Démonstrateur Bâtiment du futur au CESI de Nanterre, l’avenir du bâtiment
« Le futur en conteneurs – A Nanterre, le Cesi a inauguré en juin dernier un bâtiment démonstrateur. Sa structure et son éclairage en font un prototype remarquable. » C’est par ce titre élogieux que Mathieu Dejeu, journaliste au Moniteur a salué le nouveau démonstrateur du CESI à Nanterre.
Visitez en images le démonstrateur Bâtiment du Futur du CESI de Nanterre, fruit de la chaire CESI – Vinci Energies et Cisco :
J’ai eu le plaisir de rencontrer Sébastien Ségard, responsable et expert du Bâtiment du Futur au CESI de Nanterre. Sébastien pilote l’ensemble du projet, avec les élèves, apprenants et professionnels pour faire de ce démonstrateur, un bâtiment constamment évolutif.
Sébastien, quels sont les critères de références d’un smart building ?
Selon la Smart Building Alliance, un Smart Building est avant tout un bâtiment communicant. Pour cela, il doit être composé de différents équipements communiquant ensemble sur un réseau basé sur le protocole IP, offrant des « services », c’est-à-dire des possibilités d’interroger les équipements pour récupérer les données et les contrôler.
La Smart Building Alliance travaille actuellement sur un label pour les Smart Building : le label R2S (Ready To Services) qui servira de cadre de référence.
Y-a-t-il une différence entre un bâtiment du futur et un SmartBuilding ?
La différence entre les 2 termes est légère. Un bâtiment du futur est un SmartBuilding, avec des spécificités supplémentaires, notamment au niveau de ses matériaux. Un bâtiment du futur se veut respectueux de la planète. Il doit ainsi consommer le moins d’énergie possible, éventuellement en produire, et émettre le moins de CO2 possible. Il faut également qu’en fin de vie les matériaux le constituant puissent être réutilisés ou recyclés. Aujourd’hui, la durée de vie moyenne d’un bâtiment est de 50 ans.
C’est pour cela qu’à Nanterre nous avons appelé notre bâtiment « démonstrateur bâtiment du futur », c’est un SmartBuilding, constitué de 16 containers. Quand il sera en fin de vie (le plus tard possible !), les matériaux le constituant seront facilement recyclables.
En quoi le démonstrateur « Bâtiment du futur » est-il un bâtiment communicant ?
Le bâtiment est équipé de plafonnier LED dernière génération de Philips Lighting. Ces plafonniers sont branchés sur le réseau informatique non seulement pour communiquer, mais aussi pour récupérer la puissance électrique via la technologie PoE (Power over Ethernet). Ils sont également équipés de capteurs qui permettent d’assurer un éclairage confortable et également de remonter des données (consommation d’énergie, occupation des locaux, température, qualité de l’air,….)
Le bâtiment est également équipé d’une station météo IP sur le toit, de capteurs de température et d’humidité dans chaque salle, de capteurs sur les fenêtres.
Enfin, le système HVAC (Chauffage Ventilation et climatisation) est lui aussi communiquant.
L’ensemble de ces systèmes est connecté au réseau du bâtiment. Ce réseau est basé sur une architecture Cisco autonome et indépendante, qui assure une sécurité au bâtiment.
En quoi l’interopérabilité permet-t-elle de rendre le bâtiment Smart ?
Les équipements ne peuvent pas être efficaces s’ils ne communiquent pas entre eux. Par exemple, le chauffage pour être efficace doit connaître la température externe et les prévisions d’occupation pour savoir s’il doit chauffer ou non. Il doit ainsi pouvoir communiquer avec la station météo et le système d’Information.
L’interopérabilité permet donc une gestion active du bâtiment.
Quels sont les travaux de recherche sur ce bâtiment ?
Le bâtiment est une réelle plateforme d’expérimentation et de recherche du laboratoire de recherche LINEACT du CESI.
Le principal travail de recherche est la mise en place d’une intelligence artificielle pour piloter l’intégralité des objets pour garantir un usage optimal du bâtiment, que ce soit en terme de confort ou d’économie d’énergie. La particularité de cette intelligence sera qu’elle apprendra directement de l’usage en temps réel du bâtiment dès son entrée en exploitation, contrairement à d’autres intelligences artificielles qui ont besoin d’un gros volume de données pour apprendre.
