Par Michał Zając, responsable BIM

La construction de bâtiments à grande surface remonte à la première révolution industrielle. Depuis son apparition au 18^th Au cours du siècle dernier, le monde a vu émerger des solutions de plus en plus innovantes conçues pour faciliter le processus de fabrication et de stockage des marchandises. D’une manière générale, les bâtiments industriels sont des structures de grande taille en termes de volume cubique et de surface au sol, conçues pour « enfermer » ce processus.

Au cours des 200 dernières années, parallèlement au développement des technologies de construction, la construction industrielle a évolué de bâtiments historiques en maçonnerie vers des structures modernes assemblées d'éléments préfabriqués et entourées de panneaux sandwich.

Ce qui reste inchangé, c'est la division générale de la technologie en zones de traitement, lignes de conditionnement, zones d'entreposage et section utilitaire, y compris les systèmes d'eau réfrigérée, de vapeur d'eau et d'air comprimé. La construction industrielle se distingue des autres secteurs par des exigences spécifiques liées aux processus et aux équipements. Ces exigences liées aux processus et aux équipements définissent les hypothèses de conception relatives à l'architecture, à la construction et aux systèmes du bâtiment, y compris la ventilation, l'alimentation électrique et la protection incendie. La combinaison adéquate de ces éléments est également étroitement liée aux caractéristiques spécifiques des biens fabriqués ou stockés.

En travaillant à l'interface de deux environnements différents, à savoir le génie civil et la technologie, nous sommes confrontés à des exigences beaucoup plus élevées en matière d'hypothèses de conception et de processus de coordination, par rapport à la construction résidentielle ou aux installations commerciales, telles que les centres commerciaux.

La modélisation des informations du bâtiment (BIM), un processus de création d'une base de données dans un modèle 3D, est un outil idéal pour un processus efficace de conception et de coordination dans la construction industrielle et une bonne réponse à ce défi.

Un exemple de projets dans lesquels Blue Projects a utilisé la technologie BIM est la modification de l'usine de snacks Kellogg's à Kutno, en Pologne. Le périmètre comprenait la conception de la partie fabrication des locaux, y compris la construction et l'agrandissement des structures suivantes, d'une superficie totale de 21,000 XNUMX m² :

1. Bâtiment de production principal avec entrepôt de produits finis, entrepôt de matières premières, bureaux dans l'usine et infrastructure associée, y compris auvent de gestion des déchets, silos pour produits secs et rétention de déversement avec réservoirs de stockage de pétrole.
2. Bâtiment utilitaire comprenant :

• système de filtration d'air
• station d'azote
• chaufferie
• usine de refroidissement et bâtiment de compresseurs
• Station de transformation

Notre responsabilité dans ce projet couvrait toute la portée de l'ingénierie, de l'approvisionnement et de la gestion de la construction (EPCM), c'est-à-dire la conception, y compris l'approvisionnement, et la supervision de la construction.

La méthodologie et la technologie BIM figuraient parmi les principaux critères appliqués lors de la sélection de l'entrepreneur général et sont actuellement utilisées lors des étapes d'ingénierie détaillée et de construction du projet.

L'achèvement des travaux était prévu pour décembre 2020.

Pour une utilisation efficace du BIM – en particulier pour les installations industrielles – il est important de compiler des hypothèses correctes dans le plan d’exécution BIM (BEP en abrégé).

Le BEP doit être joint au contrat exécuté entre le Maître de l'Ouvrage et l'Entrepreneur et doit refléter les spécificités du projet définies par le type de structure en question, développé avec l'utilisation du BIM.

En fonction des exigences du propriétaire, le BEP doit être préparé sur la base de directives internationales accessibles au public ou adapté aux normes du propriétaire.

Tout d'abord, il doit définir les étapes du projet pour lesquelles la maquette sera utilisée, ainsi que son(ses) domaine(s) d'application – coordination, démarrage ou programmation des travaux.

L'un des points clés est de définir correctement le niveau de précision du modèle, en fonction des étapes respectives du projet. Ceci est réalisé au moyen du Model Production Delivery Table (MPDT), qui prend en compte les informations sur la précision géométrique et le nombre de paramètres attribués aux différents éléments.

Sans hypothèses correctes concernant, par exemple, les zones claires, c'est-à-dire la spécification des espaces requis entre des objets tels que des conduits de ventilation et des canalisations, nous ne serons pas en mesure de concevoir correctement ces éléments. Par conséquent, notre travail sera erroné dès le début et le tracé efficace des pipelines ainsi que la coordination de la conception deviendront de plus en plus difficiles au cours du projet.

Il est important de déterminer le nombre de modèles, en fonction des travaux ou d'une partie du processus et de la conception des équipements, et de définir leurs relations spatiales correctes. Ce ne sont là que quelques exemples parmi les nombreux points qui devraient être inclus dans le plan d’exécution BIM.

Ce qui distingue les installations industrielles des autres développements, par exemple résidentiels, ce sont les modifications ou agrandissements fréquents. Ce processus naturel peut être rendu nécessaire, par exemple, par des améliorations des lignes de processus ou résulter d'un agrandissement des locaux, selon les besoins de la croissance de l'entreprise.

En règle générale, les propriétaires emploient diverses entreprises de conception au fil des ans. Par conséquent, le risque de perte des données ou d’incohérence, qui peut survenir à long terme, doit être pris en compte par les établissements de fabrication. Tout projet subséquent lié à une modification de la situation existante devra être basé sur les matériaux du Propriétaire et les rapports d'expertise en bâtiment disponibles. Après 30 à 40 ans d'exploitation, la disponibilité ou l'état de la documentation peut ne pas être suffisant pour répondre aux besoins d'un projet ultérieur de modification ou d'agrandissement.

Les technologies de numérisation laser terrestre 3D et de BIM peuvent être utiles dans de tels cas. Le Terrestrial Laser Scanning (TLS) est une technique de mesure non intrusive, dans laquelle la technologie laser est utilisée pour mesurer la distance entre un point donné (par exemple le mur) et le scanner laser. Le résultat de ces mesures est un ensemble de points dans l’espace xyz, qui composent l’image virtuelle de l’objet mesuré, appelée nuage de points 3D. L'utilisation de l'image du scanner 3D comme matériau de référence pour la conception et l'analyse spatiale améliore considérablement la coordination et l'efficacité du processus de conception. Les avantages de cette méthode de mesure incluent un temps court et une grande précision. En plus d'être beaucoup plus rapide et précise que les techniques conventionnelles d'enquête sur les bâtiments, elle permet également de superposer la texture des photographies prises lors de l'enquête sur l'image 3D obtenue de l'objet. De cette manière, un scan 3D couleur peut être obtenu. Un scan 3D couleur est particulièrement utile pour l'identification visuelle des services publics qui sont généralement rapprochés dans les locaux industriels. De plus, les données spatiales les plus récentes sont désormais disponibles et nous savons désormais quoi et comment doit être démantelé et quelles modifications doivent être apportées aux systèmes ou aux lignes de processus existants en question.

Cette technique a été appliquée par Blue Projects lors des phases de conception et de développement de son projet consistant en la modification et l'agrandissement du bâtiment de production et d'entreposage d'emballages situé également à Kutno.

La portée de la conception couvre la modification et l'agrandissement d'un bâtiment d'usine restant en activité en y ajoutant la partie entrepôt, des installations de lavage et de toilettes indépendantes et la modification de la cantine. Le projet augmentera la surface au sol de 6,500 XNUMX m².

La numérisation 3D a amélioré l'efficacité de divers aspects de la conception, notamment la coordination des nouveaux détails structurels avec le bâtiment existant.