Le jumeau numérique de bâtiment, également appelé jumeau numérique de construction ou jumeau numérique de l'environnement bâti, est une représentation virtuelle et numérique d'un bâtiment ou d'une infrastructure réelle. Il s'agit d'une reproduction en temps réel et en 3D d'un bâtiment physique, intégrant des données provenant de capteurs, de modèles de conception, de plans architecturaux et d'autres sources d'information pertinentes.
Le concept de jumeau numérique vise à créer une version numérique précise et complète d'une structure physique, permettant aux architectes, ingénieurs, gestionnaires de projet et autres parties prenantes de collaborer, de surveiller et d'optimiser le cycle de vie du bâtiment, de la conception à la construction, en passant par l'exploitation et la maintenance.
À quoi sert le jumeau numérique de bâtiment ?
Le jumeau numérique Matterport permet de créer une infinité de solutions qui répondent aux besoins des entreprises dans de nombreux secteurs d’activité.
Les avantages du jumeau numérique de bâtiment
- Faciliter la visualisation et la compréhension
Un jumeau numérique permet aux parties prenantes de visualiser et de comprendre le bâtiment ou l'infrastructure de manière détaillée. Cela facilite la communication et aide à éviter les malentendus.
- Optimiser l’efficacité des constructions
Le jumeau numérique peut être utilisé pour planifier et optimiser le processus de construction, en évitant les conflits potentiels et en améliorant l'efficacité sur le chantier.
- Optimiser la conception
Il permet aux concepteurs et aux ingénieurs de tester des idées, d'explorer des scénarios et de résoudre des problèmes potentiels avant même que la construction ne commence physiquement.
- Mieux gérer et exploiter les bâtiments
Une fois que le bâtiment est construit, le jumeau numérique continue à fournir de la valeur en aidant à la gestion de l'entretien, en surveillant les performances énergétiques, en identifiant les problèmes potentiels et en permettant des ajustements pour une utilisation plus efficace.
- Réduire les risques
En identifiant les problèmes potentiels dès les premières étapes de la conception, les jumeaux numériques contribuent à minimiser les risques liés aux coûts excessifs, aux retards et aux erreurs.
- Optimiser la formation et la sensibilisation
Les jumeaux numériques peuvent être utilisés pour former le personnel à la sécurité, à l'utilisation des équipements et aux procédures opérationnelles dans un environnement virtuel.
- Améliorer la collaboration
Les jumeaux numériques facilitent la collaboration entre différentes parties prenantes, comme les architectes, les ingénieurs, les entrepreneurs, les propriétaires et les gestionnaires. Toutes les informations sont accessibles au même endroit, ce qui facilite la prise de décision et la coordination.
- Optimiser la maintenance
Les jumeaux numériques permettent de détecter les problèmes potentiels avant qu'ils ne deviennent critiques. Cela réduit les temps d'arrêt non planifiés. Les données collectées et les analyses effectuées sur le jumeau numérique aident à établir des calendriers de maintenance plus précis, en se basant sur l'état réel du bâtiment plutôt que sur des calendriers fixes. Le jumeau numérique peut aussi servir de référence pour comprendre les systèmes internes du bâtiment et planifier les interventions.
Les secteurs concernés par le jumeau numérique de bâtiment
- La construction
Dans le secteur de la construction, les jumeaux numériques sont utilisés pour la planification et la gestion de projets, la coordination des équipes, la simulation de processus de construction et la prévention des conflits sur le chantier.
- L’architecture
Les architectes utilisent les jumeaux numériques pour visualiser leurs idées, tester des concepts, explorer des options de conception et collaborer avec d'autres parties prenantes.
- La gestion de bâtiments
Les propriétaires et gestionnaires d'infrastructures utilisent les jumeaux numériques pour la gestion des équipements et la prolongation de la durée de vie des actifs.
- L’immobilier résidentiel
Les jumeaux numériques permettent aux acheteurs potentiels de visualiser de manière réaliste leur futur bien immobilier. Cela peut aider les acheteurs à se projeter dans l'espace et à prendre des décisions plus éclairées.
- L’immobilier commercial
Les promoteurs immobiliers et les investisseurs utilisent les jumeaux numériques pour la visualisation des projets, la prise de décision sur l'achat ou la location, et la simulation des performances futures d'un bâtiment.
- La santé et la sécurité
Les jumeaux numériques sont utilisés pour simuler des scénarios d'évacuation, tester la sécurité incendie et former le personnel.
- La maintenance industrielle
Dans le secteur industriel, les jumeaux numériques sont utilisés pour la maintenance prédictive des machines et des équipements, en identifiant les défaillances potentielles avant qu'elles ne se produisent.
