Smart Building : Vers un contrat de Performance basé sur l’Expérience-Utilisateur
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Le Smart Building est connecté, interopérable et centré sur l’expérience-utilisateur.
Quelles sont les étapes, les technologies et les services qui transforment le bâtiment en un service à l’utilisateur ?
BIM : concevoir c’est prévoir
Le secteur de la construction a consacré beaucoup d’énergie à améliorer l’empreinte environnementale de ses bâtiments. Au fil des normes (Bâtiment Basse Consommation, Haute Qualité Environnementale, Régulation Thermique 2012), les constructeurs, aménageurs et équipementiers ont réinventé leur métier, revisité les matériaux et su produire des bâtiments à énergie positive consommant annuellement moins d’énergie qu’ils n’en produisent. En parallèle, l’émergence du BIM (Building Information Management), défini parfois comme un Bouleversement Interprofessionnel Majeur, change les modes de collaboration entre acteurs de l’architecture et de la construction.
Force est de constater que l’attention se porte pour le moment plus sur le BIM Conception que sur le BIM Exploitation. Pourtant un bâtiment dure 40 ans. Il importe donc d’anticiper en amont les services attendus par les utilisateurs et l’exploitant et donc d’intégrer en amont le numérique.
A l’heure de l’internet-des-objets, le bâtiment repose sur des fondations numériques, à commencer par le langage universel IP (Internet Protocol). IP permet l’interopérabilité, favorisant le passage d’un bâtiment connecté à un bâtiment dynamisé par IP. C’est cette transition que désigne le terme de Smart Buildings, avec les usages qui en découlent. Cela change la manière de concevoir, d’exploiter et d’offrir des services. Une nouvelle ère s’ouvre en terme de contractualisation: le fameux CPE (entendu comme Contrat de Performance Energétique) laissera bientôt la place aux Contrats de Performance basés sur l’Expérience-Utilisateur. Plus efficace, plus flexible et orienté-analyses, le bâtiment IP-natif évalue les besoins et s’adapte aux occupants.
L’énergie numérique alimente en couleur chaque instant
Depuis les années 2000, le câblage Ethernet est devenu le véritable système capillaire qui alimente les différentes fonctions du bâtiment. La téléphonie, la vidéo, les bus propriétaires… ont convergé vers IP et adopté ce câblage flexible et simple à déployer.
Simultanément, les capacités du câble Ethernet à alimenter en énergie des matériels tiers progressaient ; le PoE (Power over Ethernet) est monté en puissance; en délivrant 7 watts à l’origine, puis 15 watts, il alimentait les postes téléphoniques et les bornes WiFi. Avec la normalisation du PoE+ à 30 watts, et à présent la proposition de Cisco de délivrer en UltraPoE 60 watts par port, il devient une infrastructure de services essentielle aux fonctions bâtimentaires, au cœur de la classification Ready-to-Services élaborée par la Smart Building Alliance.
Aujourd’hui, la convergence IP prend de la hauteur ; elle s’implante à présent dans les luminaires qui éclairent le bâtiment. Les ampoules LED ont réduit de moitié les consommations électriques liées à l’éclairage ; elles ont ainsi permis d’aligner les besoins en énergie et la capacité de distribution électrique des switchs Digital Ceiling de Cisco. Ceux-ci proposent aussi de nouvelles fonctionnalités, fruits de la collaboration avec Philips, qui permettent, par exemple, de maintenir l’alimentation d’un luminaire même en cas de reboot du switch.
