Le scan 3D s'est rapidement imposé comme un outil essentiel dans divers domaines, notamment l'architecture, l'ingénierie et la préservation du patrimoine. 

À la base, la numérisation 3D permet de capturer des données précises et détaillées d'un environnement ou d'une structure, transformant ainsi des objets physiques en modèles numériques exploitables (ou “jumeaux numériques”).

Cependant, les possibilités offertes par cette technologie vont bien au-delà de la simple visualisation en 3D d’un bâtiment. 

En effet, le scan 3D permet une analyse approfondie des structures, des simulations complexes visant à optimiser le bâti, la documentation et l’archivage de notre patrimoine architectural, ou même encore la création d’expériences immersives en réalité augmentée. 

Dans cet article, l’Atelier Juno Paris explore les différentes facettes de cette technologie innovante, en mettant en lumière ses avantages et ses applications variées.

1. Le scan 3D pour aller sous la surface : des analyses structurelles approfondies pour la sécurité de tous.

Dans un monde où la sécurité des infrastructures est primordiale, le scan 3D s'affirme comme une technologie incontournable, offrant des analyses précises et fiables. 

Grâce à sa capacité à révéler des pathologies invisibles à l'œil nu et à suivre l'évolution des structures dans le temps, il permet d'assurer la durabilité des bâtiments.

Le scan 3D pour détecter les pathologies d’un bâtiment de manière ultra-précise

L'un des principaux atouts du scan 3D réside dans sa capacité à détecter des fissures, déformations et autres anomalies structurelles souvent invisibles à l'œil nu. 

En effet, des études montrent que l'œil humain peut détecter des imperfections avec une précision d'environ 1 à 2 millimètres, et ceci, dans des conditions idéales.  

En revanche, les scanners 3D modernes peuvent atteindre quant à eux une précision de l'ordre du dixième au millième de millimètre (micron), permettant ainsi d'identifier des problèmes potentiels dans une structure avec une fiabilité bien supérieure. 

Cette technologie avancée permet donc une intervention précoce, essentielle pour garantir la sécurité et la durabilité des bâtiments.

Le scan 3D pour étudier l’évaluation de la stabilité d’un bâtiment

En réalisant des scans à différents moments, les ingénieurs peuvent suivre l'évolution de l'état d'un bâtiment de manière précise et fiable. 

La célèbre Tour de Pise en est bien entendu l’exemple le plus illustre, puisque le bâtiment souffre d’une inclinaison due à un affaissement inégal du sol sous ses fondations, principalement constitué d'argile et de sable instable. 

Pour surveiller cette situation délicate, la tour est régulièrement scannée en 3D, permettant ainsi de détecter des mouvements subtils et de suivre l'évolution de son inclinaison.

Cette analyse temporelle est cruciale, notamment dans des zones où le sol est composé de matériaux compressibles ou où l'eau souterraine fluctue, ce qui peut entraîner des variations de stabilité. 

En France, certaines régions présentent des sols particulièrement instables, comme les secteurs de l’Île-de-France, où des argiles gonflantes peuvent provoquer des mouvements de terrain. De même, la région de Marseille est sujette à des risques d'effondrement et de glissement de terrain en raison de son sol calcaire et de ses reliefs escarpés. Dans le Val-de-Loire, certaines communes doivent également prêter attention à l'érosion des sols et aux fluctuations des niveaux d'eau.

Grâce à ces scans 3D, les ingénieurs peuvent anticiper les problèmes de stabilité, intervenant rapidement en cas de détection de changements préoccupants. 

Cela garantit non seulement la sécurité des occupants, mais aussi la préservation de monuments historiques, tout en renforçant notre compréhension des interactions complexes entre la structure et son environnement.

Le scan 3D pour simplifier les travaux de renforcement

Grâce à une compréhension précise des structures obtenue par le scan 3D, les travaux de renforcement peuvent être ciblés de manière efficace. 

