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SITE ET TOPOGRAPHIE EN MODE BIM

Comme certains l’ont peut-être déjà constaté, l’outil site de Revit est une fonction complète mais aussi complexe. En effet, en fonction du dénivelé des sites à modéliser, et des fichiers disponibles, différentes méthodes aboutiront à différents résultats, chacune ayant la plupart du temps des avantages et des inconvénients.

Cet article, témoignage d’une expérience personnelle sur différents projet, a pour objet de vous exposer deux études de cas, en indiquant les difficultés que vous pourriez rencontrer, et comment elles peuvent être résolues.

A quoi ressemble la palette d’outils topographiques dans Revit ?

L’ensemble des outils permettant la modélisation d’un site de projet se situe au niveau de l’onglet « volume et site » dans la barre d’outil Revit. Notons ici un regroupement maladroit de la part d’Autodesk entre ces deux entités que constituent d’une part les volumes, et d’autre part, le site.

En effet, ces derniers ne peuvent en aucun cas être complémentaires l’un de l’autre. Toutefois, l’environnement dans lequel votre projet va être implanté peut en effet être modélisé avec l’outil « site » pour sa topographie, et l’outil « volume » pour les éléments propres au site, autres que sa topographie.

Pour une meilleure compréhension des fonctionnalités de cet outil, un regroupement des fonctions par catégorie est envisageable :

Importation d’un fichier externe permettant la modélisation « instantanée » d’une topographie (.dwg, .dwf, .csv, etc). Ajout de familles diverses constituant l’environnement du projet Permet de modeler la surface topographique : création de terrassements sur le site dans le cas d’un mobilier urbain, de bâti, de voiries, etc Outils de zoning du site : délimite le site en différentes parties avec des propriétés spécifiques

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Création des surfaces topographiques

Lorsque vous sélectionnez la fonction « surface topographique » ( 1 ), plusieurs choix s’offrent à vous.

La méthode la plus basique consiste à utiliser l’outil « Placer un point » et rentrer manuellement les coordonnées de chaque point en x, y, z (via « Elévation » par exemple). Dans ce cas, vous pouvez vous aider par exemple d’un plan masse au format .dwg importé dans la vue plan masse de Revit, en guise de fond de plan. Cette méthode, si elle a l’avantage de la précision, s’avère vite fastidieuse sur des sites étendus, ou lorsque l’exactitude de la modélisation est d’un tel intérêt que le nombre de points s’en trouve multiplié.

Création par importation

Fort heureusement, vous pouvez aussi importer directement un nuage de points ou un système de courbe de niveaux.

Néanmoins, avant de se lancer dans cette manipulation, vérifiez que vos fichiers soient parfaitement nettoyés, débarrassés de toute erreur de dessin, et si possible sans références externes, afin de favoriser une importation sans bug. Un simple « contrôler – purger » dans Autocad évitera beaucoup d’erreurs d’appréciations dans Revit. La qualité de la topographie générée sera intimement liée à la qualité du fichier source.

Cette fonction de Revit – « créer à partir de l’importation » - est intéressante car elle permet de générer « automatiquement » la surface topographique en 3D, à partir du fichier importé

Lorsque ce travail préalable est effectué, vous pouvez enfin commencer à modéliser.

L’exemple du projet du Centre Hospitalier Princesse Grace (CHPG) de Monaco

Le projet du CHPG de Monaco, réalisé par l’agence AIA, s’inscrit dans un contexte environnant assez spécifique. En effet, ce projet s’implante dans un relief important avec un dénivelé d’environ 145 mètres, au cœur d’un tissu urbain dense, en zone sismique et constitué en partie de remblais altérés. De plus, le projet comporte un système de phases de terrassement à prendre en compte dans le cadre de la modélisation du terrain.

Le premier test a consisté à importer un nuage de points à partir d’un fichier .dwg fourni par le géomètre. L’importation s’effectue directement dans Revit par l’intermédiaire de l’outil « Spécifier le fichier de points ». Ce dernier offre la possibilité de générer assez facilement une topographie Revit à partir d’un fichier .csv (généré depuis un document .dwg ou .txt par exemple).