Nous avons ensuite d’autres axes de recherche tels que l’intégration en continu des données et la maintenance prédictive des éléments du bâtiment.
Quels sont les outils et applications qui sont développées et qui permettent une gestion active du bâtiment ?
Nous avons actuellement 4 développements principaux en cours.
Le premier est de créer un environnement global communiquant avec l’intégralité des équipements du bâtiment.
Le second est la création d’une application télécommande sur tablette, permettant d’avoir une visualisation en temps réel des données du bâtiment (température, météo, consommation énergétique) et une prise en main des différents éléments (éclairage, chauffage, volets)
Ensuite, nous développons un jumeau numérique du bâtiment. Celui-ci est basé sur un plug-in d’un outil BIM permettant la consultation des données et le contrôle du bâtiment, directement depuis la maquette BIM – Consultez notre article : BIM et performance énergétique
Enfin, le dernier développement et la mise en place de l’Intelligence Artificielle décrite précédemment.
Le bâtiment intelligent s’adresse-t-il seulement aux nouvelles constructions ?
Même si effectivement il est plus simple de concevoir un Smart Building sur un nouveau bâtiment, il est tout à fait possible de transformer les bâtiments existants pour les connecter et les rendre intelligents, on parle alors de Retrofit. La rénovation des bâtiments est le gros enjeu des Smart Building, le parc immobilier construit étant beaucoup plus important que le parc à construire.
Quelle place occupe le bâtiment intelligent dans les SmartGrid ?
Le bâtiment occupe une place essentielle dans les SmartGrid car c’est le dernier maillon de la distribution électrique. Par ailleurs, le bâtiment pourra être lui-même produire sa propre électricité via les énergies renouvelables qu’il pourra alors injecter sur le réseau.
Pour rappel, les SmartGrid ont pour mission principale d’équilibrer l’offre et la demande en électricité. Pour réaliser cette mission, Il est indispensable que le réseau électrique communique directement avec le bâtiment pour lui demander d’adapter (diminution, anticipation) sa consommation électrique en temps réel.
Pour cela, la Smart Building alliance travaille également sur un deuxième Label plus spécifique : le label ReadyToGrid
Comment le bâtiment intelligent rend-t-il la ville plus intelligente et durable ?
Aujourd’hui, le secteur du bâtiment consomme 44% de l’énergie totale du pays. La réduction de la consommation d’énergie globale de l’énergie, ainsi que l’intégration des énergies renouvelables dans le bâtiment ne pourra pas se faire sans une gestion proactive de l’énergie.
Comme nous l’avons vu, un bâtiment intelligent doit être composé d’éléments communicants pour pouvoir avoir une vision et un pilotage global. Ce raisonnement est le même à l’échelle de la ville intelligente. Une ville (ou toute zone géographique dotée d’une gouvernance) doit pouvoir communiquer avec ses éléments constitutifs (qu’ils soient immobilier ou fournisseurs de services de mobilité ou d’énergie… voire les deux) pour pouvoir adopter elle aussi une vision centralisée nécessaire à un pilotage intelligent et actif.
C’est cette interconnexion d’éléments intelligents et communicants qui feront la ville intelligente et durable.
A propos du CESI : Le Cesi accompagne chaque année plus de 20 000 étudiants et salariés dans leur développement professionnel. Du Bac au Bac+6, du Niveau III au Niveau I, vous trouverez ici une large gamme de formations courtes ou longues par la formation initiale, l’alternance, l’apprentissage, la VAE ou la formation continue.
A propos de Philips Lighting : Depuis 125 ans, Philips Lighting est à la pointe de l’innovation. Nous utilisons la lumière pour accroître le confort et la productivité des personnes, en fournissant un éclairage de qualité élevée dans les espaces publics, les espaces de travail et à la maison. Nous utilisons la lumière pour améliorer le bien-être et la sécurité des personnes. Une lumière qui sait divertir, inspirer et informer, qui rend les villes plus agréables et répond aux besoins quotidiens de chacun.
Retrouvez sur cette page les exemples, témoignages et expérimentations de la Ville Intelligente selon Cisco.
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