Smart Building : Tout savoir

Le terme "smart building" est de plus en plus répandu dans le secteur du bâtiment, mais que signifie-t-il exactement ? Découvrez ce qu'est un bâtiment intelligent dans cet article.

La solution de connectivité Wattsense est un moyen innovant de rendre un bâtiment intelligent rapidement, en s'adaptant à chaque type et taille de bâtiment pour offrir une solution de connectivité pertinente et un prix adapté. Plus d'informations ici.

Définition Smart Building

Dans sa définition la plus simple, un smart building ou bâtiment intelligent en français, est un  bâtiment qui utilise des technologies avancées afin d’optimiser ses performances, en matière de réduction de sa consommation énergétique et de ses émissions de Co2, ses coûts d'exploitation,  et d’améliorer la sécurité et de la qualité de vie de ses occupants.

Transformer un bâtiment en smart building consiste à installer des capteurs connectés, des appareils IoT (Internet des objets), d'intelligence artificielle (IA) ou des systèmes de gestion du bâtiment dans son bâtiment qui vont collecter des données et les transmettre à une application qui permet de surveiller, contrôler et modifier le comportement en temps réel des équipements techniques du bâtiment tels que le chauffage, la ventilation, la climatisation, l'éclairage et la sécurité, entre autres.

Les données de ces objets sont relayées via des réseaux de communication, généralement via Internet, même si d'autres types de réseaux peuvent aussi être utilisés. Grâce à cette connexion constante avec les équipements, le bâtiment peut être surveillé et contrôlé en temps réel via une interface, comme une application web, par exemple.

Le contrôle et la surveillance du bâtiment peuvent être automatisés et supervisés par un humain, la plupart du temps un gestionnaire ou le propriétaire lui-même. En effet, grâce à la puissance de ces technologies, les équipements du bâtiment peuvent être programmés pour s'adapter automatiquement aux changements de température et aux variations des taux d'occupation, par exemple, ce qui permet une gestion du bâtiment plus efficace et plus réactif aux besoins de ses occupants.

Cette flexibilité offerte par les bâtiments intelligents permet aussi aux gestionnaires de réagir aux directives et aux lois gouvernementales concernant la gestion de l’énergie, qui peuvent changer fréquemment en fonction de la météo et des crises énergétiques.

L'utilisation des technologies de Smart Building ne se limite pas aux nouveaux projets de construction. Les propriétaires de bâtiments, qu’ils soient neufs ou anciens, peuvent bénéficier de la puissance de l’IoT et moderniser leurs bâtiments.

Cette modernisation consiste à mettre à jour et à rénover le système de gestion d'un bâtiment pour qu'il réponde aux normes actuelles et fonctionne davantage comme un bâtiment intelligent. Il existe sur le marché une grande partie des bâtiments dotés de systèmes de GTB ou de CVC obsolètes. Le simple fait de les moderniser a déjà un impact considérable sur la réduction des coûts de maintenance, l’optimisation des dépenses énergétiques et le confort des occupants.

Cas d'utilisation pour bâtiments intelligents

Il existe de nombreuses façons de rendre un bâtiment intelligent. En fonction de la taille du bâtiment, de son utilisation et des besoins du propriétaire et des occupants, un bâtiment intelligent sera complètement différent de celui d'à côté et fera appel à d'autres technologies. Voici divers exemples de ce que peut être, concrètement, un bâtiment intelligent.

Consommation d'énergie intelligente et optimisation des coûts

• Les bâtiments intelligents utilisent des capteurs pour détecter les pièces inoccupées et ajuster l'éclairage et le chauffage en conséquence, ce qui réduit considérablement la consommation d'énergie. Cela permet non seulement de réduire les coûts d'exploitation, mais aussi de diminuer l'empreinte carbone du bâtiment.
• Les bâtiments intelligents peuvent également fournir des données sur l'occupation du bâtiment, qui peuvent être utilisées pour améliorer les taux d'occupation et augmenter les revenus du bâtiment.
• L'écosystème des bâtiments intelligents est florissant, et de nombreuses start up du monde du bâtiment, dites Proptechs, émergent chaque année. Ces entreprises innovantes aident les propriétaires à mettre en œuvre une stratégie d'efficacité énergétique en proposant des solutions techniques adaptées et/ou des services de conseil.

