Technologie

Smart home, Smart building : 5 points pour comprendre le bâtiment intelligent

Bâtiment intelligent et maison connectée répondent à des enjeux de confort et d’efficacité énergétique, mais pas que. Rendus possible par les avancées de la technologie, des défis technologiques subsistent.

La technologie s’invite dans tous les domaines et de plus en plus dans nos lieux de résidence et de travail. En effet, le secteur du bâtiment connaît une révolution numérique depuis quelques années. On parle ainsi de plus en plus de bâtiment intelligent ou de maison connectée.

Qu’en est il ? Qu’est-ce qu’un bâtiment intelligent ? A quels enjeux répond cette technologie? Quelle définition aujourd’hui et qu’en attendre demain ?

Des enjeux forts : efficacité énergétique et confort 

La prise de conscience des enjeux climatiques et de ressources énergétiques ont entrainé des réglementations dans le secteur du bâtiment. Ainsi, de la conception des bâtiments à leur phase d’occupation en passant par la construction, des réglementations ou des exigences sont venus encadrer le travail des différents acteurs. L’objectif principal de ces exigences est d’améliorer l’efficacité énergétique des bâtiments et le confort des occupants. Toutefois, à première vue, ces deux enjeux contradictoires.

En effet, une meilleure efficacité énergétique passe, par exemple, par une baisse de consommation de chauffage et de climatisation, qui peut engendrer de l’inconfort chez les occupants si les températures sont modifiées uniquement dans un souci d’économie d’énergie.

Par exemple, la réglementation thermique en France demande 19°C dans les bureaux alors que les critères de confort pour une activité optimale au bureau demande 21°C voire 22°C.

Il en résulte donc un besoin évident de pouvoir mesurer et suivre cette température intérieure, indicateur important pour le confort comme pour l’efficacité énergétique. On comprend ainsi la forte demande des objets connectés permettant d’afficher et réguler la température qui a ainsi lancé le secteur de la maison connectée.

Objets connectés pour la maison intelligente
Objets connectés pour la maison intelligente

Un élément essentiel : la donnée

Bien sûr, l’efficacité énergétique et le confort vont au delà d’une simple maitrise de la température. La météo extérieure, l’heure de la journée, le type d’activité effectuée, le nombre de personnes présentes, le type de système de chauffage/ventilation/climatisation installé et leur mode de régulation… Ce sont autant de paramètres qui impactent ces deux enjeux.

Avec des bâtiments de plus en plus complexes et parfois multi-usages (bureaux, commerces, grand hall avec verrières dans le même bâtiment par exemple), un élément devient indispensable pour faire converger et optimiser le confort et l’efficacité énergétique : c’est la donnée.

Le premier élément du bâtiment intelligent est donc qu’il produit de la donnée. Dopée par l’essor des objets connectés, les bâtiments peuvent aujourd’hui facilement s’équiper de capteurs et de compteurs. Ces objets collectent des données qui sont centralisées et analysées afin de proposer des services adaptés à l’usage des bâtiments. Plus qu’un système individuel et personnel, il s’agit de collecter des données à l’échelle d’un immeuble ou d’un bâtiment tertiaire entier par exemple.

Ainsi, il est possible d’optimiser le confort ET la consommation énergétique en fonction de l’usage, mais aussi de proposer de nouveaux services aux occupants. Cela nous amène donc à la seconde composante : les actions et les services. 

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Bâtiment intelligent = donnée + gestion active

Une erreur est de penser qu’un bâtiment intelligent est uniquement un bâtiment équipé de capteurs et qui « communique ». Un peu comme nos 5 sens qui sont des capteurs, le cerveau stocke les informations reçues, les traite et y réagit en nous faisant passer à l’action.

L’intérêt d’un bâtiment intelligent n’est donc pas un nombre important de capteurs avec une remontée importante de données. Le principal intérêt réside dans la collecte de données pertinentes pour mettre en place des actions pour améliorer le confort et la performance énergétique, puis par extension les services fournis aux occupants du bâtiment : sécurité, gestion, connectivité, etc… .