- La formation
Les jumeaux numériques sont utilisés pour la formation des travailleurs en leur permettant de pratiquer des scénarios dans un environnement virtuel sans mise en danger et à moindre coût.
Le fonctionnement du jumeau numérique
Le fonctionnement des jumeaux numériques de bâtiment implique plusieurs étapes et technologies qui se combinent pour créer une représentation virtuelle précise et
fonctionnelle d'une structure réelle. Voici les étapes générales de fonctionnement :
- Collecte de données
La première étape consiste à collecter des données pertinentes sur le bâtiment ou l'infrastructure. Cela peut inclure des plans architecturaux, des modèles BIM, des données géospatiales, des relevés laser 3D, des données de capteurs IoT, des données historiques de maintenance, etc.
- Modélisation
Les données collectées sont utilisées pour créer un modèle numérique 3D du bâtiment. Les logiciels de modélisation 3D et les outils BIM sont souvent utilisés pour créer ce modèle, en intégrant des informations géométriques et non géométriques.
- Intégration de données
Les données collectées sont ajoutées au modèle numérique pour enrichir son contenu avec des éléments tels que documents, photos, vidéos, objets 3D et données en temps réel. De plus, des capteurs IoT en temps réel peuvent être intégrés pour collecter des données continues sur la performance du bâtiment, actualisant ainsi le jumeau numérique avec des informations actuelles.
- Visualisation et surveillance
Les jumeaux numériques sont souvent visualisés à l'aide de logiciels de visualisation 3D, de réalité virtuelle (RV) ou de réalité augmentée (RA). Cela permet aux utilisateurs d'explorer et d'interagir avec le modèle de manière immersive. Les données collectées par les capteurs IoT sont utilisées pour surveiller en temps réel la performance du bâtiment, détecter les problèmes potentiels et ajuster les systèmes en conséquence.
Le jumeau numérique de bâtiment est une technologie qui exploite les données, la modélisation 3D et la simulation pour créer une réplique virtuelle d'une structure réelle, améliorant ainsi la visualisation, la conception, la construction, l'exploitation et la maintenance des bâtiments et des infrastructures.
Quelles sont les technologies qui permettent de créer des jumeaux numériques de bâtiment ?
La création d'un jumeau numérique de bâtiment implique l'utilisation de diverses technologies et outils pour capturer, modéliser et gérer les données nécessaires. Il existe plusieurs entreprises et marques qui se sont spécialisées dans le développement de technologies liées à la création de jumeaux numériques de bâtiment et à la gestion du cycle de vie des infrastructures. Voici quelques-unes d'entre elles :
- Matterport
Matterport propose des caméras et scanners 3D pour numériser en 3D des bâtiments ainsi qu’une solution cloud qui permet l’assemblage automatisé de données 3D pour créer des jumeaux numériques de bâtiments réalistes, précis et à faible coût.
- Autodesk
Autodesk propose des logiciels de modélisation 3D et de conception architecturale tels que AutoCAD, Revit et BIM 360, qui sont largement utilisés dans la création de modèles BIM et de jumeaux numériques de bâtiment.
- Trimble
Trimble fournit des solutions de technologie géospatiale et de construction, y compris des logiciels comme SketchUp et Tekla Structures, qui sont utilisés dans la conception et la modélisation de bâtiments.
- Bentley Systems
Bentley offre des solutions logicielles pour l'infrastructure, y compris le logiciel de modélisation 3D et de conception BIM, comme MicroStation et OpenBuildings Designer.
- Dassault Systèmes
Dassault Systèmes propose la plateforme 3DEXPERIENCE, qui permet la collaboration et la simulation à travers le cycle de vie d'un projet, y compris la création de jumeaux numériques de bâtiment.
- Siemens Digital Industries Software
Siemens propose des logiciels de modélisation, de simulation et de gestion du cycle de vie des produits et des infrastructures, tels que NX et Teamcenter.
- Graphisoft
Graphisoft développe ArchiCAD, un logiciel de modélisation BIM utilisé dans la conception et la création de jumeaux numériques de bâtiment.
- Unity
Unity est connu pour son moteur de jeu, mais il est également utilisé pour la visualisation interactive de modèles de construction et d'infrastructures en réalité virtuelle.
- PTC
PTC propose des solutions IoT et de gestion du cycle de vie des produits, qui peuvent être utilisées pour la création de jumeaux numériques de bâtiment.
- Faro
Faro propose des solutions de mesure laser 3D et de numérisation pour capturer des données géométriques de bâtiments existants.
- Bluebeam
Bluebeam offre des logiciels pour la gestion de la documentation de construction et l'annotation de plans.