Le Smart Building ou bâtiment intelligent intégrant des solutions de gestion énergétique, mais aussi de gestion du confort et de la sécurité de ses occupants, doit répondre à ces enjeux lors de la construction, mais surtout lors de la rénovation du parc existant.

Car comme le souligne Olivier Delepine, vice-président Buildings and Channels de Schneider Electric France, « 80 % des émissions de gaz à effet de serre mondiales viennent de la production d’énergie, et le système est à ce jour foncièrement inefficace puisque 60 % de cette énergie est gaspillée. Parallèlement, 44 % des consommations d’énergie sont dues au bâtiment, où on passe 90 % de notre vie. L’immobilier est à la fois une des causes des urgences climatiques et énergétiques et une solution stratégique dans la lutte contre le réchauffement et le gaspillage. Il conviendra alors de rendre l’énergie plus verte, en électrifiant les usages, et de façonner un futur plus agile et efficace, en digitalisant le bâtiment ». 

Cette digitalisation va permettre d’identifier les différentes sources de consommation pour agir sur ces postes, dont les trois plus importants, pour la plupart des bâtiments, sont le chauffage, la climatisation/ventilation et l’éclairage. D’autres postes moins importants peuvent s’ajouter : les ascenseurs, les systèmes de sécurité ou, de plus en plus dans les parkings, la recharge des véhicules électriques.

Mais de nouvelles tendances et besoins dans les immeubles de bureaux ne doivent pas être négligés lors de la mise en place des solutions : l’occupation partielle avec le télétravail, le flex office ou des exigences renforcées sur la qualité et le confort des espaces de travail.

Ce que confirme Olivier Delepine : « On est passé de la notion d’occupant à celle d’usager du bâtiment. Mieux on saura adapter la manière dont on réduira la demande d’énergie en fonction des usages et mieux on pourra diminuer l’empreinte carbone du bâtiment sur le long terme. Il convient donc de rendre les technologies simples, lisibles, interopérables, faciles à comprendre, pour permettre aux usagers d’être des énergéticiens sans le savoir – à l’image de Monsieur Jourdain –, qui utilisent la flexibilité de leur bâtiment. Prenons l’exemple du siège de notre R&D à Grenoble : l’immeuble IntenCity. Il consomme 37 kWh par m² par an, sans effort des collaborateurs et tout en préservant un confort incroyable. C’est 9 fois moins que la consommation moyenne des bâtiments tertiaires en Europe. » 

L’impact des nouvelles réglementations pour la réduction et le pilotage des consommations
Les nouvelles réglementations sont maintenant bien connues et obligent les acteurs de l’immobilier, publics et privés, à réduire progressivement leurs consommations et équiper leurs bâtiments de systèmes d’automatisation et de contrôle performants.

Le dispositif décret tertiaire oblige les propriétaires de bâtiments de plus de 1 000 m², neufs ou anciens, à réduire leur consommation d’énergie de 40 % en 2030 à partir des valeurs d’une année de référence ultérieure à 2010. Le second décret, dit décret BACS, impose d’équiper les bâtiments tertiaires d’un système de gestion technique (GTB) performant avant le 1^er janvier 2025.
Pour Nathalie Champeaux, directrice Marketing Digital Building de Schneider Electric, « ces nouveaux dispositifs législatifs poussent tous vers la même démarche de réduction de consommation qui peut être atteinte par la mise en place de technologies digitales. D’abord, installer des capteurs au plus près des consommations et des usages (et donc sur les équipements). Ensuite, un système de management d’énergie consolide et agrège les informations qui remontent pour identifier les lieux et modes d’utilisation de toutes les énergies (gaz, électricité, air comprimé…), les appareils les moins performants ou ceux qui fatiguent, les gisements d’efficacité énergétique… afin de prendre les bonnes décisions d’optimisation. Enfin, installer un système de pilotage, une gestion technique du bâtiment (ou GTB) qui va permettre d’agir à distance, au bon moment, au plus efficace, à la demande, tout en préservant le confort des utilisateurs ».

