Voici venir la prochaine bombe d’innovation : les drones dans la construction

Par Jeff Link
- 15 Mar 2017 - 7 min De Lecture
Composé d'images: Brandon Au

À Volterra, en Italie, Richard Celender observait avec ravissement le drone Solo de 3D Robotics décoller en douceur au-dessus des marches en calcaire de Pignano, l’un des amphithéâtres romains les mieux conservés du pays. L’histoire se reconstruisait sous ses yeux.

Richard Celender est pilote de drone, licencié de la fédération américaine FAA, et vice-président de Civil & Environmental Consultants (CEC), un bureau d’études américain basé à Pittsburgh. Dans le cadre d’un atelier international de capture de la réalité, en octobre 2016, CEC a collaboré avec la Volterra Detroit Foundation, Case Technologies, Autodesk et 3D Robotics dans le cadre d’une mission sans précédent : utiliser des drones, des caméras et des scanners à laser afin de représenter la cité antique, ses restes archéologiques et certaines pièces d’artisanat précieux au moyen de maquettes 3D en maillage texturé et de vidéos animées.

« Les scans et maillages capturés durant ce projet serviront aux futures initiatives de restauration ou à recréer un trésor archéologique, à voir l’endroit où une colonne s’est effondrée, à retourner dans le passé et dire voilà l’endroit où se trouvait cette colonne et à remettre ces éléments à l’échelle… C’est fantastique », explique Richard Celender.

Cet atelier de capture de la réalité était exceptionnel par sa dimension historique, mais ces méthodes ne sont pas nouvelles. De plus en plus d’entreprises du BTP et de bureaux d’études environnementales se tournent vers les drones pour la capture aérienne de données et pour la construction de maquettes 3D détaillées (et rentables) de leurs sites de construction et des ouvrages de terrassement.

Selon Richard Celender, il existe une infinité de types de projets dans lesquels les drones peuvent être utilisés, de la création de cartes volumétriques des stocks de matériau pour les grandes sociétés minières à l’inspection d’usines de traitement du gaz naturel et à l’identification des limites d’un marais protégé.

Pour Hunter Cole, qui fait partie de l’équipe projet virtuel et chantier chez l’entreprise de construction Brasfield & Gorrie, la sécurité dans le bâtiment est un autre cas probant d’utilisation des drones. Lui et l’un de ses collaborateurs, Jesse Creech, ont présenté un séminaire intitulé « Drones dans la construction » lors du salon Autodesk University 2016 à Las Vegas. « La capture de réalité donne aux équipes une nouvelle perspective, car tous les détails d’un site sont visibles en l’état, même à distance. Cela permet de planifier les chantiers, de mettre en place la logistique du site et de la sécurité en identifiant les zones où le trafic est élevé, les distances de sécurité de la grue et les zones de transfert de matériel », explique Hunter Cole.

Le plan quinquennal

Selon un rapport de Goldman Sachs datant de mars 2016, le BTP sera le plus grand consommateur de drones dans un avenir proche, générant 11,2 milliards de dollars des 100 milliards de dépenses mondiales prévus sur les cinq prochaines années. La clientèle de CEC, qui comprend Walmart, Chevron, MarkWest Energy Partners, Williams Companies Inc., Waste Management et divers clients miniers dans le charbon et les granulats, serait  un indicateur fiable de la probabilité de ces prévisions.

Le bénéfice financier tiré de l’utilisation des drones est apparu comme une évidence lors d’une étude récente du site du projet Florida Hospital Apopka,  d’une superficie de 25 hectares : Hunter Cole considère que l’utilisation d’un drone pour l’arpentage du site a permis une économie de presque 75 % de temps.

drones in construction drone flying over the Florida Hospital Apopka project site
Un drone survolant le site du projet Florida Hospital Apopka. Avec l’aimable autorisation de Brasfield & Gorrie.

Plutôt que de collecter les points de repère de manière traditionnelle, en les implantant sur un quadrillage, il explique que l’équipe de projet virtuel et de chantier de Brasfield & Gorrie s’est servi de données capturées à l’aide d’un drone DJI et d’une plateforme mobile installée sur le cloud et appelée DroneDeploy. Grâce à la photogrammétrie (mesure des distances avec un nuage de points), l’équipe a pu convertir ces données en courbes de niveau et construire une maquette qui illustrait les endroits où la terre devait être retirée afin d’atteindre l’aplanissement souhaité.