Ces travaux consistent généralement à ajouter des éléments de soutien, tels que des poutres, des étais ou des systèmes de contreventement, afin d'améliorer la résistance et la stabilité d'un bâtiment face aux contraintes mécaniques et environnementales.

Récemment, le scan 3D est venu en aide de la municipalité de Moissac (82), détectant des fissures dans les voûtes de l'église Saint-Amans. En utilisant les données fournies par le scan 3D, la localité a pû identifier les zones les plus vulnérables et concevoir un plan sur mesure pour des travaux de renforcement. 

2. Le scan 3D pour réaliser des tests et simulations : un espace de créativité et d’optimisation 

Les modèles 3D issus de scans, véritables jumeaux numériques des bâtiments, ouvrent des perspectives infinies en matière de conception et de rénovation. 

Libérer la créativité

Les modèles 3D permettent d'expérimenter différentes configurations spatiales et architecturales sans contraintes physiques, et sont ainsi idéaux pour réinventer l’habitat. Par exemple, un architecte peut simuler l'ajout d'une verrière dans un appartement haussmannien pour créer un espace de vie plus lumineux et aéré.

Élaborer des scénarios de rénovation sur-mesure

En superposant les modèles 3D existants avec de nouvelles conceptions, il est possible de visualiser l'impact d'une rénovation sur l'ensemble du bâtiment. Ainsi, on peut simuler l'ajout d'une extension, la modification de la distribution des pièces ou encore la création d'un jardin intérieur.

Optimiser les performances énergétiques

En couplant les données du scan 3D avec des logiciels de simulation thermique, il est possible d'évaluer l'impact de différentes mesures d'isolation (murs, toiture, fenêtres) sur la consommation énergétique du bâtiment, pour des architectures plus durables. Les simulations permettent de visualiser les ponts thermiques, ces zones où la chaleur s'échappe plus facilement, et ainsi de les traiter efficacement.

Améliorer le confort acoustique

Les simulations acoustiques permettent de prédire la propagation du son dans un espace et d'identifier les sources de nuisances. Il est ainsi possible d'optimiser l'isolation phonique d'un appartement ou d'un bureau

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Évaluer l'impact de l'éclairage naturel

En simulant l'ensoleillement à différentes périodes de l'année, on peut optimiser l'emplacement des fenêtres et l'utilisation de matériaux réfléchissants pour améliorer le confort visuel et réduire la consommation d'énergie liée à l'éclairage artificiel.

Optimiser la circulation de l'air

Des simulations numériques basées sur des jumeaux numériques 3D permettent d'étudier la circulation de l'air dans un bâtiment, notamment pour améliorer la ventilation et la qualité de l'air intérieur. 

Dassault Systèmes a développé une expertise en simulation des flux d'air, initialement développée pour l'aéronautique, mais qu’elle a ensuite appliqué à l’optimisation de la gestion de l'air dans les bâtiments. 

Ainsi, lors de la pandémie de COVID-19, l’entreprise a ainsi initié des projets avec des hôpitaux et lieux publics (tels que des salles de spectacle et l'hémicycle du Conseil Régional de Metz pour réduire les contaminations. Dassault a appliqué ces mêmes technologies à son propre espace de restauration pour garantir la sécurité des employés.

3. Le scan 3D pour faciliter l’accès et améliorer les expériences d’achat et de suivi de chantier

Scan 3D et essor des visites virtuelles : Une nouvelle ère pour la promotion immobilière

Les promoteurs et professionnels de l'immobilier adoptent de plus en plus les scans 3D pour créer des visites virtuelles en 3D, qu'il s'agisse de vidéos ou d'expériences interactives d'espaces réels. 

Ces visites permettent aux potentiels acquéreurs ou locataires de se projeter dans un bien immobilier sans avoir à se déplacer, offrant ainsi une expérience immersive directement depuis leur domicile.

