant des dernières techniques de mesure. La pertinence du relevé naît à la fois d'une compréhension des Process et des outils académiques de représentation, mais également d'une maîtrise technologique.

Les bénéfices

  • Disposer d’un relevé précis du bâtiment et pouvoir le visualiser.
  • Eviter les A/R sur site. En ce point, les enjeux environnementaux et économiques sont importants.
  • Récolter un maximum d’informations sur l’état de vétusté des éléments, sur les niveaux, les volumes aménageables, etc.
  • Exploiter la maquette numérique comme un outil d’aide à la conception et là la communication du projet de restauration et d’aménagement

 

La Samaritaine Paris

Présentation du projet

  • Maîtrise d’œuvre : B.Architecture
  • Maîtrise d’ouvrage : Groupe Samaritaine
  • BET Structure : AEDIS
  • Scan : Liber-D
  • SONA : Maquette numérique selon processus BIM

Informations du projet

Restructuration du magasin 3 à usage de commerces et de bureaux

Descriptif du projet :

La mission de relevés est réalisée dans le cadre d’une réhabilitation du bâtiment en restaurant et en revalorisant les éléments patrimoniaux. Restauration des châssis acier, parements, serrurerie, marquise, remaniement des planchers en verre, …

La mission de LIBER-D consistait à réaliser un scan complet du bâtiment intérieur après curage. 130 stations ont été réalisées pour cette opération. LIBER-D a fourni un nuage de points, des orthoimages, les positions des scans.

Des cibles ont été utilisées pour garantir un nuage d’une grande précision.

Sphère utilisée pour l'assemblage des scans 3D

Sphère utilisée pour l’assemblage des scans 3D

Le Process

Logiciels utilisés

Les principaux logiciels utilisés sur ce projet sont les suivants (dans l’ordre du process)

  • Scanning et collecte des données : Faro Scene, Trimble RealWorks, PointCab, Gear360
  • Traitement du nuage de points : Autodesk AEC 2018 (Recap) et Scene LT
  • Modélisation processus BIM : Revit, Dynamo, C#
Déroulement du process

Le process mis en place découle directement des attentes du bureau d’étude structure et de l’architecte mandataire du projet. Nous avons défini ensemble les besoins mais également les usages autour d’une maquette numérique existante. Par le biais d’images, le bureau d’étude structure a identifié les éléments nécessaires qui devaient apparaitre ou pas dans la maquette.

Le projet de réhabilitation et de réaménagement des lieux nécessite une modélisation très précise de l’emplacement des éléments structuraux de bâtiment.

En ce sens, il nous a fallu définir des niveaux de tolérance quant à la représentation des poutres et des poteaux métalliques. Par le biais du nuage de points, nous avons étudié chaque élément (poutre, poteau, sols, escaliers, dalles, etc.) et défini les datas et la volumétrie pour chacun de ces éléments. Ainsi, nous avons dû créer autant de familles de poutres et de poteaux qu’il y en avait dans la réalité. Un seuil de flèche a été fixé, ainsi, pour les poutres possédant une flèche inférieure à 2cm, une poutre droite a été modélisée et placée en élévation sur son niveau le plus bas. Au-delà de 2cm, la forme de la poutre était modélisée.

Il en résulte un fichier Revit contenant

  • 4200 poutres
  • 520 poteaux dont 500 connexions structurelles
  • 140 sols
  • 1700 murs

Et demain ?

Le fichier est transmis au bureau d’étude Structure ainsi qu’à l’architecte coordinateur du projet. L’emplacement exact des éléments permettra d’obtenir un modèle analytique fiable. Le projet architectural sera fidèle au cahier des charges de la maîtrise d’ouvrage. Le collaboratif BIM est une véritable valeur ajoutée à la construction et à la maintenance du projet.

R&D : Process BIM et LEGO

La R&D : moteur du collaboratif

A l’heure ou le collaboratif BIM est en pleine effervescence, la recherche et le développement sont au cœur de l’agence SONA. Nous devons sans cesse nous renouveler, être en veille permanente. Et pour ce faire, tous les projets méritent notre pleine attention. Passionnés du jeu LEGO® ainsi que du processus BIM, nous avons rapidement fait le parallèle entre ces deux mondes.

Première constat : Briques LEGO® = Famille Revit

Chez LEGO®, il existe une multitude de catégories d’objets. Les « Bricks », les « Connectors », les « Frames », les « Walls and doors ». Pour chaque catégorie, il existe des familles différentes. Les Briques plates, les briques de 2×2, les briques de 1×4, etc. Et pour chaque famille, on peut retrouver plusieurs types : les briques de 2×2 rouges, les briques de 2×2 vertes, etc. Enfin, pour construire un objet, on place des occurrences de chaque type.

Il en est de même dans le logiciel Revit utilisant un processus BIM.

Ainsi, nous avons créé des catégories d’objets différents : dans l’exemple ci-après, la catégorie « brique inversée » se décline en plusieurs types et plusieurs couleurs. C’est excrément étonnant le parallèle que l’on peut faire avec une brique LEGO® ! Ainsi, nous nous perfectionnons dans la création de famille tout en nous amusant.

 

 

Deuxième constat : Assemblage LEGO® = Processus BIM

LEGO® dispose d’une immense base de données de pièces et de projets. La commercialisation d’une boîte nécessite la production du nombre de pièces exacte à la construction du projet mais également à la mise en place d’une notice de montage. Avec Revit, lorsque nous concevons un projet en mode collaboratif BIM, nous pouvons extraire des quantités et des processus constructifs. Nous pouvons donc faire exactement comme le font LEGO® !

Je peux ainsi à partir de Revit, extraire mes nomenclatures de pièces qui constituent la création d’un objet. Au fur et à mesure que se construit l’objet, nous voyons sont prix se constituer.

Troisième constat : maquette REVIT en LEGO®

Nous travaillons actuellement sur le développement d’un plug-in capable de transformer une maquette Revit en objet LEGO®.

 

Comment ça marche?

 

A partir d’un modèle Revit, le plugin, à partir d’une table de correspondance, va remplacer chaque catégorie d’objet par son équivalent en brique Lego. Un mur par exemple, selon son épaisseur, sa longueur, sa hauteur, sera remplacé par des briques rectangulaires paramétrables LEGO®. Il en est de même pour tous les autres objets de la maquette.

A quoi cela sert-il?

Pour un fan de LEGO®, c’est évident !!! Il va pouvoir transformer n’importe quel bâtiment conçu sur Revit en maquette LEGO®. Il pourra ensuite en extraire une nomenclature et s’acheter toutes les pièces sur le site de Lego.

Clément VALENTE

Expert en construction numérique

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