Ces nouvelles réglementations ont déjà un impact sur le marché, comme le constate Frank Mouchel, responsable Segment Tertiaire d’ABB France, « nous avons une forte demande d’informations sur les solutions à mettre en œuvre pour répondre à ces décrets. Le décret BACS, assez méconnu, devra être respecté à partir de 2024. Beaucoup de bâtiments vont donc devoir s’équiper pour s’y conformer, à savoir mettre en place des solutions d’automatisme et de supervision afin d’avoir une GTB de classe B. Cela induit de vérifier les productions de chaud et de froid, de s’assurer que le bâtiment est équipé d’éléments de régulation terminale (au plus proche des occupants) et de mettre en place une visualisation globale de suivi de l’état des installations (supervision). 

ABB est fabricant de solutions de comptage, de logiciels d’analyse énergétique et d’automates pour l’optimisation par des automatismes. Nous pouvons donc aider à avoir une vision de la consommation des bâtiments par l’installation de compteurs et du logiciel d’analyse énergétique. La mise en place de nos automates va permettre de réduire drastiquement la consommation énergétique et d’apporter du confort uniquement aux endroits réellement occupés (par exemple : l’abaissement automatique des consignes en période d’inoccupation, l’extinction de la lumière en cas de non-présence dans les bureaux…) ».

Les acteurs du bâtiment ne doivent plus seulement suivre les consommations d’énergie, mais ils doivent surveiller en continu l’efficacité énergétique de chacune des zones du bâtiment. Ainsi, pour Frédéric Wafflart, directeur du développement commercial d’Areal, « les consommations doivent être optimisées par rapport à l’activité et l’intensité d’usage pour atteindre, à terme, des indices de performance fixés par activité. Pour satisfaire ces objectifs, les solutions de GTB doivent désormais inclure une solution de supervision capable de traiter l’ensemble des paramètres du bâtiment en intégrant des fonctions dédiées à l’efficacité énergétique ». 

La phase d’audit et de collecte des informations du bâtiment est importante
La mesure des consommations d’énergie est à la base de l’application du décret tertiaire puisqu’elle va permettre de connaître les données de l’année de référence qui seront ensuite remontées dans la plateforme OPERAT gérée par l’Ademe. Ces mesures vont aussi permettre d’identifier et de quantifier celles sur lesquelles il faut agir pour réduire les consommations, moderniser ou remplacer les équipements les plus énergivores.

Ces capteurs de mesure et actionneurs seront installés dans les tableaux électriques, dans les salles, bureaux et espaces communs pour récolter des données, mais aussi pour surveiller et contrôler des équipements (éclairage, CVC, ascenseurs, IRVE). Un audit peut aussi être une étape importante, audit énergétique et audit thermique. Cet audit va permettre de déterminer quelle GTB est adaptée pour le décret BACS et d’avoir une vision globale de l’état énergétique du bâtiment.

Comme le confirme Prudence Soto, directrice de Sauter Régulation SAS, « le nouveau contexte réglementaire (décret tertiaire, décret BACS, coup de pouce fiche CEE GTB, etc.) a “boosté” les audits des bâtiments existants et une montée en puissance de travaux de rénovation devrait suivre. Les solutions pour répondre à ces enjeux existent d’ores et déjà (GTB, suivi énergétique…), elles évolueront en intégrant des fonctions permettant de détecter très rapidement tout type d’anomalie “source de dépense énergétique”. Les maîtres d’ouvrage qui ont des parcs immobiliers importants ont besoin d’outils permettant de centraliser toutes les données de leurs bâtiments ; des données qui soient accessibles depuis n’importe où, à tout moment et mettant en exergue les actions de corrections nécessaires pour éviter toute dépense énergétique. Le plan de sobriété du gouvernement a provoqué de nombreuses adaptations des paramètres de confort dans les bâtiments avec des économies non négligeables, il est donc important de pouvoir mettre à disposition de l’occupant des télécommandes permettant d’agir sur ces paramètres tout en respectant le plan de sobriété ». 

