Les robots et le BIM à l’aide de la démolition de bâtiment : nous sommes déjà dans l’avenir de la construction

La démolition d’un bâtiment est un processus complexe qui nécessite une planification minutieuse et l’utilisation de techniques avancées pour garantir sécurité, efficacité et durabilité. Aujourd’hui, des technologies comme la robotique et le Building Information Modeling (BIM) introduisent des méthodes innovantes qui réduisent l’impact environnemental et optimisent la récupération des matériaux.

Dans cet article, nous explorerons comment l’utilisation combinée de robots et de logiciel BIM peut transformer une activité très traditionnelle comme la démolition de bâtiment, nous conduisant vers un nouvel avenir de la construction.

Les étapes de la démolition d’un bâtiment

Avant d’analyser l’utilisation de robots et de BIM, il est important de comprendre les principales étapes d’une démolition de bâtiment traditionnelle : 

• analyse préliminaire : évaluation des conditions structurelles et identification des parties porteuses du bâtiment ;
• planification : création d’un programme détaillé qui établit la séquence des opérations ;
• exécution : démolition proprement dite, suivant l’ordre établi pour minimiser les risques d’effondrements imprévus ;
• gestion des matériaux de débris : séparation, recyclage et élimination en toute sécurité des matériaux récupérés​.

Cependant, ces processus évoluent rapidement grâce à l’adoption de technologies avancées comme la robotique et le BIM. Approfondissons ensemble ces aspects dans les paragraphes suivants.

Comment les robots changent la démolition de bâtiment

La robotique a un impact significatif sur la démolition d’un bâtiment, grâce à la capacité des robots à exécuter des tâches dangereuses et répétitives avec une grande précision. Les robots de démolition sont équipés de capteurs avancés, de caméras et de systèmes d’intelligence artificielle (IA) qui leur permettent de naviguer dans des espaces complexes et d’identifier les matériaux présents.

Certains des avantages de l’utilisation de robots sont : 

• meilleure sécurité : les robots peuvent opérer dans des environnements dangereux sans la nécessité de la présence humaine, réduisant ainsi le risque d’accidents et de blessures​ ;
• efficacité opérationnelle : grâce à leur automatisation, les robots accélèrent le processus de démolition et réduisent les temps d’arrêt ;
• récupération des matériaux : les robots sont capables d’identifier et de séparer des matériaux recyclables tels que les métaux, le verre et le plastique, contribuant à une gestion plus durable des déchets​.

Les robots sont utilisés avec succès dans des projets complexes nécessitant précision et contrôle. Par exemple, dans la démolition contrôlée de bâtiments historiques ou dans le démantèlement d’installations nucléaires, les robots ont été employés pour démonter des sections spécifiques sans endommager les structures environnantes. Cette approche réduit les risques et permet de préserver des éléments architecturaux de valeur​.

Le rôle du BIM dans les démolitions de bâtiment

Le Building Information Modeling (BIM) est une méthodologie numérique qui permet de créer un modèle 3D précis d’un bâtiment, contenant toutes les informations structurelles et matérielles. Cet outil s’est révélé essentiel non seulement pendant la phase de construction, mais aussi dans la démolition de bâtiments.

Le BIM est capable d’optimiser la démolition de bâtiments grâce à : 

• création de jumeaux numériques : grâce au BIM, il est possible de créer un modèle numérique du bâtiment qui représente fidèlement la structure existante (jumeau numérique). Cela permet aux concepteurs de visualiser le bâtiment et de planifier la séquence de démolition de manière précise, réduisant au minimum les erreurs​ ;
• analyse des matériaux : Le BIM facilite l’identification des matériaux et leur analyse, aidant à décider quels éléments peuvent être récupérés ou recyclés. Cela soutient des pratiques d’économie circulaire et réduit la quantité de déchets envoyés en décharge ;
• planification intégrée : la combinaison du BIM avec l’utilisation de robots permet une planification intégrée de la démolition, où le modèle numérique est mis à jour en temps réel par les données collectées par les robots sur le terrain​.