En utilisant une paire de lunettes de réalité virtuelle ou simplement en accédant à ces visites sur n’importe quel écran, les utilisateurs peuvent naviguer librement dans l'espace et observer les détails architecturaux. 

Cette capacité à explorer un bien à distance leur permet de former une opinion solide avant même de planifier une visite physique, facilitant ainsi leurs démarches de prospection. En conséquence, les visites 3D permettent aux professionnels de l'immobilier de booster leurs ventes en atteignant un public plus vaste, et en étant plus convaincants.

Le scan 3D et la réalité augmentée au service du patrimoine et des férus d’Histoire 

En combinant les jumeaux numériques issus de scans 3D avec la réalité augmentée, il devient possible de superposer des informations virtuelles sur l'environnement réel. 

Un bel exemple de cette innovation est le projet mené sur le trésor de l'abbatiale de Sainte-Savine, lauréat du prix Art Graphique et Patrimoine en 2021. 

Grâce à la numérisation 3D, les visiteurs de l’abbaye peuvent pointer une tablette vers un espace vide dans l'abbatiale pour y voir apparaître en 3D, à l'endroit exact où il se trouvait autrefois, des reliques, objets ou détails du passé (perdus ou conservés dans des lieux sécurisés et à l’abri des regards). 

L’usage du scan 3D, couplé à des applications de réalité augmentée, permet ainsi de redonner vie à notre Histoire et de la rendre accessible à tous, et de constituer de véritables inventaires numériques de notre patrimoine. 

Le scan 3D et pour améliorer le suivi de chantiers complexes

Grâce au scan 3D, une réplique numérique précise du chantier est créée, permettant de visualiser en détail chaque élément, de l'armature cachée dans le béton aux réseaux les plus complexes. 

Couplées à des lunettes de réalité virtuelle, ces données prennent vie et facilitent la collaboration entre les différents acteurs du chantier, chacun pouvant visualiser le projet sous le même angle et à n'importe quel moment, réduisant ainsi les risques de malentendus et les délais de résolution des problèmes.

Par exemple, la détection automatisée des collisions entre différents éléments du bâtiment, (appelée "clash detection"), permet de corriger rapidement les incohérences, réduisant ainsi les retards et les coûts liés aux malfaçons. 

Conclusion : Le scan 3D, un atout pour tous vos projets

Le scan 3D s'impose aujourd'hui comme une technologie incontournable, offrant des solutions innovantes et adaptées à un large éventail de besoins. Que vous soyez un professionnel de l'immobilier souhaitant valoriser vos biens, un acteur de la préservation du patrimoine désireux de documenter et de mettre en valeur notre histoire, un constructeur à la recherche d'une meilleure maîtrise de vos chantiers ou un particulier souhaitant entreprendre des travaux de rénovation, le scan 3D peut vous apporter une réelle valeur ajoutée.

L'Atelier Juno Paris met son expertise et ses équipements de pointe à votre disposition pour réaliser des numérisations 3D de haute précision. Notre équipe expérimentée vous accompagne dans toutes les étapes de votre projet, de la conception à la réalisation, en vous proposant des solutions personnalisées et adaptées à vos besoins spécifiques.

Nos services s'adressent à :

• Les professionnels de l'immobilier : Valorisez vos biens, créez des visites virtuelles immersives et séduisez vos clients.

• Les pouvoirs publics : Documentez et valorisez votre patrimoine, assurez la sécurité des bâtiments publics et optimisez la gestion de vos infrastructures.

• Les constructeurs : Améliorez la qualité de vos chantiers, réduisez les risques de malfaçons et optimisez vos coûts.

• Les particuliers : Réalisez des projets de rénovation sur-mesure et valorisez votre patrimoine personnel.

Contactez nous dès à présent pour discuter de votre projet et découvrir comment le scan 3D peut vous aider à atteindre vos objectifs.

Nous intervenons en région parisienne et dans toute la France.

Ensemble, façonnons l'avenir du bâtiment grâce à l'innovation !