Pour aider les propriétaires et exploitants de bâtiments tertiaires à répondre aux enjeux sociétaux, réglementaires et économiques, la société lyonnaise Lowit a développé une solution SaaS pour la stratégie énergétique des bâtiments avec 4 étapes clés :

• Identifier, localiser et comprendre le patrimoine
• Créer le jumeau numérique du bâtiment qui reproduit le comportement énergétique
• Produire des recommandations chiffrées, comparer des scénarios et décider des actions
• Suivre dans le temps la réalisation des actions retenues et mettre à jour les scénarios existants

Le jumeau numérique, et la visualisation de tous les paramètres du parc, fait gagner aux décideurs et responsables de travaux du temps et de l’argent : rapidité et optimisation des coûts d’investissement. Le logiciel SaaS Lowit est une innovation Deeptech et Greentech soutenue et financée par l’Ademe et Bpifrance.

Thomas Lagier, DG de Lowit, donne l’exemple de la ville de Roubaix. « Pour ses 400 bâtiments, dont 144 bâtiments concernés par le décret tertiaire, Lowit a travaillé avec les équipes de la ville de Roubaix pour optimiser les scénarios de transition énergétique visant à atteindre l’objectif 2030, en tenant compte des contraintes et des objectifs de la ville. Résultat : Roubaix a pu passer d’une enveloppe prévisionnelle de 16,2 M€ à 8,2 M€, soit diviser par deux les montants d’investissements nécessaires pour atteindre les objectifs du décret tertiaire. » 

Des solutions de GTB plus performantes pour répondre au décret BACS
Le décret BACS (Building Automation & Control System) impose donc l’installation d’un système d’automatisation et de contrôle du bâtiment : régulation ou GTB de classe A « à fort rendement » ou B « avancée » (selon la norme NF EN 52120-1 : 2022). Le potentiel d’économies est important, mais un BACS offre d’autres services que celui du pilotage énergétique du bâtiment. Cela va aller de la gestion et l’optimisation des espaces, de leur occupation, de leur confort jusqu’à la sécurisation des locaux.

Franck Mouchel cite l’exemple des salles de réunions : « Concernant l’usage des salles de réunion, le fait d’avoir instrumenté avec nos multicapteurs Aïron permet aux applications de réservation de savoir si les salles sont occupées. En cas de non-présence après un certain temps, la salle peut être libérée, ce qui permet d’optimiser son utilisation. Nos solutions de gestion du confort Aïron peuvent être configurées avec notre outil de cloisonnement NLFacilities afin de pouvoir s’adapter au mieux à l’usage des espaces. Avec nos solutions de confort Aïron, l’utilisateur n’a pas à se soucier de piloter son environnement, tout est presque automatique. S’il le veut, il a une application smartphone MyAïron disponible pour déroger aux automatismes. Par ailleurs, la supervision et le contrôle automatique des éclairages de sécurité Kaufel permettent de s’assurer du bon fonctionnement de ces blocs afin qu’ils soient tous fonctionnels en cas d’urgence. »

La gestion technique du bâtiment est un outil puissant pour les bâtiments tertiaires, notamment lorsqu’il s’agit de faire des économies d’énergie et de gérer un ou plusieurs sites (maintenance, entretien…). Cependant, la GTB dans sa forme classique implique une installation lourde, des travaux et des coûts importants. C’est pourquoi les bâtiments tertiaires existants émettent généralement des réserves sur l’installation et le retour sur investissement d’une GTB.

Fort de ce constat, Smart & Connective se propose de simplifier l’accès à la GTB, afin de démocratiser les économies d’énergie pour tous les bâtiments tertiaires existants en proposant une GTB Light.

« Grâce à un maillage de petits automates, la GTB Smart & Connective connecte des IoT (capteurs et actionneurs) qui permettent de gérer pièce par pièce la température, la ventilation, l’éclairage…, en somme, tous les organes énergivores du bâtiment. Ainsi optimisés, ils fonctionnent idéalement pour respecter le confort des occupants tout en faisant des économies d’énergie significatives (jusqu’à 35 %). Avec son installation en 30 minutes par pièce et sans travaux, la GTB Smart & Connective permet aux bâtiments tertiaires existants et occupés de s’équiper sans contraintes. Faire des économies d’énergie, simplifier la gestion de votre bâtiment, optimiser le travail de vos équipes… La GTB Light Smart & Connective permet de gérer un ou plusieurs bâtiments depuis un portail en ligne user friendly et des applications dédiées. Il n’a jamais été aussi simple de créer des scénarios sur mesure : couper la climatisation quand la pièce est vide, éteindre la lumière à partir de 21 h, être alerté en cas de consommation irrégulière ou limiter les températures de consigne en fonction des températures extérieures. La GTB Light Smart & Connective est une GTB de classe A ou B éligible à la fiche CEE BAT-TH-116 qui permet de se conformer au décret BACS, tout en réalisant jusqu’à 35 % d’économies d’énergie. »

