Le smart building au service de l’efficience énergétique

Dans un contexte de tension énergétique mondiale et de lutte contre le réchauffement climatique, réduire les consommations et produire des énergies moins carbonées représentent des enjeux majeurs pour tous les secteurs, à commencer par celui du Bâtiment.

Dans la suite de notre dossier, nous vous montrons maintenant pourquoi le smart building permet d’atteindre une efficience énergétique à même de répondre aux défis en question.

Concevoir des bâtiments sobres en énergie requiert bien sûr des matériaux et sources d’énergie différents. Mais la vie du bâti entre elle aussi en jeu. Et pour faire que chaque immeuble ou autre construction soit efficace sur le plan énergétique tout au long de sa vie, un pilotage intelligent des consommations, des équipements ou encore de l’occupation des espaces peut faire une grande différence. C’est justement l’un des points saillants du smart building.

Le sujet est loin d’être anodin. Outre un contexte climatique et géopolitique tendu, l’évolution du cadre réglementaire presse les constructeurs, bailleurs, foncières et autres propriétaires à agir.

Dans le cadre du Pacte vert pour l’Europe (ou Green Deal), la Commission européenne a ainsi déterminé qu’il fallait au secteur du bâtiment réduire d’au moins 60% ses émissions de gaz à effet de serre d’ici 2030 par rapport à 2015, et atteindre la neutralité climatique à l’horizon 2050. Des objectifs qui doivent contribuer à l’ambition de l’UE de réduire ses émissions de 55% d’ici 2030, et de 80% à 95% d’ici 2050.

Résultat, les normes et réglementations se durcissent rapidement en France. Le décret tertiaire et le décret BACS en attestent

Publié en juillet 2019 à la suite de la promulgation de la loi ELAN, le Dispositif Eco Efficacité Tertiaire (DEET) également appelé « décret tertiaire », impose justement une réduction des consommations énergétiques progressive pour tous les bâtiments ou locaux tertiaires dont la surface d’exploitation est supérieure ou égale à 1 000 m² : moins 40% d’ici 2030, moins 50% d’ici 2040, et moins 60% d’ici 2050 par rapport à une année de référence qui ne peut être antérieure à 2010.

Et le décret BACS (Building Automation & Control Systems), publié lui en juillet 2020, impose aux bâtiments tertiaires neufs et existants de s’équiper de systèmes d’automatisation et de contrôle (au minimum de classe C), afin d’atteindre ces objectifs de réduction de consommation fixés par le décret tertiaire.

Car ces systèmes s’appuient sur trois piliers permettant de gérer les principaux équipements énergivores tels que la climatisation, le chauffage, l’eau chaude, l’éclairage intégré ou la ventilation. D’abord, ils sont capables de suivre, d’enregistrer et d’analyser la consommation énergétique d’un site, tout en ajustant en continu la température et l’éclairage en fonction des besoins. Ils peuvent ainsi détecter les pertes d’efficacité des systèmes qu’ils suivent. De plus, ils sont interopérables entre les différents systèmes d’un bâtiment, chaufferie, climatisation, traitement de l’air, peu importe. Enfin, par mesure de sécurité, ils sont dotés d’une fonction d’arrêt manuel afin de permettre la gestion autonome d’un ou plusieurs systèmes techniques.

Sont donc concernés aussi bien les bâtiments existants que neufs. Mais la réglementation prévoit des conditions et des échéances différentes. Les bâtiments existants équipés de systèmes d’une puissance supérieure à 290 kW devront ainsi s’équiper de BACS d’ici le 1er janvier 2025, alors que ceux équipés de systèmes compris entre 70 kW et 290 kW auront jusqu’au 1er janvier 2027 pour le faire. Quant aux bâtiments neufs, dont le permis de construire a été déposé après la parution du décret, ils devront s’assurer que l’ensemble de leurs systèmes techniques soient reliés au système d’automatisation et de contrôle.

Pressés par le contexte, les propriétaires et constructeurs ont néanmoins beaucoup à gagner en faisant le choix de solutions de Smart Building. Non seulement cela leur garantira d’être conforme et engagé dans la lutte contre le réchauffement climatique, mais en plus ils pourront faire des économies significatives à l’avenir.