Automatisation et maintenance préventive pour bâtiment intelligent

• Les bâtiments intelligents peuvent également avoir la capacité de fournir des données en temps réel sur les performances des équipements du bâtiment. Ces données permettent  d’identifier les problèmes et les opportunités d'amélioration et d'optimiser ainsi les opérations du bâtiment.

Surveillance de la qualité de l'air intérieur

• Un autre cas d'usage du Smart Building est l'amélioration de la qualité de l'air intérieur d’un bâtiment. Les bâtiments intelligents utilisent des capteurs pour détecter lorsque la qualité de l'air intérieur est mauvaise et ajuster les systèmes de ventilation en conséquence - ce qui permet de réduire la propagation des germes et des virus et d'améliorer la santé et le bien-être général des occupants du bâtiment. Les bâtiments intelligents peuvent également utiliser des purificateurs d'air et d'autres technologies de nettoyage de l'air afin de s'assurer que l'air à l'intérieur de l'installation est toujours propre.

Productivité et confort

• Les propriétaires ou gestionnaires de bâtiments ont la possibilité d’améliorer le confort et la productivité de leurs occupants en utilisant par exemple des capteurs de luminosité afin d’ajuster l'éclairage de la pièce et d’optimiser le confort visuel des occupants. Ils peuvent aussi utiliser des capteurs de température pour s'assurer que la température du bâtiment soit toujours confortable. Il est également possible d’équiper les bâtiments intelligents de capteurs de son pour ajuster le volume de la musique de fond et des autres sons, créant ainsi un environnement de travail ou de passage plus agréable et plus productif.

Sécurité des bâtiments intelligents

• Les bâtiments intelligents grâce à la mise en place de systèmes de connectivité sont bien plus connectés que les bâtiments traditionnels. Ils peuvent facilement être intégrés à d'autres systèmes, tels que les systèmes de sécurité, pour offrir une expérience plus sûre à leurs occupants. Ils peuvent être associés à d'autres appareils intelligents, tels que les smartphones et les tablettes, pour permettre aux occupants de contrôler les systèmes du bâtiment à distance. Cela peut contribuer à accroître la commodité et l'accessibilité du bâtiment pour ses occupants.

Les Smart Cities

• Le Smart Building - en apportant de l'intelligence électronique, informatique et humaine aux bâtiments - représente un maillon essentiel dans la constitution de villes intelligentes, les Smart Cities, où la mise en connexion à grande échelle des différents réseaux et acteurs permet une optimisation des coûts et des dépenses énergétiques, ainsi qu’une amélioration du bien-être des habitants.

Ces réseaux connectés sont des éléments indispensables d’une réalisation encore plus grande : le réseau électrique intelligent, le Smart Grid, qui doit permettre d'intégrer au réseau existant les sources d'énergies renouvelables et d'optimiser les consommations et les productions. Cette approche intelligente est devenue indispensable avec le changement climatique et l'augmentation des coûts de l'énergie.

Les défis d'un bâtiment moderne non-connecté

Avant d'atteindre l'intelligence du bâtiment, les Facility Managers et intégrateurs se heurtent à la réalité du terrain. La majorité du parc immobilier actuel est constituée de bâtiments "muets" ou partiellement connectés, posant des problèmes opérationnels majeurs.

L'interopérabilité des systèmes : le vrai blocage

C'est le principal point de douleur de la Gestion Technique du Bâtiment (GTB) traditionnelle. Dans une chaufferie ou un local technique, vous trouvez souvent une centrale de traitement d'air parlant BACnet IP, des compteurs communicants en Modbus RTU et des vannes thermostatiques propriétaires.