« Lorsqu’on pense aux utilisations possibles des drones, on a tendance à penser qu’ils ne servent pas à autre chose que faire de belles images, comme celles de l’avancement du chantier du nouveau campus Apple sur YouTube. Mais ce n’est que la partie visible de l’iceberg, les possibilités offertes par ces données sont infinies. »

Nouveau règlement de la Fédération américaine d’aviation (FAA)

Pour les entreprises du bâtiment qui utilisent des drones, le ciel se dégage encore avec le nouveau règlement de la FAA régissant l’utilisation des drones par des sociétés commerciales. Selon le cadre réglementaire en vigueur depuis août 2016, une licence de pilote n’est plus obligatoire pour diriger un petit appareil sans équipage. À la place, la réussite d’un test de connaissances fournit au candidat le certificat nécessaire au pilotage d’un drone.

« Ce que les nouvelles règles signifient pour les entreprises du bâtiment, explique-t-il encore, c’est que passer par le ciel est encore plus simple qu’avant. Les organisations commerciales sont bluffées. Le mois dernier, nous n’avions qu’un seul pilote homologué. Aujourd’hui, on en a sept ! »

Hunter Cole, qui possède son homologation de pilote, raconte que le test de 60 questions, qui dure deux heures, couvre la lecture de cartes de navigation aéronautique, le calcul de la charge d’un appareil, la théorie météorologique et le fonctionnement des drones, et requiert l’apprentissage de la nouvelle réglementation Part 107, qui vise à minimiser les risques pour les autres aéroplanes, pour les personnes et pour les biens. Voici une partie du résumé complet :

  • Les appareils sans équipage doivent peser moins de 25 kg.
  • Les appareils sans équipage doivent rester dans la ligne de vue du champ du pilote et de la personne manipulant les commandes de vol du système du petit appareil sans équipage.
  • Les petits appareils sans équipage ne doivent pas voler au-dessus de personnes ne participant pas directement à l’opération, ni à l’intérieur d’une structure couverte ni à l’intérieur d’un véhicule à l’arrêt.
  • Seul l’usage diurne est permis, y compris pendant le crépuscule civil (30 minutes avant le lever du soleil et 30 minutes après le coucher du soleil) avec les feux anticollision adaptés.
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Données capturées depuis le ciel avec un drone DJI sur le site du projet Florida Hospital Apopka. Avec l’aimable autorisation de Brasfield & Gorrie.

Ces règles de bon sens, explique Hunter Cole, sont une façon de séparer le trafic aérien sans pilote du trafic habituel, tout en assurant la sécurité aérienne de tous. « Les technologies de drone modernes sont si avancées, que pour les nouveaux utilisateurs, les plates-formes sont incroyablement stables et intuitives. Même si vous devez abandonner les manettes, le drone reste en place grâce à des données stables de GPS et d’altitude », ajoute-t-il.

Toutefois, il recommande aux sociétés qui souhaitent mettre en place un programme de drones de recruter des pilotes licenciés et de planifier stratégiquement leurs missions. « Avant même d’approcher un site, nous avons une longue liste de points à vérifier au préalable, pour décider de la faisabilité. La mission se déroulera-t-elle dans une catégorie particulière d’espace aérien contrôlé ? Existe-t-il des bâtiments adjacents ou des lignes électriques à prendre en compte ? Quelles sont les prévisions météorologiques ? Est-ce que le nombre de personnes présentes sur le site sera réduit au strict minimum ? »

Et si l’image d’un drone survolant le site d’une cité romaine antique semble surréaliste, c’est n’est que le début. « Pour vous donner un ordre d’idée, nous avons utilisé des drones sur 19 projets différents. Nous avons cartographié plus de 560 hectares de terrain pour Brasfield & Gorrie. Sur les cinq prochaines années, nous espérons nous servir de drones sur la plupart de nos chantiers, pour ne pas dire sur tous, soit plus de 200 sites. Souvent, on pense que les drones et la capture de réalité sont des concepts futuristes, voire utopiques, mais chez Brasfield & Gorrie nous avons déjà compris les vrais avantages des appareils sans équipage. »

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