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HAL Id: dumas-02092790 https://dumas.ccsd.cnrs.fr/dumas-02092790 Submitted on 8 Apr 2019 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Établissement de la maquette numérique d’un immeuble ancien et complexe dans le cadre d’un processus BIM Valentin Dupré To cite this version: Valentin Dupré. Établissement de la maquette numérique d’un immeuble ancien et complexe dans le cadre d’un processus BIM. Sciences de l’ingénieur [physics]. 2018. dumas-02092790 CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS ECOLE SUPERIEURE DES GEOMETRES ET TOPOGRAPHES ___________________ MEMOIRE présenté en vue d'obtenir le DIPLOME D'INGENIEUR CNAM SPECIALITE : Géomètre et Topographe par Valentin DUPRÉ ___________________ Établissement de la maquette numérique d'un immeuble ancien et complexe dans le cadre d'un processus BIM Soutenu le 5 Juillet 2018 _________________ JURY PRESIDENT : Monsieur Christophe PROUDHOM Président du jury MEMBRES : Monsieur John DUTERTRE Maître de stage Madame Élisabeth BOTREL Examinatrice Monsieur Jean-Michel FOLLIN Professeur référent Remerciements À travers cet avant-propos et pour la seule et unique fois dans la rédaction de ce mémoire, je m’exprime à la première personne et cela afin de remercier les personnes qui ont contribué à la réalisation de cette dernière étape scolaire de longue haleine qu’est le Travail de Fin d’Étude. J’adresse tout d’abord mes remerciements pour leur accueil à Julien Dubois, président du Cabinet de géomètres-experts Pierre Bloy, ainsi qu’à ses collaborateurs. Je tiens à remercier John Dutertre, mon maître de stage, pour son accompagnement tout au long de ces 5 mois, ses conseils avisés et sa connaissance du BIM et de la maquette numérique qu’il a su me partager. Enfin, je souhaite exprimer ma reconnaissance envers Jean-Michel Follin, mon professeur référent au sein de l’ESGT, pour le temps qu’il m’a consacré, sa disponibilité et l’accompagnement de qualité qu’il m’a offert à travers ses conseils distillés au gré des multiples lectures de mon mémoire. 3 Glossaire  3D : les trois dimensions spatiales (X,Y,Z).  CAO : conception assistée par ordinateur.  DAO : dessin assisté par ordinateur, CAD en Anglais.  MEP : mécanique – électrique – plomberie.  Facility Management ou FM : terme anglo-saxon désignant la gestion et la maintenance d’un ouvrage.  IPD : de l’anglais “Integrated Project Delivery”, désigne une méthode collaborative issue du monde des architectes partageant des particularités avec le BIM et se définissant comme “une approche de la livraison d’un projet qui intègre les acteurs, les systèmes, les structures d’activité et les pratiques dans un processus qui rassemble de manière collaborative les talents et les visions de tous les intervenants pour optimiser les résultats du projet, augmenter la valeur pour la propriétaire, réduire les pertes et maximiser l’efficacité à travers chacune des phases de conception, fabrication et construction” (Architects International Association, 2007).  GCP : Points de contrôle géoréférencés (de l’anglais « Ground Control Points »). 4 Table des matières REMERCIEMENTS ..................................................................................................... 2 GLOSSAIRE ................................................................................................................... 3 TABLE DES MATIERES ............................................................................................ 4 INTRODUCTION ......................................................................................................... 6 I ÉTAT DE L’ART ........................................................................................................ 8 I.1 Qu’est-ce que le BIM ? ......................................................................................................... 8 I.1.1 Un processus, une philosophie ............................................................................................ 8 I.1.2 Intérêts et contraintes ......................................................................................................... 12 I.1.3 Les différents niveaux de BIM .......................................................................................... 15 I.2 Développement actuel ........................................................................................................ 18 I.2.1 Situation internationale ...................................................................................................... 19 I.2.2 Le BIM en France .............................................................................................................. 19 I.2.3 Le rôle du géomètre-expert................................................................................................ 20 I.3 La maquette numérique, support du BIM......................................................................... 20 I.3.1 Conception et niveaux de développement ......................................................................... 20 I.3.2 Aspects juridiques ............................................................................................................. 23 I.4 Application du processus BIM à la réhabilitation d’un immeuble parisien ..................... 24 I.4.1 Contexte parisien ............................................................................................................... 25 I.4.2 Présentation du cas d’étude : un ensemble immobilier ancien et complexe ...................... 27 II REALISATION DE LA MAQUETTE NUMERIQUE ................................. 30 II.1 Acquisition des mesures ................................................................................................... 30 II.1.1 Scanner laser 3D .............................................................................................................. 30 II.1.2 Drone ................................................................................................................................ 31 II.2 Modélisation en 3D des informations physiques .............................................................. 