Ces équipements, bien que performants individuellement, sont incapables d'échanger des données. Cette absence d'interopérabilité crée des cloisons étanches. Le BMS (Building Management System) ne reçoit qu'une fraction des informations, rendant impossible une régulation fine et automatisée. L'intégrateur passe alors des heures à tenter de faire dialoguer ces langages différents, souvent sans succès durable.

Coûts et complexité des projets de rénovation

Transformer un bâtiment existant en Smart Building est souvent perçu comme un projet pharaonique. La rénovation (Retrofitting) fait peur car elle est synonyme de travaux lourds : tirage de câbles, remplacement complet des automates, interruption de service.

Les coûts d'investissement (CAPEX) pour moderniser une GTB obsolète freinent de nombreux propriétaires. La complexité technique rebute les gestionnaires qui craignent de se retrouver avec une "usine à gaz" ingérable au quotidien. Pourtant, l'immobilisme coûte encore plus cher à long terme face à l'envolée des prix de l'énergie.

Comment la connectivité résout les enjeux du Smart Building

La connectivité universelle est la clé de voûte de tout bâtiment intelligent. Elle permet de briser les silos technologiques pour créer une intelligence collective au service de la performance.

Le rôle central de l'IoT et de l'IA

L'Internet of Things (IoT) agit comme le système nerveux du bâtiment. Grâce à des capteurs sans fil et autonomes, on peut désormais instrumenter un bâtiment sans travaux lourds (mesure de température, qualité de l'air, présence, ouverture de fenêtres).

Une fois ces données captées, l'Intelligence Artificielle (IA) entre en jeu. Elle analyse les flux d'informations en temps réel pour détecter des anomalies (fuite d'eau, surconsommation anormale) ou faire de la maintenance prédictive. L'IA transforme la donnée brute en plan d'action concret pour l'exploitant.

Les protocoles de communication essentiels

Pour que la magie opère, il faut maîtriser la tour de Babel des protocoles. Un Smart Building performant unifie :

• Les protocoles filaires historiques : Comme le BACnet (standard mondial de la GTB) et le Modbus (très présent dans le comptage et l'industrie).
• Les protocoles radio IoT (LPWAN) : Comme le LoRaWAN, idéal pour remonter des données de capteurs sur de longues distances à travers les murs, ou le wM-Bus.
• Les protocoles IT/Cloud : Comme MQTT, qui permet d'envoyer les données vers des applications tierces ou des hyperviseurs de manière sécurisée et légère.

De la simple definition smart building à l'action : Le pilotage énergétique

Comprendre la théorie est une chose, l'appliquer pour la conformité réglementaire en est une autre. Le Décret Tertiaire impose des réductions de consommation de -40% d'ici 2030. Sans données fiables, vous naviguez à l'aveugle.

Le Smart Building permet de passer d'une gestion réactive à un pilotage énergétique proactif. En centralisant les données de consommation, vous identifiez les talons de consommation (l'énergie dépensée quand le bâtiment est vide) et ajustez les consignes de CVC (Chauffage, Ventilation, Climatisation) en temps réel. C'est l'application directe de l'efficacité énergétique par la donnée.

Pour conclure, qu'est-ce qu'un bâtiment intelligent ?

Une transformation du secteur de la gestion des bâtiments est en train de s'opérer.

Les technologies de Smart Building deviennent de plus en plus populaires auprès des propriétaires, des gestionnaires et des concepteurs de bâtiments modernes, et ce pour une bonne raison. Leurs avantages, tels que l'efficacité énergétique, le confort des occupants et la connectivité, en font une option intéressante pour les bâtiments neufs et existants.

Rendre son bâtiment intelligent, qu’il soit ancien ou neuf, n’a jamais été aussi facile grâce aux solutions de connectivité innovantes qui apparaissent sur le marché qui accélèrent cette transformation en introduisant l'Internet des objets (IoT) dans les bâtiments existants et en facilitant l'interopérabilité entre les différents équipements et protocoles de communication.

Vous voulez en savoir plus sur la façon dont vous pouvez utiliser une solution de connectivité pour rénover un bâtiment obsolète ? Contactez-nous et parlez-nous de votre projet afin que nous puissions vous aider à créer un bâtiment intelligent.