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Auteur/s
23.10.2020

Smart Commercial Building Services: État actuel, opportunités et possibilités

Ces dernières années, la digitalisation a eu un impact important sur la construction et l’exploitation des bâtiments. Toutefois, nous ne sommes qu’au début de cette évolution. Au commencement, c’étaient surtout les processus et les outils tels que le BIM qui retenaient l’attention des constructeurs. Mais l’exploitation et l’optimisation des bâtiments deviennent de plus en plus le point de mire. En collaboration avec des partenaires, nous offrons un « paquet de solutions tout-en-un » pour les installations techniques des bâtiments commerciaux et administratifs.

Dans ce contexte, un terme se retrouve très souvent dans les documents : l’« internet des objets » (Internet of Things), abrégé IoT. Avec cette technologie, les appareils communiquent entre eux, le plus souvent par liaison radio. Les données transmises sont centralisées sur un serveur, duquel on peut les télécharger par un service cloud. L’apprentissage automatique (machine learning) et l’intelligence artificielle sont disponibles pour le traitement des données et pour l’optimisation des installations techniques et des processus qui se déroulent dans le bâtiment. Les possibilités d’application sont multiples. Par exemple, on peut surveiller une place de parc et optimiser l’utilisation d’une salle de réunion ou la consommation d’un bâtiment.

L’IoT renseigne aussi sur le niveau du savon liquide
En principe, n’importe quel appareil relié à internet appartient à la catégorie des IoT. Mais on désigne habituellement par ce terme surtout la connexion de capteurs élémentaires à un serveur cloud. On trouve actuellement sur le marché des capteurs à liaison radio pour de nombreuses applications. À côté de la saisie de grandeurs classiques comme celles du climat intérieur (température, humidité ou concentration du CO2 dans une pièce), on peut aussi collecter des informations très pointues comme l’état de remplissage (distributeur de savon liquide ou de serviette en papier, poubelle), l’occupation des locaux ou des états de fonctionnement de tout genre. Pour la transmission des données, différentes technologies radio sont utilisées. La technologie LPWAN (Low Power Wide Area Networks) a été développée pour les capteurs élémentaires sans raccordement au réseau électrique ou dans des régions isolées. Elle consomme très peu d’électricité et a une largeur de bande limitée, mais sa portée est considérable. On pourra ainsi employer des capteurs simples et peu coûteux dans les domaines les plus divers. De même, on pourra compléter en tout temps les fonctions sélectionnées au départ, car l’infrastructure peut être facilement étendue. Ces solutions conviennent non seulement aux constructions nouvelles, mais encore aux réfections. On pourra gagner de l’espace dans le bâtiment, car on n’aura plus besoin des câbles.

Le traitement des données a lieu par l’intermédiaire de systèmes basés sur le cloud, qui contiennent l’ensemble des logiciels nécessaires. Des technologies de logiciels disponibles à large échelle permettent de répondre de manière souple aux désirs des clients, par exemple pour afficher les données sur divers terminaux ou les transmettre à divers groupes d’utilisateurs. De même, on peut établir une liaison avec d’autres bâtiments ou avec d’autres données disponibles, à fin de comparaison. Cela simplifie l’optimisation de chaque bâtiment. Des mises à jour sont possibles à tout moment.

Comparaison avec la domotique classique 
L’enregistrement et le traitement de données en rapport avec le bâtiment étaient aussi possibles jusqu’ici. On recourait pour cela à la domotique classique. Les liaisons avec les capteurs et les activateurs étaient presque toutes câblées. Cette domotique est souvent limitée à un seul bâtiment. Elle comprend aussi des liaisons à distance (« remote connections ») et des fonctions centralisées pour le traitement des données. Toutefois, ces fonctions sont le plus souvent limitées à certaines applications (p.ex. la transmission d’une alarme ou d’une consommation d’énergie). En outre, les données sont souvent présentées sous une forme telle que seul le personnel d’exploitation bien formé est à même de les utiliser. Pour ce qui concerne les fonctions, la domotique classique se limite à la commande des installations techniques du bâtiment (CVCSE) et des équipements de sécurité (protection contre l’incendie, les effractions et les intrusions, vidéosurveillance). Les liaisons avec d’autres systèmes sont rares, car l’aménagement des interfaces est complexe. Par conséquent, ces solutions intelligentes sont trop coûteuses et n’ont été mises en œuvre jusqu’ici que dans des constructions nouvelles.

La nouvelle technologie conquiert le marché
Le marché des solutions IoT croît rapidement. D’une part, les capteurs sont disponibles en plus grands nombres, ce qui abaisse leur prix. D’autre part, on trouve toujours plus de capteurs pour des applications toujours plus variées. Enfin, il y a toujours davantage de fournisseurs des services de cloud correspondants. Entre-temps, même les principaux fabricants des installations de domotique ont dans leur programme des solutions qui leur sont propres ou des interfaces vers leurs équipements classiques, tandis que de jeunes entreprises offrent des solutions très souples et novatrices. Certes, nous constatons aussi que de nombreuses solutions sont encore actuellement des ballons d’essai. Cela signifie souvent que seules certaines applications visées ont été « essayées ». Aucun concept durable n’a été élaboré, ce qui fait qu’on risque de devoir faire ultérieurement des investissements en matériel ou logiciel complémentaires.

