Cas d'application

Documentation 3D de la construction couvrante en acier de 1 200 m² du toit en verre

Documentation 3D de la construction couvrante en acier de 1 200 m² du toit en verre

Documentation 3D de la construction couvrante en acier de 1 200 m² du toit en verre

Relevé numérique avec le Laser Scanner Focus3D

Si par le passé le relevé en trois dimensions d’édifices était très fastidieux, onéreux et sujet à de nombreuses erreurs, la collecte des données grâce à la dernière génération de scanners laser 3D est simple, précise et rapide. Des bâtiments entiers et leurs dépendances peuvent désormais être entièrement numérisés et intégrés sans distorsion dans des modèles numériques. Les scanners actuels collectent jusqu’à un million de points de mesure par seconde, ce qui permet de reproduire des surfaces jusqu’à une distance d’environ 50 mètres en détail et avec une résolution élevée. Les écarts de mesure sont tout à fait négligeables, env. 0,1 pour cent, et se situent dans les limites de tolérance préconisées par les normes DIN dans le domaine de la construction.

Les données peuvent être désormais également traitées facilement par l‘utilisateur final, car les ordinateurs sont plus performants et que l’importation CAO directe est possible grâce au moteur de nuage de points Autodesk pour Autocad et Revit Architecture. Le traitement externe onéreux des données n‘est donc plus nécessaire, ce qui permet de réduire les coûts à un niveau comparable de procédure classique de métré. La documentation 3D pour de nombreux domaines d’application n’est ainsi plus réservée aux privilégiés : la documentation 3D va révolutionner le traitement de données de bâtiments !

Les modèles tridimensionnels de bâtiments présentent de nombreux avantages par rapport aux modèles en 2D. Toutes les informations étant en 3D dans les modèles tridimensionnels, les applications multifonctionnelles deviennent alors possibles : cela va du simple calcul de dimensions et de surfaces à la navigation stéréoscopique dans un bâtiment virtuel. Étant donné que le scanner saisit l’ensemble des structures visibles de bâtiments, cela permet de générer des blocs de données complets et sans erreurs utilisables ensuite dans des secteurs interdisciplinaires. Les informations non utiles pour l’application en question peuvent être supprimées afin de ne garder que les détails importants et réduire la taille du fichier.

Les domaines d’application sont très variés, car la mesure optique tridimensionnelle avec la dernière technologie de numérisation laser est pionnière partout où des saisies géométriques exactes de l’environnement et une visualisation rapide sont nécessaires.

Documentation d’objets pour :

  • la construction d‘installations – modifications de dépendances et de chaînes de production
  • l’architecturemonuments historiques, planification de transformations, élaboration de métrés
  • les travaux publics – équipement de voirie, calcul de volumes pour les exploitations à ciel ouvert

Saisie et numérisation dans les domaines suivants :

  • Construction navale – importation CAO de surface de forme quelconque
  • Ingénierie inversée – modélisation 3D en CAO à partir de la numérisation d’un prototype
  • Contrôle qualité – analyse de rendement p. ex. d‘éoliennes

Transfert des données numérisées pour des applications de réalité virtuelle pour :

  • l’investigation criminelle – analyse de scènes de crime indépendamment du lieu et de l’heure
  • le cinéma – reconnaissance de sites de tournage et plateaux générés par ordinateur
  • l’urbanisme – modèles urbains en 3D et circuits aériens virtuels

Le projet

Dans le cadre de la rénovation énergétique du toit en verre au-dessus de la cour intérieure classée monument historique du Welfenschloss, un nouveau vitrage a été réalisé avec des profilés en aluminium et des éléments Schüco. Celui-ci est posé sur une construction en acier d’env. 1 200 m² recouvrant la cour. La documentation de la structure porteuse en tubes d’acier et doubles profilés était trop ancienne et imprécise pour en obtenir les mesures nécessaires. Après mûre réflexion, l’entreprise chargée du projet, Masche Metallbau de Langenhagen, a opté pour une modélisation du bâtiment à l’aide d’une documentation 3D. Cette prestation a été fournie par l‘architecte J. Rechenbach avec son cabinet Laser Scanning Architecture. A cet effet, l’ossature porteuse en acier a été mesurée en 3D à l’aide de 12 images numériques et les données numérisées ont été transmises au service CAO interne pour l’élaboration des documents de construction.

Visualisation du nuage de points 3D avec SCENE de FARO et Autodesk Navisworks

Une visualisation claire a été réalisée avec différentes solutions logicielles. D’une part, le logiciel SCENE de FARO propose un mode d’affichage photoréaliste des données collectées, d’autre part la numérisation a également été traitée dans Autodesk Naviswork. Il est possible ici de fusionner les données de la numérisation laser avec les données 3D d’autres sources. Il est ainsi possible d’effectuer une comparaison entre les valeurs théoriques et valeurs réelles où la nouvelle planification CAO est placée sur les données numérisées permettant ainsi immédiatement de voir les différences. Il est ainsi possible d’éviter les fautes de planification à un stade précoce et d’optimiser la procédure de construction. Dans ce cas une construction erronée d’un seul élément aluminium-vitrage grand format aurait été plus chère que toute la mesure tridimensionnelle de l’objet !

AutoCAD Architecture est l’outil idéal pour le traitement des données

Les schémas détaillés ont été élaborés au service CAO de Masche Metallbau en 2D avec Autocad Architecture. A cet effet le modèle à nuage de points 3D a été découpé en « tranches » à différents endroits afin de présenter la géométrie réelle de l’ossature porteuse en acier à la position désirée et pour planifier les éléments vitrés du toit en conséquence. Pour ce faire, Point Cloud Extraction, le plugin gratuit d’Autodesk a été directement appliqué dans Autocad. On peut ainsi réduire très rapidement le modèle 3D complexe à n’importe quel contenu 2D. La procédure reste très intuitive et simple. Toutes les mesures souhaitées ont ainsi pu être prises et les détails 2D être rapidement élaborés.



Transfert à SchücoCA D sur la base d’AutoCAD Architecture

Après avoir calculé la géométrie de base et avoir déterminé la distance entre les axes aux points d’appui, on a fait appel à la bibliothèque de pièces du logiciel Schücad pour intégrer fidèlement les profilés à construire dans la planification CAO. 

FARO, le partenaire compétent de la documentation 3D en association avec les produits Autodesk

Télécharger le cas d’application (pdf)

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