Intelligence artificielle en ingénierie civile et planification générale : opportunités et défis

« Comme l'IA mise fortement sur l'analyse de données et d'images, nous voyons le plus grand potentiel dans la planification et la préparation de l'exécution », explique Christian Lorenz, directeur général de Lorenz Consult. (Crédit photo : © Lorenz Consult, Jürgen Skarwan)

Les applications d'IA ont été utilisées par Lorenz Consult dans le cadre du travail pour le Science Tower à Graz. (Crédit photo : © Lorenz Consult ZT GmbH)

« Comme l'IA mise fortement sur l'analyse de données et d'images, nous voyons le plus grand potentiel dans la planification et la préparation de l'exécution », explique Christian Lorenz, directeur général de Lorenz Consult. (Crédit photo : © Lorenz Consult, Jürgen Skarwan)

Tout le monde parle d'IA. Un véritable engouement s'est créé autour de l'intelligence artificielle. Pendant ce temps, la numérisation et l'automatisation associée de nombreux processus de planification et de construction prennent de l'ampleur dans le secteur du bâtiment. Quel rôle l'IA jouera-t-elle à l'avenir dans ce contexte ? Quels avantages mais aussi quels inconvénients découlent de son utilisation en ingénierie civile et en planification générale, et quelles applications de l'IA sont déjà en service ? Christian Lorenz, directeur général de Lorenz Consult, aborde ces questions.

« Étant donné que l'IA repose fortement sur l'analyse de données et d'images, nous voyons le plus grand potentiel dans la planification et la préparation de l'exécution. Mais il y a aussi beaucoup de potentiel dans la documentation de l'avancement des travaux et, en en déduisant, dans la création de la documentation as-built », convaincu Christian Lorenz.

Utilisation pour les bâtiments existants

Un défi pour les bâtiments existants réside dans le fait que la documentation numérique du patrimoine est souvent manquante, incomplète ou imprécise. « Pour améliorer cela, nous utilisons depuis de nombreuses années la méthode des scans 3D pour les bâtiments existants. Surtout dans l'industrie, c'est un élément clé, car de nombreux éléments intégrés sont visibles et peuvent donc être enregistrés numériquement », explique Lorenz. Les nuages de points ainsi générés et assemblés servent de base à la création de modèles 3D numériques du patrimoine. « Et c'est ici que l'IA peut être très utile, sous la forme de la génération d'éléments de construction à partir des nuages de points. Les premières approches et programmes existent déjà. »

De plus, l'IA peut également être utilisée pour générer des propositions de modélisation pour les zones qui n'ont été partiellement enregistrées en raison d'un accès limité lors du scan 3D. Ces propositions de modélisation générées par l'IA pourraient accélérer considérablement le processus de planification et augmenter l'efficacité.

Domaines d'application de l'IA en ingénierie civile

L'IA peut être utilisée lors de la création du modèle numérique du bâtiment (Building Information Modeling, BIM) pour faire évoluer la vérification de collision des éléments de construction. L'intelligence artificielle pourrait proposer automatiquement des solutions en cas de collision détectée, ce qui permettrait de gagner un temps considérable. Elle peut également aider à déterminer les coûts des ouvrages lors de la phase de planification, en analysant et traitant les données de coûts issues de nombreux projets réalisés, afin de faire des prévisions.

Lors de l'exécution, l'IA peut aider à contrôler la qualité. Ainsi, il est possible de vérifier et de documenter l'installation correcte et complète d'éléments de construction tels que l'acier d'armature ou les conduites grâce à l'IA. De même, la mise en œuvre de la planéité requise des éléments de construction basée sur des scans 3D peut être évaluée avec l'IA. « Cette possibilité existe déjà et nous l'avons déjà utilisée dans un projet en cours à des fins de test », explique Lorenz.

Un autre domaine d'application est la facturation numérique, où l'IA peut, à partir de scans 3D, établir le métrage numérique et donc la facture. L'IA peut également aider à la création de documents patrimoniaux. Si un bâtiment est scanné plusieurs fois lors de l'avancement des travaux, un modèle patrimonial peut en être généré grâce à l'IA.

Avantages et inconvénients de l'IA

L'IA peut sûrement traiter plus rapidement et mieux que l'humain des analyses probabilistes et des propositions à partir d'une grande quantité de données. Mais, étant basée sur des probabilités, la précision et l'absence d'erreurs du résultat doivent toujours être vérifiées attentivement.

Cependant, l'IA n'est aussi bonne que les données avec lesquelles elle est alimentée et sur lesquelles elle repose. Au pire, cela signifierait qu'une mauvaise entrée conduit à une mauvaise sortie. De plus, l'intelligence artificielle repose également sur des probabilités. Par conséquent, son utilisation pour le calcul statique et la garantie de la stabilité de la structure, basée sur des probabilités, doit être exclue.

En général, l'IA se base sur des informations du passé et tente de les recomposer. L'inconnu est donc difficile à générer avec cette méthode. Il est donc essentiel que l'humain continue à jouer un rôle central, notamment dans les processus créatifs et innovants.

L'IA manque d'une composante humaine essentielle, à savoir l'émotion. « Le langage de l'architecture est profondément orienté vers l'émotion. Il reste donc beaucoup d'espace pour que l'humain et les architectes puissent s'exprimer », conclut Lorenz. L'IA peut soutenir l'humain, mais ne peut pas le remplacer lorsqu'il s'agit de la conception architecturale émotionnelle et créative.