BIM et les Smart Commercial Building Services
La méthodologie BIM est utilisée depuis quelques années pour la planification et l’exécution de projets du bâtiment. Mais les modèles élaborés et les données rassemblées au cours de cette phase peuvent aussi être utilisés ultérieurement pour l’exploitation. Pour cela, il faut veiller à ce que, lors du transfert des données et modèles BIM, ces derniers aient été préalablement adaptés en conséquence. Le modèle doit être suffisamment détaillé pour répondre aux exigences du contexte de l’exploitation et les modèles doivent avoir été complétés par les données nécessaires à l’exploitation (périodicité de la maintenance, seuils des alarmes, etc.). Les données BIM sont toutes, sans exception, des données statiques ou des enregistrements d’un moment donné. Au cours de l’exploitation, elles doivent être entretenues et tenues à jour. Mais elles sont une excellente source d’informations pour une utilisation combinée avec des solutions basées sur l’IoT. Ces dernières fournissent des données variables et en temps réel concernant le bâtiment, mais qui, seules, ne peuvent pas être directement utilisées ni interprétées. On obtient une vue d’ensemble claire seulement grâce à l’interconnexion des données BIM et IoT. Les alarmes et les valeurs mesurées peuvent être comparées aux valeurs de consigne. Les valeurs actuelles collectées peuvent être interprétées rapidement et placées dans leur contexte sur la base des surfaces ou des utilisateurs (données BIM) qui leur correspondent. Grâce à l’interconnexion des données, il n’est plus nécessaire, lors de la mise en service des Smart Commercial Building Services, de rassembler péniblement les valeurs de base. 

Meilleures solutions pour répondre aux exigences clients
Des solutions intégrales, dépassant les fonctions et appareils particuliers, sont aujourd’hui encore rares pour les Smart Commercial Building Services. Cela vient surtout de ce que de nombreuses solutions proposées sont encore des ballons d’essais, comme décrit ci-dessus. En outre, la planification de solutions globales demande encore actuellement beaucoup d’efforts, car de nombreuses applications sont « programmées » directement sur mesure selon les besoins de l’utilisateur. La définition précise des exigences n’en devient que plus importante. Les descriptions de solutions déjà appliquées sont utiles. À part la définition de l’application, on devrait aussi vérifier quelles solutions sont déjà installées aujourd’hui et examiner dans quelle mesure celles-ci pourraient continuer à être utilisées. On devrait aussi définir quel utilisateur est autorisé à agir sur les installations. Dans ce genre de considérations, c’est la sécurité qui figure surtout au premier plan.

L’analyse des besoins devrait être complétée par des considérations de rentabilité. Les solutions de domotique classique entraînent des coûts importants surtout pour l’investissement de départ, tandis que les coûts d’exploitation sont limités au service et à l’entretien des installations. De leur côté, les solutions de Smart Commercial Building Services impliquent un investissement moins important, mais cependant, l’utilisation des services du cloud entraîne des frais périodiques. Il faut ajouter ici que les systèmes classiques sont moins sensibles aux dérangements que les solutions modernes basées sur le cloud et entraînent des coûts d’exploitation légèrement inférieurs. Cependant, vu la souplesse exigée aujourd’hui et le développement technologique rapide, les avantages des solutions « smart » sont de loin prépondérants.

Malheureusement, on promet souvent actuellement que les nouvelles solutions conduiront à des économies substantielles dans le domaine de la gestion immobilière (facility management), p.ex. par une économie de personnel. On ajoute souvent que les optimisations entraîneront de grandes économies de loyer et de coût de l’énergie. Mais ce ne sont pour l’instant que de belles promesses, à voir le marché actuel. Notre expérience démontre qu’il faut faire un calcul précis de toutes les dépenses et des économies. 
Lorsqu’une nouvelle solution est mise en œuvre dans les premières installations, il faut tenir compte des coûts additionnels pour l’adaptation des processus et la formation des collaborateurs. Le marché nous apprend qu’aujourd’hui, ce sont les « coûts cachés » qui sont souvent sous-estimés et donc reconnus dans toute leur ampleur seulement ultérieurement. Ces coûts sont engendrés notamment par l’adaptation des équipements IT, la maintenance des logiciels et les dépannages. Pour cette raison, les personnes intéressées renoncent souvent à investir dans d’autres projets du même genre. C’est ce qui s’est passé lors de l’introduction de BIM2FM. Nous sommes convaincus que seule la transparence pourra séduire les clients et introduire durablement la technologie.

« Paquets de solutions tout-en-un »
Pour Emch+Berger, les Smart Commercial Building Services sont une technologie de l’avenir, qui présente de nombreux avantages. Nos clients ont déjà eu l’occasion de mettre à l’épreuve diverses solutions concernant différentes applications dans le cadre de projets pilotes. Autrefois, les solutions se définissaient par le choix de la technique ; aujourd’hui, c’est l’application désirée qui est déterminante. Vu cette nouvelle approche et la complexité de l’ensemble, le conseil et l’accompagnement du client sont primordiaux. Nous proposons donc avec nos partenaires un « paquet de solutions tout-en-un » qui comprend toutes les prestations de conseil, de conception, de planification et de mise en œuvre de la solution choisie selon les exigences du client. Nos solutions considèrent toujours les développements futurs, de manière à pouvoir, le cas échéant, répondre à de nouveaux besoins sur la base des équipements existants. 

Des solutions pour des situations spéciales
Lors de la lutte contre une pandémie, on demande des solutions qui soutiennent efficacement l’application et le respect des dispositions des autorités sanitaires. Dans ce contexte, les Smart Commercial Building Services peuvent se charger de tâches importantes comme la surveillance des points de ravitaillement en masques de protection et en désinfectant, le contrôle des accès (comptage des personnes et feux rouges/verts) ou la surveillance d’appareils.