L’intégration de robots et BIM : une synergie innovante

La véritable révolution dans la démolition de bâtiment provient de l’intégration entre robots et BIM. Cette synergie permet d’optimiser les opérations, réduisant les délais et les coûts, et améliorant la gestion des matériaux.

Parmi les avantages de l’intégration entre robots et BIM, les plus pertinents sont : 

• précision accrue : les robots peuvent acquérir des données via des capteurs et mettre à jour le modèle BIM en temps réel, fournissant une représentation précise des conditions du bâtiment. Cela réduit la marge d’erreur et facilite le processus décisionnel ;
• soutenabilité : l’intégration entre robots et BIM permet une gestion efficace des matériaux récupérables, contribuant à réduire l’impact environnemental de la démolition. La possibilité de recycler des matériaux tels que le béton, les métaux et le verre représente un important pas en avant vers une industrie de la construction plus durable​ ;
• mises à jour en temps réel : les données collectées par les robots sont intégrées dans le BIM, permettant aux équipes de projet d’adapter rapidement les opérations de démolition en cas de changements ou d’imprévus sur le terrain.

Étude de cas : démolition durable avec Van Wijnen et le projet européen InCUBE

Dans la vidéo accompagnant l’article, l’expérience de l’entreprise néerlandaise Van Wijnen, leader dans le secteur de la construction et de la réhabilitation de bâtiments, est présentée dans le cadre du projet européen InCUBE. Cette initiative de recherche et d’innovation de l’Union Européenne vise à promouvoir des solutions avancées pour la rénovation du patrimoine bâti en Europe, en testant de nouvelles approches dans trois projets démonstratifs : Trento (Italie), Saragosse (Espagne) et le complexe Van Heemskerck à Groningue, aux Pays-Bas.

Dans le cas de Groningue, Van Wijnen a mis en œuvre avec succès des technologies de robotisation et de numérisation, utilisant le logiciel usBIM.editor accessible depuis iPad pour les opérateurs des robots de démolition. Cette solution a permis de maintenir à jour les modèles IFC openBIM en temps réel, garantissant une vision détaillée et précise des conditions du bâtiment pendant la démolition.

Visualisation via le modèle BIM des éléments à démolir et à préserver

Dans la vidéo, l’un des ouvriers décrit comment l’utilisation du robot a facilité les opérations même dans des espaces restreints, grâce à ses dimensions compactes qui permettent de s’adapter à toute ouverture. L’interviewé souligne également que, malgré les difficultés initiales dues à la faible accessibilité du site, le robot a réussi à exécuter la démolition de manière précise et efficace. Les murs en briques se sont détachés avec facilité, souvent sans même avoir besoin d’outils supplémentaires.

L’opérateur raconte aussi son expérience avec le BIM, louant le logiciel pour sa capacité à offrir un aperçu détaillé des opérations, mettant en évidence ce qui doit être démoli et ce qui doit être préservé.

Planification détaillée de la séquence des opérations de démolition à l’aide d’un logiciel BIM

Il propose également une amélioration, à savoir l’augmentation de  la quantité de données intégrées dans le BIM, comme la position des tuyaux et des câbles, pour éviter des dommages involontaires et rendre encore plus efficace la gestion du projet​​.

Cette expérience montre comment l’approche de Van Wijnen, soutenue par le projet InCUBE, transforme les pratiques de rénovation grâce à l’utilisation de la robotique et de la numérisation, dans le but d’améliorer l’efficacité et la durabilité des démolitions de bâtiment.

L’adoption de technologies avancées telles que la robotique et les logiciels BIM fait entrer la démolition de bâtiment dans le futur. Cette approche permet non seulement d’améliorer la sécurité et l’efficacité, mais aussi de soutenir des pratiques plus durables et respectueuses de l’environnement. La combinaison des robots et du BIM représente une nouvelle frontière pour l’industrie de la construction, ouvrant la voie à des méthodes de démolition innovantes et responsables.

La synergie entre ces technologies n’est pas seulement une option pour l’avenir, c’est déjà une réalité qui transforme notre approche de la démolition de bâtiments. Avec le développement continu des technologies de l’IA et des capteurs, nous pouvons nous attendre à des progrès encore plus importants dans les années à venir.