C’est dans cette logique que la CRE (Commission de Régulation de l’Energie) propose cette définition :

Le bâtiment intelligent se définit comme un bâtiment à haute efficacité énergétique, intégrant dans la gestion intelligente du bâtiment les équipements consommateurs, les équipements producteurs et les équipements de stockage, tels que les véhicules électriques.

Après une course au nombre de capteurs dans les bâtiments pour les rendre « Smart » , on se rend souvent compte que les systèmes mis en place sont sous-dimensionnés pour traiter cette grande quantité d’informations. Du coup, il n’est pas rare d’avoir des bâtiments avec un nombre important de données disponibles, souvent de mauvaise qualité, et dont une faible partie est réellement utilisée.

Heureusement, de meilleures pratiques voient le jour avec l’évolution technologique et l’émergence de nouveaux métiers liés au Big Data.

Evolutions technologiques et vulgarisation

Dans les bâtiments dits tertiaires ( bureaux, enseignement, …. ), il existe souvent des systèmes appelés GTB (Gestion Technique du Bâtiment) ou GTC (Gestion Technique Centralisée). Ces équipements ont pour rôle de superviser le fonctionnement des systèmes et faire remonter des dysfonctionnements. Mais tout cela était le plus souvent réservé aux équipes techniques, dans un local au sous sol avec très peu de contact avec les occupants du bâtiment.

Avec le numérique, les occupants ont de plus en plus accès à des outils technologiques et réclament plus de transparence. Dans le même temps, l’enjeu du changement climatique met en évidence l’impact très important du changement de comportement. Fournir des informations pour informer et sensibiliser les utilisateurs devient donc un enjeu important pour la filière du bâtiment, fortement engagée dans une transition énergétique.

Avec la montée en puissance des objets connectés (IoT) et des infrastructures cloud, il est devenu possible de collecter des données et de le mettre à disposition des occupants. La technologie 5G va apporter un nouveau coup de boost aux usages possibles dont voici quelques exemples :

  • Les données collectées permettent de sensibiliser les occupants quand à leur impact sur les performances.
  • Différentes technologies permettent une visualisation voire un pilotage à distance ou régulation automatisée des systèmes,
  • L’agrégation des données permettent d’améliorer le pilotage des équipements et détecter des consommations anormales,
  • Les données du bâtiment peuvent être couplées avec des données externes au bâtiment (météo par exemple),
  • Les données de plusieurs bâtiments peuvent être mises en commun pour des stratégies de Smartcity : mutualisation énergétique , effacement, quartiers autonomes (microgrid).

Quid de l’interopérabilité et de la sécurité ?

Tout cela nécessite que les différents fabricants et fournisseurs de solutions puissent s’échanger des données entre eux et qu’il n’y ait pas de pertes d’informations. L’interopérabilité est donc un enjeu important pour permettre une mutualisation des données afin d’avoir l’usage le plus efficient. L’autre enjeu important est la sécurité de tous ces systèmes informatiques contre les attaques informatiques.

En France, la SBA (Smart Building Alliance) a pour vocation de mettre autour d’une même table les acteurs du secteur pour parvenir à cette interopérabilité et appréhender les questions de sécurité. Le label R2S (Ready To Services) a ainsi vu le jour pour servir de socle aux futurs bâtiments intelligents.

A ce sujet, une des innovations du moment est le BOS (Building Operating System), un système d’exploitation du bâtiment. Il ferait donc la passerelle entre tous les fabricants de matériel ou fournisseurs de solutions pour proposer une expérience unifiée à l’utilisateur final. A suivre dans un prochain article !


Quelques ressources citées dans l’article :

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Amah

Passionné de nouvelles technologies, je partage ici des innovations technologiques qui impactent notre quotidien, ainsi que des astuces & outils pour simplifier notre vie à l'ère du numérique. Tech addict & casual dev | Interested by Technology, Energy & Africa

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