L’impact sur les plans de câblage est saisissant, aussi bien dans le neuf que lors des réaménagements; Le câblage électrique est réduit de 40%, avec un gain financier direct et un moindre recours aux énergies grises. Déplacer une cloison devient aisé avec ce support Ethernet à bas voltage qui courre dans les plafonds ou dans les faux-planchers. Le réagencement des espaces de travail est facilité. Prenez l’exemple de votre interrupteur qui commande l’éclairage de votre salle de réunion; il est passé en commande radio et s’affranchit ainsi du câble électrique qui le reliait au luminaire. Il peut disparaitre totalement aussi; chaque utilisateur prend la main sur le luminaire en utilisant le Bluetooth de son smartphone, allumant ou éteignant la lumière, faisant varier l’intensité lumineuse et même en choisissant la coloration d’éclairage. Choisirez-vous de voir la vie en bleue lors de votre prochaine réunion ? Préférerez-vous une lumière colorée verte, rouge ou jaune pour un temps de brainstorming ou un entretien nécessitant de l’attention ? Le plafonnier LED piloté par IP adapte la chaleur d’éclairage à chaque besoin, pour chaque instant de la journée. L’exploitant met à disposition une palette d’ambiances sélectionnables lors de la réservation en ligne de la salle, modulées si besoin par l’utilisateur lors de sa réunion
Votre bureau devient programmable
L’essentiel est bien là; l’intégration entre briques bâtimentaires simplifie la gestion et augmente les capacités de personnalisation. En s’appuyant sur des systèmes ouverts et des API (interfaces de programmation) documentées, votre espace de travail devient programmable et les services bâtimentaires collaborent entre eux. Ainsi une sonde d’analyse de CO2 intégrée au luminaire détecte que la respiration mesurée dans cette salle de réunion correspond à plus de personnes que prévues ; elle transmet alors automatiquement au système de ventilation les volumes d’air à rafraîchir pour un meilleur confort des usagers.
De même, lorsqu’une visioconférence commence, les API de la plateforme de collaboration Cisco Spark passent le message à ceux de Philipps, qui éteignent automatiquement les luminaires devant l’écran et atténuent l’intensité des autres luminaires. Le fait que chaque luminaire participant au plafonnier digital soit identifié par une adresse IPv6 unique permet cette granularité de gestion.
Mesurer l’usage pour optimiser les espaces
Avec le développement des open spaces, les équipes d’exploitation cherchent le bon équilibre entre les postes de travail, les salles de réunion et les espaces communs. Alors que la salle de réunion devient parfois une denrée rare, il importe d’optimiser son taux d’utilisation. Le capteur de présence intégré au luminaire facilite la réallocation à la volée d’une salle de réunion constatée inoccupée.
Le réseau de capteurs, les services d’analyse géolocalisée basés sur le WiFi et les logiciels d’agrégation de données de consommations renseignent sur la manière dont le bâtiment est utilisé ; des cartes de chaleur donnent une idée des endroits saturés et des parcours usuels. Le big data batimentaire contribue à adapter le service sur des données objectives ; chez Cisco France, 50% des collaborateurs ne passent pas au bureau dans la journée: un poste de travail pour deux conviendra aux équipes commerciales. En ce qui concerne les ressources humaines, plus sédentaires, le nombre de postes de travail affectés à leur ilot de référence est défini en tenant compte de la consommation réelle de temps de bureau mesurée pour cette équipe au cours des 18 mois précédents.
L’expérience : une affaire de jeunes et d’anciens
Le cycle de vie d’un bâtiment dure en moyenne quarante ans ; l’évolution globale du parc immobilier nécessite donc du temps. Ainsi alors que les nouvelles constructions respectent le niveau de consommation de la RT2012 attendu à 314 kWh/m2 par an, le parc immobilier français dans son ensemble consommait en moyenne six fois plus en 2015. C’est bien ce gap entre neuf et ancien que les Contrats de Performance Energétiques visaient à réduire.
Les innovations présentées ici changent l’expérience de l’utilisateur. Elles sont envisageables pour le neuf comme pour l’ancien, dans le cadre d’opérations de rénovation. En déployant IP et des systèmes interopérables lors de ces étapes de modernisation, propriétaires et exploitants fidélisent les occupants et valorisent leur patrimoine.
Plus connecté et plus flexible, le Smart Building facilite le suivi d’indicateurs et la gestion opérationnelle au service des occupants. Cela est un préalable à la signature d’un Contrat de Performance basé sur l’Expérience-utilisateur, proposant une nouvelle répartition des coûts et des bénéfices d’un espace de travail performant.
PS : Cet article a été écrit pour la revue ParisTech Telecom #185, dans le cadre de leur dossier Smart Buildings. Retrouvez l’ensemble des articles sur ce lien.
Cisco et Télécom ParisTech/Fondation Télécom collaborent à travers une chaire NewNet@Paris, portée par Dario Rossi, Professeur à Telecom ParisTech.
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