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Le BIM et les exigences du patrimoine

La nécessité de préserver et valoriser le patrimoine architectural relève de la conscience collective. La modernisation des systèmes de diffusion et d’accès aux données sur le patrimoine est un des chantiers du ministère de la culture et de la communication. Ainsi, un programme national de numérisation 3d du patrimoine a été lancé à partir de 2010. Les principes du BIM Building Information Modeling sont aujourd’hui utilisés presque exclusivement pour la construction neuve. Or ils présentent des intérêts majeurs pour des projets de réhabilitation. En effet, le BIM trouve son intérêt premier dans l’étude et la pratique de projets complexes. Il semble donc approprié pour des projets d’intervention sur des Monuments Historiques.

Image en réalité augmentée de l’avant-nef et du proche d’entrée dans Cluny III - réalisée par la société On-Situ.
Image en réalité augmentée de l’avant-nef et du proche d’entrée dans Cluny III – réalisée par la société On-Situ.

La notion de patrimoine fait référence à des formes architecturales et ornementales complexes et variées. De l’abri préhistorique à la fondation Vuitton ou encore de la sobriété cistercienne à l’opulence baroque, la diversité des géométries se développe sans jamais se dupliquer à l’identique.

Ce qu’on sait faire aujourd’hui …

Les projets de réhabilitation nécessitent des phases préalables spécifiques pour le diagnostic de l’existant. Nous disposons aujourd’hui d’outils permettant de réaliser des relevés exhaustifs d’une grande précision. Il s’agit de la lasergrammétrie : procédé de relevé 3d laser en nuages de points, et de la photogrammétrie : procédé de reconstitution des dimensions d’un élément par corrélation de photos. Ces modes opératoires constituent des préalables à la réalisation d’un modèle numérique « as built» ou tel que construit.

Ce qu’apporterait le BIM…

Les projets de conservation et restauration se caractérisent également par la pluralité et la pluridisciplinarité des acteurs. Historiens, archéologues, micro-biologistes, chimistes, géologistes, ou encore ingénieurs en matériaux et structures concourent aux diagnostics et prises de décisions. A l’instar des opérations neuves, il est nécessaire fédérer de le réseau d’experts et leurs conclusions aussi appelées « données métiers ». Ainsi, les maquettes « patrimoniales » doivent permettre d’assurer la corrélation des informations. Elles doivent également faciliter l’enrichissement progressif suivant des structurations appropriées pour d’éventuelles procédures d’analyse, contrôle ou gestion ultérieure. Des catalogues de pathologies de bâtiment sont aujourd’hui constitués et pourraient servir demain à la prévention de détérioration de notre patrimoine.

Les développements en cours …

Les limites principales pour le développement d’un « BIM Patrimoine » concernent la restitution numérique de modèles 3d. En effet, les logiciels dits paramétriques sont inefficaces face à des formes complexes et nécessitent une intervention manuelle. Des adaptations d’applications industrielles tentent d’apporter des solutions à ces problématiques. Le concept HBIM ou Historic Building Information Model (Murphy et al. 2011) oeuvre au développement d’une bibliothèque d’objets paramétriques issue de données historiques pour l’élaboration de modèle exhaustif.

Les laboratoires de recherches (CNRS, MAP : Modèles et simulations pour l’Architecture et le Patrimoine) s’emploient à enrichir l’état de l’art et s’orientent notamment vers l’implémentation sémantique des modèles. Ainsi, pourront également être renseigné l’état de déformation ou dégradation des éléments.

De plus, la démocratisation des techniques et outils encouragent les études d’automatisation de certaines tâches et l’optimisation des processus. Relevant hier de l’utilisation exceptionnelle, aujourd’hui le recours à la numérisation répond d’un usage plus courant. Des travaux sont en cours afin de produire un modèle numérique 3d directement issu de la sémantisation automatique ou semiautomatique des nuages de points.

Les intérêts pour un « double numérique » de l’édifice se démultiplient. On ne se contente plus de documenter un état actuel utile aux entreprises pour l’exécution de leur lot. La maquette doit répondre aux exigences des comités scientifiques dans le cadre de projets de restitutions architecturales et archéologiques. Des enjeux culturels et pédagogiques sont donc à compter dans la liste des nombreux usages d’un « BIM Patrimoine ». En effet, les projets d’applications numériques de réalité virtuelle et augmentée tendent à être toujours au plus près du réel.

Les préoccupations de rétro-conception rejoignent les problématiques de la construction neuve et convergent vers des processus BIM identifiés. Des initiatives comme celle d’Autodesk associé à d’autres partenaires, réaffirment ces enjeux de sauvegarde. Ils sont à l’origine d’un concours intitulé « projet Soane » en référence à l’édifice remarquable de Sir John Soane en Angleterre. Ce projet propose de recourir aux processus et outils BIM pour reconstruire virtuellement et le plus exactement possible ce monument.

Webographie

http://digitalbuildingheritage.our.dmu.ac.uk

http://www.map.cnrs.fr/ldl/recherche/

http://www.mediaconstruct.fr/sinformer/le-blog-dubim/post/4296/quand-les-monuments-historiques-bimentaussi

http://abcdblog.typepad.com/abcd/

http://www.map.archi.fr/3D-monuments/index.html

[PDF]http://www.isprs-ann-photogramm-remote-sensspatial-inf-sci.net/II-5-W1/215/2013/isprsannals-II-5-W1-215-2013.pdf

http://www.theoutcomemagazine.fr/outcome-12015-fr/experience-en-matiere-de-modelisation-des-donneesdu-batiment-bim-dans-le-cadre-de-projets-dereconstruction-dobjets-historiques/

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