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ZOOM Découpage via courbes de niveaux - Rhinocéros

ZOOM Découpage via profils en coupe - Rhinocéros

Dans le cadre de ce projet et du fait d’un site à fort dénivelé, le résultat s’est avéré non concluant (mauvaises positions de points altimétriques, représentation du site non précise, etc). Privilégiez donc l’utilisation de cette fonction avec une surface topographique modérée. Ceci est lié à la triangulation dans Revit qui n’est pas maitrisable manuellement alors que d’autres logiciels le permettent (Rhinocéros, par exemple).

Le second test a alors été d’utiliser le fichier Rhinocéros mis à notre disposition. Ce dernier est constitué d’une part du site mais aussi de l’ensemble du bâti existant environnant, modélisés avec une précision de l’ordre du centimètre.

Le premier essai a été donc de générer un système de courbes de niveaux dans le modèle Rhinocéros, puis d’exporter ces courbes de niveau vers Revit. L’avantage indéniable du logiciel Rhinocéros est qu’il possède une multitude d’outils permettant, notamment, des passerelles avec d’autres logiciels tels que Revit. Cependant, le résultat obtenu avec ce premier essai ne répondait pas aux critères attendus (perte générale de précision du relief).

L’astuce a été de réaliser, à l’aide du même outil, des profils en coupe avec un découpage tous les 5 cm. Ces derniers permettent, dans le cadre d’une topographie à fort dénivelé, de préserver au maximum la précision du relief avant transfert au sein du logiciel Revit.

Une fois ces profils importés sous Revit, comme vu précédemment avec la fonction « Sélectionner l’occurrence importée », la topographie a pu être générée automatiquement… avec toutefois un certain nombre de défauts, nécessitant encore un gros travail d’affinage.

Interface et création des courbes de niveaux par le logiciel Rhinocéros

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La méthode la plus efficace d’affinage s’effectue en accédant à l’esquisse de la surface topographique (Sélectionner la surface puis utiliser l’outil « Modifier la surface »). Vous aurez ainsi la possibilité de retoucher manuellement l’ensemble des points altimétriques constituant le relief. Dans cette interface, vous pourrez notamment ajouter, modifier ou bien supprimer ces points.

Malgré plusieurs tentatives diverses, il semble que ce travail d’affinage après genèse automatique s’avère indispensable sur des sites à fort dénivelé.

Deux choses à noter à ce stade : d’une part l’utilisation de plusieurs logiciels pour arriver à ses fins qui ne fait que rappeler le besoin que nous avons tous d’une interopérabilité des logiciels BIM. De l’autre, une retouche manuelle sur un fichier Rhinocéros modélisant lui-même un relevé géomètre, avec les mêmes imperfections de la retouche humaine, peut aussi laisser songeur sur la conformité de la topographie modélisée à celle du site.

Modélisation de terrassements

Quoiqu’il en soit, lorsque le terrain répond à vos critères de représentation, il reste à modéliser les éléments participant au paysage urbain.

Dans un premier temps, vous pouvez utiliser l’outil « Terre-plein » vous permettant de créer des terrassements au droit, par exemple, du bâti. Celui-ci se présente sous la forme d’une boite de dialogue similaire à la plupart des outils Revit.

Résultat après importation des courbes de niveaux – Logiciel Revit

Interface obtenue dans l’esquisse de la surface topographique – Logiciel Revit

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En effet, par l’intermédiaire de l’outil « Ligne de contour », vous pouvez définir dans un premier temps la géométrie des zones terrassées : emprise au sol et profondeur relative.

Après avoir validé la création, vous remarquerez que Revit crée deux types d’éléments pour une seule et même zone terrassée. Ceux-ci représentent respectivement les parois et le fond de fouille.

Ces dernières sont paramétrables avec l’avantage qu’ils peuvent aussi être liés aux éléments du bâti. Cela est intéressant dans le cas où vous voudriez par exemple réaliser des dalles de support, d’épaisseurs différentes suivant parfaitement le terre-plein.