La rénovation d’une GTB peut être importante. Distech Controls fournit ainsi les équipements de GTB pour la rénovation du Technocentre de Renault, le plus gros site de recherche & développement en Europe, situé à Guyancourt (78). Le site est considéré comme une ville autosuffisante de 150 hectares, avec ses propres bâtiments de production d’énergie. Ce site de 410 000 m² réparti en 15 bâtiments est le lieu où sont conçues les futures voitures du groupe Renault ; il emploie près de 11 000 personnes.

« De par sa taille, le Technocentre représente un projet colossal. Tout au long du projet, que ce soit en amont, en phase d’implantation ou de maintenance, il faut prendre en compte tous ses aspects », précise Justin Passaquet, directeur régional des Ventes chez Distech Controls.

Ce projet d’ampleur a demandé une phase importante de préparation de la part de tous les acteurs. Les premiers changements majeurs reposent sur la transformation des outils existants et des modes de pensée pour remplir les critères relatifs au lot Smart.

« La mise en place d’une GTB dans la rénovation est complexe. Il faut prendre en considération et analyser l’installation actuelle pour apporter une réponse précise afin d’éviter, par exemple, des doublons de capteurs. C’est un réel challenge pour tous les acteurs de ce projet », précise Justin Passaquet.

Distech Controls va continuer d’installer près de 4 000 contrôleurs ECLYPSE™ BACnet/IP sur une durée de 4 ans de travaux, qui ont débuté fin 2019. Au-delà du respect des nouvelles mesures publiques pour réduire les consommations d’énergie des bâtiments, cette solution permet d’atteindre plusieurs objectifs fondamentaux, notamment l’amélioration du confort des occupants et une connectivité largement améliorée. Tout cela en fournissant une solution ouverte, évolutive et pérenne pour répondre aux enjeux d’aujourd’hui et de demain. Sans oublier les critères élevés de sécurité et de cybersécurité qu’impose un tel centre de recherche.

Des solutions logicielles pour le suivi de la performance énergétique des bâtiments
Areal a développé sa solution de supervision Topkapi qui traite en temps réel toutes les données du bâtiment et de son environnement pour les transformer en informations utiles et présenter des interfaces adaptées aux responsabilités de chaque acteur du bâtiment.

Comme l’explique Frédéric Wafflart, d’Areal, « le module Dataviz de Topkapi associé à un moteur de calcul temps réel permet de produire des indicateurs dédiés et de les représenter graphiquement pour faciliter leur exploitation par chaque acteur. Ainsi, le propriétaire dispose de tableaux de bord qui mettent en évidence les évolutions énergétiques les plus rentables et aident à construire une stratégie d’investissement dont les gains financeront les évolutions futures. L’exploitant, quant à lui, profite d’une surveillance automatique d’indicateurs préventifs pour limiter les dérives de consommation et optimiser ses opérations d’exploitation et de maintenance. Par ailleurs, Topkapi permet aux usagers d’avoir la main sur les paramètres de leur environnement, mais aussi de prendre conscience de l’impact de leurs usages sur les consommations de leur espace. L’occupant peut ainsi offrir à ses usagers un confort accru tout en les responsabilisant sur leur empreinte carbone. [photo 12] Un de nos clients dont la GTB était vieillissante s’est équipé de la version 6.2 de Topkapi et de son module Dataviz pour construire sa stratégie de rénovation énergétique. Il a commencé par un bâtiment contenant 8 espaces de bureaux en open space. Les indicateurs de performance énergétique ont tout d’abord été calculés dans Topkapi à partir des objets connectés nouvellement installés. Les consommations ciblées étaient celles liées au matériel informatique, au chauffage et à l’éclairage. L’utilisation des tableaux de bord Dataviz a grandement simplifié les analyses. Les pistes d’amélioration ont été mises en évidence et qualifiées en fonction de leur retour sur investissement potentiel. Une piste de rénovation a été testée sur un des 8 espaces et une saison de chauffe. Au final, les tableaux de bord ont permis de calculer les gains réalisés, de les mettre à l’échelle des 7 autres espaces et ainsi, de choisir les espaces à rénover en priorité ».