“L’installation d’un système de gestion technique du bâtiment, en plus de respecter la réglementation, permet de faire d’importantes économies, sachant que les consommations d’énergie du chauffage et de la climatisation constituent souvent 50 % des consommations dans un bâtiment tertiaire, précise notamment la Smart Building Alliance (SBA). Elle constitue ainsi une action de rénovation énergétique et numérique à gains rapides et prépare le bâtiment aux évolutions futures : production d’énergie renouvelable, recharge des véhicules électriques… ”

Dans un premier temps, les capteurs, la connectivité et le pilotage centralisé en temps réel associés au Smart building confèrent aux bâtiments les moyens de réduire leurs consommations et donc les factures associées.

Voici quelques exemples de capteurs IoT couramment utilisés dans les bâtiments intelligents, qui contribuent amplement à leur efficience énergétique :

• Les capteurs de température et d’humidité qui mesurent la température et l’humidité dans différentes parties du bâtiment pour optimiser le chauffage, la ventilation et la climatisation (CVC).
• Les capteurs de qualité de l’air intérieur (QAI) qui mesurent les niveaux de polluants dans l’air intérieur, tels que le CO2, les particules fines, les composés organiques volatils (COV) et d’autres polluants, afin de maintenir une bonne qualité de l’air pour les occupants.
• Les capteurs de luminosité qui mesurent la quantité de lumière naturelle et artificielle dans le bâtiment pour ajuster l’éclairage en conséquence.
• Les capteurs de présence qui détectent la présence des occupants dans le bâtiment pour ajuster la CVC, l’éclairage et d’autres paramètres en fonction des besoins.

Ainsi, l’analyse croisée de cet ensemble de données captées permet de mettre en place des modèles de fonctionnement optimisant la performance énergétique du bâtiment.

Mais c’est surtout, la communication fluide entre les différents systèmes qui assure des gains conséquents sur les consommations d’énergie. Elle va en effet faire remonter rapidement des informations liées à une défaillance ou à un temps d’utilisation critique pour faciliter une maintenance réactive et prédictive. Et elle garantit des analyses précises pour ensuite opérer un pilotage très fin des systèmes et éviter tout gaspillage tout en assurant le confort nécessaire aux utilisateurs au bon moment et au bon endroit.

Pour ce faire, la Smart Buildings Alliance (SBA) dont Wixalia est membre, et le certificateur Certivea ont mis en place le label R2S dédié à la bonne connectivité des bâtiments (que nous vous avons présenté dans l’article Quels infrastrusctures pour le smart building?); et son extension  R2S – 4GRIDS, un cadre de référence en 5 thèmes pour consommer mieux et moins.

Le Label R2S-4GRIDS est un outil précieux pour aider à mettre en œuvre le décret BACS dans la conception et l’exploitation des bâtiments. Ce label offre une gamme de services allant du suivi des consommations énergétiques à l’interopérabilité des systèmes. Il permet ainsi de mettre en place des solutions efficaces de maîtrise de l’énergie afin de consommer de manière plus responsable et réduire la consommation d’énergie.

Les retours d’expérience mettent en avant des économies significatives. Après deux ans de fonctionnement, le bâtiment WAVE de VINCI Energies, premier à obtenir le plus haut niveau du label R2S (Ready2Services), “fait beaucoup mieux que les deux autres bâtiments de notre ensemble immobilier, en consommant seulement un quart de l’énergie par rapport à ce qu’ils utilisent”, témoigne par exemple David Desablence, Directeur chez VINCI Energies.

Globalement, une démarche de Smart Building est donc un réel levier de sobriété énergétique pour les logements, les bureaux, les commerces ou les hôpitaux.  Pour réellement être en mesure de paramétrer et piloter finement chaque pièce et équipement d’un bâtiment, la connectivité ne suffit pas. Il faut pouvoir analyser et superviser à l’échelle du bâtiment, surtout à une époque où la notion d’occupant laisse de plus en plus place à celle d’usager du bâtiment, dans le tertiaire au moins. Et plus les bâtiments seront en mesure d’adapter la demande en énergie aux usages, plus ils seront économes.