31 II.2.1 Revit ................................................................................................................................. 32 II.2.2 Critères de modélisation ................................................................................................... 32 II.2.3 Problèmes liés à l’architecture et solutions mises en œuvre ............................................ 32 II.2.4 Limites du BIM et de la modélisation 3D pour la réhabilitation d’ouvrage ancien ......... 48 III MODELISATION DES INFORMATIONS IMMATERIELLES ............ 51 III.1 Intégration de données juridiques .................................................................................. 51 III.1.1 Limites de propriété ........................................................................................................ 51 III.1.2 Définition des pièces ....................................................................................................... 52 III.1.3 Servitudes et contraintes ................................................................................................. 53 5 III.2 Difficultés d’extraction de documents nécessaires au permis de construire .................. 54 III.2.1 Limites de propriété ........................................................................................................ 54 III.2.2 Surfaces juridiques .......................................................................................................... 55 CONCLUSION ............................................................................................................ 57 BIBLIOGRAPHIE...................................................................................................... 59 6 Introduction Le milieu du bâtiment et de la construction vit naître dans le courant des années 1990 une révolution qui continue aujourd’hui à se mettre en place et tente de convaincre les individus qui lui demeurent réfractaires. Permis par le développement des technologies informatiques et en particulier des modèles graphiques en 3D, le BIM s’est peu à peu imposé dans le domaine de la construction et fait la promesse d’une interaction entre les corps de métier plus efficace et de meilleurs niveaux de rendements économiques pour les maîtres d’ouvrage. Toutefois, son implantation est un processus long et requiert une évolution des usages. Les acteurs de la construction proviennent de nombreux domaines d’activité et leur conversion à la pratique du BIM se fait à des rythmes inégaux, le degré de contrainte qui se conjugue à l’adoption des nouvelles méthodes de travail étant propre à chaque secteur. Convaincus des intérêts que procure le BIM, certains États s’engagent pour accélérer sa démocratisation, si bien que de plus en plus de projets se font désormais dans ce cadre. Le BIM est un processus, une méthode de collaboration interprofessionnelle qui vise à s’appliquer à tous les types de projet attenant au monde du bâtiment, aussi bien pour les constructions nouvelles que pour les réhabilitations d’ouvrages. Au-delà de l’optimisation de l’interopérabilité, sa vocation est de faire du modèle numérique la pièce centrale autour de laquelle s’articule toute la vie du projet. Véritable jumeau virtuel de l’ouvrage, ce modèle constitue à la fois la carte d’identité et le carnet de santé de l’ouvrage et ce pour toute son existence. Aussi, toutes les nouveautés qui découlent de l’application du BIM sont autant de nouveaux métiers et de nouvelles missions qui apparaissent. Les compétences du géomètre-expert lui permettent de s’approprier légitimement certaines de ces missions et de tenir un vrai rôle au sein d’un projet BIM. Les projets de réhabilitation, en particulier, mettent en exergue la place importante du géomètre-expert. La réhabilitation est, par définition, basée sur un ouvrage existant dont la mesure avec précision est nécessaire pour mettre en place un projet. En tant qu’expert de la mesure, le géomètre tient nécessairement un rôle. La vraie évolution qui s’impose à lui réside dans la forme que prend la restitution de ses mesures. Il ne s’agit plus simplement de produire des plans mais de réaliser la maquette numérique de l’ouvrage en garantissant son utilisabilité pour les autres acteurs du projet. Cela confère au géomètre-expert une place au cœur de la phase de conception du projet de réhabilitation. Le milieu urbain concentre la quasi-totalité des projets de ce type et la pluralité des contextes propres à chaque topologie de quartier s’accompagne de contraintes inégales lors de la mise en place du processus BIM. Ainsi, il peut tout aussi bien s’agir de la réhabilitation d’une tour de 20 étages de bureaux en openspace des années 1980 à l’architecture simple, que de la réhabilitation d’un immeuble haussmannien du XIXème siècle au centre de Paris dont l’architecture est plus complexe. Chacun de ces projets a ses propres contraintes et la mission du géomètre-expert en est dépendante. Le deuxième exemple, notamment, est source de problématiques importantes quant à la faisabilité d’un processus BIM. Le modèle numérique se doit d’être le plus fidèle à la réalité possible mais, dans ce cas précis, une trop grande précision de celui-ci peut faire obstacle à son utilisabilité. Bien que paradoxal, ce fait souligne une réelle problématique pour certains acteurs du BIM : quelle est la limite entre haut niveau de détail et utilisabilité de la maquette numérique ? 7 Tout d’abord, il est nécessaire de bien appréhender ce que signifie le processus BIM et de comprendre ce qu’il implique. Tous les projets n’ont pas les mêmes attentes en matière de BIM, particulièrement en ce qui concerne le niveau de collaboration entre les intervenants. Cela a une incidence sur l’utilisation qui est faite de la maquette et donc sur le degré d’utilisabilité qui est attendu. À ce jour, ce processus continue son développement et reste perfectible. Le manque de recul actuel sur le sujet est la source d’interrogations, en particulier pour le cas des projets de réhabilitation de bâtiments anciens et complexes. Un exemple de ce type de projet servira donc de cas d’étude à ce mémoire. Ce uploads/Geographie/ etablissement-de-la-maquette-numerique-d-x27-un-immeuble-ancien-et-complexe-dans-le-cadre-d-x27-un-processus-bim.pdf