Sauter Régulation met l’accent cette année sur de nouveaux services numériques, les Digital Services, pour une exploitation rentable, durable et le maintien de la valeur des biens immobiliers.
« La solution Remote Management assure la gestion à distance avec un accès sécurisé aux installations et applications décentralisées, avec une connexion au réseau totalement transparente et sécurisée, explique Prudence Soto. Par ailleurs, la solution Performance Management aide à créer du confort pour gagner en efficacité, pour diffuser la bonne quantité d’énergie au bon endroit et au bon moment. Pour le gestionnaire immobilier, les facteurs suivants sont décisifs s’il veut remplir les critères ESG :
– réduction de l’empreinte carbone ;
– augmentation du Well-Being Score ;
– amélioration de la gestion des risques.

Sauter Performance Management est une base importante pour répondre aux critères ESG (environnementaux, sociaux et de gouvernance) en matière de durabilité des biens immobiliers. Il permet, dans un premier temps, de réduire les coûts énergétiques et d’exploitation et, dans un deuxième temps, d’améliorer la qualité du service en réduisant les temps de réaction lors du dépannage et en évitant les arrêts non planifiés. Enfin, l’optimisation du confort profite aussi bien aux utilisateurs qu’aux investisseurs, dont les biens immobiliers gagnent en attractivité et en valeur. Le système peut déclencher automatiquement des mesures ou envoyer des recommandations d’action par e-mail aux experts. »

Schneider Electric a développé EcoStruxure Building, une architecture IoT ouverte « plug and play » qui offre une innovation à tous les niveaux : produits connectés, outils de contrôle, applications, outils d’analyse et services. « EcoStruxure Building fournit des solutions complètes dans les six domaines d’expertise – Power, IT, Building, Machine, Plant, Grid – et répond aux quatre marchés finaux : bâtiment, datacenter, industrie et infrastructure. Le logiciel de gestion des bâtiments dernière génération – Ecostruxure Building Operation V3.0 – est le cœur d’EcoStruxure Building. Il facilite l’échange et l’analyse de données provenant de systèmes Schneider Electric et de systèmes tiers pour la gestion de l’énergie, de l’éclairage, de la CVC, la sûreté et la gestion des espaces de travail. Notre logiciel s’interface facilement avec tous nos systèmes Schneider Electric ainsi qu’avec d’autres systèmes du bâtiment. Il permet aux utilisateurs d’exploiter et de créer des applications innovantes.

Grâce à sa couche logicielle ouverte et sécurisée, EcoStruxure Building Operation permet l’agrégation de systèmes tiers pour créer des solutions innovantes et personnalisées. La plateforme EcoStruxure supporte en standard les protocoles ouverts LON, BACnet, Modbus et ZigBee. Elle inclut les certifications BACnet Testing Laboratories (BTL) pour la gamme de serveurs et de contrôleurs SmartX IP, ainsi que le logiciel EBO. Les bâtiments sont prêts pour les besoins futurs, en intégrant des produits connectés via les protocoles standard du bâtiment.

EcoStruxure Building Advisor fournit une interface de données ouverte qui vous permet de diminuer vos coûts d’exploitation CVC grâce à des outils d’analyse et de reporting. Cette solution permet de diagnostiquer de manière proactive et de donner l’accès aux informations disponibles pour améliorer le confort des occupants et abaisser les coûts d’énergie et de maintenance jusqu’à 30 %. 

Quel que soit le domaine d’activité aujourd’hui, l’IoT est une formidable opportunité pour développer de nouveaux services et usages. Si l’on prend l’exemple du bâtiment, nous sommes aujourd’hui dans une activité dans laquelle s’opèrent de profondes transformations. Le bâtiment n’est plus un bloc monolithique qui ne se caractériserait que par sa surface, sa hauteur et son emplacement, il devient un élément essentiel d’un quartier ou d’une ville qui va interagir avec les autres et pour lequel la question de l’usage et des services disponibles devient primordiale », conclut Olivier Delepine.

Jean-Paul Beaudet