Bâtiment intelligent ou Smart Building : Quels sont les enjeux énergétiques ?

L’urbanisation galopante dans le monde devrait accélérer la croissance du marché des bâtiments intelligents dans les années à venir. Environ 70 % de la population mondiale devrait se déplacer dans les zones urbaines d’ici 2050 (1). Par conséquent, le marché mondial du bâtiment intelligent devrait passer de 80 milliards de dollars en 2022 à plus de 300 milliards de dollars en 2029.

Le bâtiment intelligent, également appelé ‘Smart Building’, est un système communiquant qui utilise des processus automatisés pour contrôler les opérations standardisées comme le chauffage, la ventilation, la climatisation, l’éclairage, la sécurité et autres systèmes dédiés. Pour se faire, le Smart Building utilise de nombreux capteurs dont le but est de collecter et d’analyser les données avant de les restituer sous formes de services à valeurs ajoutées.

Les défis à venir s’avèrent donc relativement importants car ce type de construction offre l’opportunité de réduire non seulement les coûts opérationnels, mais aussi de mieux gérer les besoins de ses occupants (confort, sécurité)  ainsi que d’optimiser les espaces ou mieux encore, de contrôler davantage les performances thermiques et énergétiques de l’ensemble de la structure.

D’après le rapport « IoT and smart building 2019 » d’IBM, les bâtiments commerciaux et immobiliers utilisent la moitié en eau et en énergie. Il montre également que les bâtiments devraient consommer un maximum d’énergie d’ici à la fin de 2025. Cette consommation élevée et ces gaspillages augmentent de façon exponentielle le coût global des opérations et de maintenance. Ainsi, la mise en œuvre de technologies avancées, comme l’IA(2) et l’IoT(3), permettrait de réduire la consommation d’énergie de 40 % et les coûts de maintenance de 10 à 30 %.

Le smart building et l’efficience énergétique

Les enjeux énergétiques du Smart Building passent obligatoirement par des phases d’optimisation qui peuvent se révéler gagnantes à moyen – long terme grâce au cumul des actions apportées. Voici quelques exemples concrets dans la manière d’aborder cette efficacité.

Les Smart Grid ou Systèmes énergétiques distribués

En intégrant le Smart Grid dans sa conception, un bâtiment intelligent sera en mesure de réduire ses coûts énergétiques, d’en accroître l’efficacité et d’en sécuriser l’approvisionnement. Il s’agit en définitive d’un ensemble de solutions de production, de stockage décentralisé, de surveillance et de contrôle pour tout ce qui touche à l’électricité, au chauffage et à la climatisation.

Caractéristiques du Smart Grid* :

• Optimisation des économies d’énergie (capteur, thermostat)
• Diminution des coûts (infrastructure, entretien)
• Équilibre optimale entre la production et la consommation (onduleur, batterie)
• Intégration de sources d’énergies renouvelables (photovoltaïque, thermique)
• Effacement de la consommation électrique (appareil électrique)

L’IoT permet donc la surveillance en temps réel des compteurs électriques, d’eau et de gaz à l’aide de systèmes énergétiques distribués. Le gestionnaire a ainsi la possibilité de consulter des rapports en temps réel sur de multiples indicateurs clés.

La maintenance prédictive

Une technologie intelligente permet aux gestionnaires de réduire les coûts de maintenance en passant d’un modèle de maintenance réactive à un modèle de maintenance prédictive. Ce dernier fonctionne généralement de la manière suivante : Des capteurs placés autour des radiateurs, des chaudières, des pompes et autres dispositifs majeurs détectent les niveaux critiques de bruit, de vibration et de chaleur. Lorsqu’un certain seuil est atteint, une alerte est transmise au technicien et le problème peut être résolu rapidement avant qu’il ne s’aggrave.

La visualisation dans le cloud

L’accès aux données concernant le bâtiment intelligent est disponible à distance et en temps réel. Il n’est plus nécessaire pour une personne spécialisée de se déplacer pour obtenir un état complet du bâtiment. Il peut avoir accès immédiatement à des alertes et à des tableaux de bord. Il s’agit de l’une des tendances les plus répandues en matière de Smart Building, car la plupart des plateformes IoT fournissent une infrastructure dans le cloud (nuage).

Le stationnement intelligent

Les places de stationnement intelligent à l’intérieur et autour du bâtiment sont équipées de capteurs qui détectent les places inoccupées. Ces informations sont envoyées aux conducteurs. Les visiteurs et le personnel peuvent également réserver leur place de stationnement à l’avance via une application mobile par exemple. Ce type d’optimisation permet de réduire la consommation de carburant et l’échappement des gaz en évitant de tourner « en rond » pendant des minutes pour trouver un espace libre.

* Pour approfondir le sujet, la Commission de Régulation de l’Energie (CRE) propose un site dédié aux Smart Grid

1 : Rapport du Forum d’Experts (2019)

2 : IA : Intelligence Artificielle

3 : IoT : Internet of Things (internet des objets)

Crédit image : Omar Flores