LE smart building

tour d’horizon du smart building et de ses enjeux

QU’EST-CE QUE LE SMART BUILDING ?

Le smart building, bâtiment connecté ou bâtiment intelligent.

Dans un smart building les données d’usage du bâtiment sont collectées et traitées afin d’améliorer la vie du bâtiment et également celle de ses occupants. Le bâtiment devient plus intelligent et plus automatisé : il peut communiquer avec ses utilisateurs et avec l’extérieur. 

Le principe repose sur l’utilisation de capteurs/actionneurs, qui vont collecter les données de vie dans le bâtiment : température, pression, consommation, présence, qualité de l’air, luminosité… L’analyse de ces données va permettre de répondre aux principaux enjeux du smart building :

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Améliorer la performance énergétique du bâtiment

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Optimiser la gestion et la maintenance du bâtiment

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Garantir le confort et la sécurité des usagers

Chiffres clés

Le marché des smart buildings générerait 24,7 milliards de dollars dans le monde d’ici 2021

(Intelligent Building Systems et MarketsandMarkets, 2017)

Les 3 principaux moteurs d’investissement dans les smart buildings sont :

L’économie des coûts (44%)

La satisfaction des clients (22%)

L’amélioration de la maintenance (19%)

ENJEUX DU SMART BUILDING

Qu’il soit tertiaire, industriel, d’habitation… le bâtiment regorge de données inexploitées. Tout ou partie du bâtiment peut un jour communiquer et apporter de nouvelles informations sur la vie et l’usage de ce bâtiment.

Dans un smart building ces données sont désormais récupérées et traitées à distance en quasi temps réel. Leur exploitation est source d’optimisations considérable pour tout gestionnaire de bâtiment.

Consommation d’électricité, d’eau, de gaz, détection de fuite, suivi de niveau de fluides, détection de présence, contrôle du taux de luminosité, de température, d’humidité, validation de l’état de fonctionnement d’équipements… les possibilités sont nombreuses et un combiné de ces données apporte encore plus de pistes de progression au smart building.

Performances énergétiques dans un smart building

Selon l’ADEME, le bâtiment représente 43% de la consommation énergétique mondiale, alors que le taux d’occupation moyen d’un bureau est communément évalué entre 45 et 55 %.

Réduire les émissions de gaz à effet de serre est un enjeu de société. Pour répondre à cet enjeu, de plus en plus de normes au niveau national ou international sont édictées. Par exemple, en France le décret tertiaire entré en vigueur au 1er octobre 2019, impose au parc tertiaire une réduction progressive des consommations énergétiques à l’horizon 2050, via des objectifs quantitatifs.

La réduction des consommations passe avant tout par un meilleur accès à l’information et par l’analyse des fonctionnements. Une fois les données du bâtiment recueillies et analysées, des actions concrètes pour optimiser l’usage de ces ressources peuvent être mises en place. Cela passe par exemple par l’analyse de la température d’une pièce combinée à la régulation du chauffage, ou par l’étude de l’occupation d’un espace et l’adaptation de la luminosité. L’analyse des fluides (eau, gaz, électricité…) permet notamment quant à elle de surveiller sa facture énergétique, de détecter des fuites et d’agir au plus vite pour limiter les pertes associées.

L’amélioration de la performance énergétique globale du bâtiment est issue à la fois de la réduction des consommations et de l’optimisation de l’utilisation des équipements selon les besoins réels des usagers de ce bâtiment. 

Et si une des premières motivations est bien évidemment l’allègement du budget, réduire ses consommations est avant tout bon pour notre environnement.

Le bâtiment est le secteur le plus consommateur en énergie

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des logements (souvent antérieurs à 1974) n'ont pas de système de ventilation
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des consommations énergétiques françaises
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l'objectif est de diviser par 4 les GES en France d'ici 2050

Maintenance dans un smart building

Les coûts d’exploitation et de maintenance d’un bâtiment représentent 75% de son TCO (Total Cost of Ownership ou Coût total de possession).

Avec la mise en place d’un smart building on peut mieux connaître les équipements du bâtiment (chauffage, circuits d’ECS (Eau Chaude Sanitaire), ascenseurs, systèmes de ventilation, équipements de sécurité…), optimiser leur maintenance, réduire ses coûts d’exploitation et répondre aux obligations réglementaires. Les données fournies par le bâtiment permettent aux exploitants de mieux le connaitre, d’adapter ses interventions aux besoins réels des équipements et de gagner en réactivité. Les données fournies par les capteurs IoT aux professionnels du secteur les aident à prendre les bonnes décisions au bon moment.