Du fait de l’incompatibilité de certains outils proposés dans le logiciel Revit, soyez attentif à votre méthodologie de travail. Par exemple, dans le cas où vous voudriez scinder la surface topographique (via l’outil « Scinder la surface ») au niveau d’un terrassement créé (via l’outil « Terre-plein »), un message d’erreur apparaitra comme ci-contre. La meilleure méthode est d’anticiper au maximum ce travail en réalisant, à l’inverse, d’abord la découpe de la surface puis le terrassement.

Implantation et modélisation des objets contextuels

Par la suite et par le biais des outils de « base » de Revit, tels que les sols, les murs, les composants in situ ou bien les familles in situ, vous réalisez l’ensemble des éléments composants l’environnement urbain du projet.

A noter que des familles par défaut sont livrées avec le logiciel Revit et permettent de répondre peut- être à vos attentes. Ces dernières sont parfois paramétrables, offrant ainsi davantage de possibilités tout en n’alourdissant pas la maquette BIM. Vous les retrouvez sous l’onglet « Volume et site », puis dans les outils « Composant du site » et « Composant de parking ».

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CHPG Monaco - Galerie des Salines AIA Associés

Il existe une réelle limite logicielle à l’exercice, lorsque vous souhaitez concevoir un tunnel ou une galerie. En effet, faire comprendre à Revit que vous souhaitez réaliser un ouvrage enterré et que le terrain s’arrête au pourtour de ce dernier est virtuellement impossible… Et cela, malgré plusieurs tentatives, toutes avortées, telles que par exemple la duplication du site, la création de composants in situ, la réalisation d’un ouvrage parfaitement étanche géométriquement.

Si vous êtes dans le même cas, prévoyez un peu de « bricolage numérique », par l’intermédiaire de Revit ou bien d’un autre logiciel (Photoshop, par exemple).

Dans le cas d’un plan ou d’une coupe, la méthode la plus concrète est de cacher la topographie et de créer une simple hachure « terre » en périphérie du tunnel.

Un second problème récurrent du logiciel, depuis plusieurs versions, est que le phasage d’une surface topographique reste problématique. En effet, Revit permet le phasage du terrain mais sa représentation dans le temps est mal exprimée. Dans le cas de la création de terrassements successifs, un terre-plein réalisé en phase 1, et donc non présent en phase existante, est décrit par un vide dans la surface topographique en phase existante. Bug ou non, ce dernier offre une inconnue plutôt ennuyeuse.

Vue depuis un filtre de phase « composants existants + nouveaux » - phase « existante »

Plusieurs solutions sont envisageables comme la duplication du terrain ou la création d’une maquette site par phase, ce qui multiplie bien évidemment le nombre de maquette appelées en lien. Chacune de ces solutions peuvent marcher mais tout dépend de votre niveau d’appréciation final.

Terre-plein en phase existante

Terre-plein phase 1

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D’autre part, un outil complémentaire à la modélisation du site peut être intéressant à utiliser. Ce dernier est situé au niveau de la flèche en bas à droite de l’onglet « Volume et site ».

Une boite de dialogue s’ouvre, intitulée « Paramètre du site ». Vous pouvez ici régler notamment l’incrément des courbes de niveaux positionnées sur la surface topographique. A noter que celles-ci n’ont aucun impact sur le modèle 3D, elles servent juste à communiquer plus facilement le relief du terrain.

L’aspect de ces courbes est quant à lui accessible depuis « Visibilité/graphisme », « Catégorie de modèle » puis « Topographie ».

Comme vous avez pu le constater, l’outil « topographie » reste conséquent. Il permet notamment la représentation plus ou moins détaillé de certains éléments urbains.

Toutefois, vous noterez quelques défauts, ou du moins quelques fonctions restantes à améliorer, au sein du logiciel. Vous pouvez par exemple penser aux phases, mal gérées dans la topographie, ou bien encore un manque de liberté sur un réglage manuel de la triangulation lors de l’importation d’une occurrence ou d’un fichier de points.

En résumé, Revit vous offre la possibilité de représenter facilement un terrain sans donner pour autant un support assez précis de calcul. Peut-être en développant chez Autodesk…

CHPG Monaco - AIA Associés