Actuellement, les interventions de maintenance sont soit programmées régulièrement, pour vérifier le bon état des installations ou répondre à des obligations réglementaires, soit correctives, effectuées en réaction aux besoins lorsque les équipements sont défaillants. Dans un smart building, grâce aux données communiquées par les équipements, ces opérations de maintenance sont effectuées au bon moment et rapidement, ce qui permet notamment de réduire les dépenses engendrées par un équipement non-fonctionnel.

Avec l’Edge Computing et l’IA (Intelligence Artificielle), les possibilités sont encore plus importantes. En analysant les cycles de vie des équipements, les maintenances peuvent désormais être anticipées.

Confort des usagers dans un smart building

Un bâtiment quel qu’il soit, constitue un lieu de vie et de passage. Optimiser son bon fonctionnement en le rendant plus « intelligent », c’est aussi améliorer le confort de ceux qui vivent, travaillent, circulent…

Les optimisations citées précédemment, pour améliorer les performances énergétiques ou encore la maintenance du bâtiment, permettent également d’agir pour le confort des occupants. Voici quelques exemples d’application IoT smart building pour améliorer le confort des bâtiments :

  • La régulation de la température intérieure grâce à des capteurs de température et d’humidité permet d’améliorer le bien-être, que l’on se trouve dans des bâtiments résidentiels, des hôtels – restaurants, des bureaux…,
  • La régulation de la luminosité est un facteur important d’amélioration de la qualité de vie au travail pour les salariés (QVT),
  • Un meilleur contrôle du bon fonctionnement des installations de ventilation permet d’éviter une dégradation de la qualité de l’air intérieur,
  • En analysant le taux d’occupation des salles dans les espaces de bureau on peut réorganiser les espaces pour améliorer leur utilisation….

Et les applications sont toujours plus nombreuses…

LE SMART BUILDING EN IMAGES

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VOCABULAIRE DU SMART BUILDING

Smart Grid

Le Smart Grid est un réseau de distribution d’électricité intelligent. Ces réseaux, sont gérés avec des outils informatiques dans le but d’améliorer la production, la distribution et la consommation. Les objectifs finaux sont de connaître, gérer, contrôler et optimiser le réseau.

 

QVT (Qualité de Vie au Travail)

« Conditions dans lesquelles les salariés exercent leur travail, et leur capacité à s’exprimer et à agir sur le contenu de celui-ci, déterminent la perception de la qualité de vie au travail qui en résulte ». (Accord National Interprofessionnel sur l’égalité professionnelle et la qualité de vie au travail (ANI)).

 

GTB Gestion Technique du Bâtiment

La Gestion Technique de Bâtiment (GTB) est un système informatique de contrôle et de supervision de l’ensemble des équipements techniques généralement installé dans des grands bâtiments tertiaires ou industriels. Les données recueillies peuvent provenir de différentes sources : chauffage, climatisation, ventilation, électricité, alarmes…

Le terme de GTB est aussi appelé BMS : Building Management System.

 

GTC Gestion Technique Centralisée

La GTC correspond à un niveau que l’on peut qualifier d’inférieur à la GTB. Elle repose sur le même principe et permet d’avoir une vue sur l’ensemble des paramètres d’un seul lot, comme par exemple l’électricité.

La GTC tout comme la GTB travaille avec des capteurs, des actionneurs et des interfaces de gestion.

 

BIM

Building Information Modeling ou encore modèle d’information unique du bâtiment ou encore Maquette Numérique du Bâtiment (MNB) est une technologie et des processus associés ensemble pour produire, communiquer et analyser des modèles de construction (Eastman, 2011). Ainsi, le BIM se définit à la fois comme : un processus de gestion et de production de données ; un modèle unique du bâtiment ; un concept « raisonnons sur un modèle unique» ; un logiciel parce qu’il fonctionne en intégrant une série de logiciels et une norme, grâce aux IFC (fichiers d’échanges ISO 10303-21). Bien que le BIM facilite la conception, il ne la formalise pas dans les phases en amont. Ainsi, le BIM s’étend sur le cycle de vie du bâtiment, mais il n’assure pas sa gestion (Bouguessa, 2013). https://www.smartbuildingsalliance.org/travaux/lexique

20/06/2020