Automatisation de la construction sur le Web

Qu'est-ce que l’immotique (la domotique au niveau de l'immeuble) ?

L'automatisation des bâtiments est utilisée pour la surveillance, la commande, la régulation et l'optimisation automatiques des systèmes et équipements de la technique des bâtiments. Il assure la mise en réseau et la communication des acteurs, des capteurs, des éléments de commande, des consommateurs et des systèmes techniques. L'automatisation des bâtiments est donc un élément central de la modélisation des informations du bâtiment (BIM), de l'exploitation technique et de la gestion des installations des bâtiments.

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Source: màd

Même le petit bétail économise de l’énergie

Une rénovation complète qui résout tous les problèmes à la fois reste une utopie pour de nombreuses propriétés. Néanmoins, il existe de nombreuses «petites» options de rénovation qui apportent des gains d’efficacité considérables.

Le parc immobilier suisse est obsolète. Selon la fiche d’information publiée par la conférence Energy Direct (EnDK), les quatre cinquièmes des bâtiments résidentiels ont été construits avant 1990. Le potentiel d’améliorations énergétiques est donc énorme. Les propriétaires se sentent souvent sous pression pour effectuer une rénovation complète. Cependant, les efforts et les coûts considérables d’un tel projet en dissuadent plus d’un. En fin de compte, la solution est souvent le «maintien du statu quo», et l’arriéré des travaux de rénovation se poursuit jusqu’au prochain changement de propriétaire. C’est probablement une autre raison du très faible taux global de rénovation d’un pour cent du parc immobilier par an.

Hâte-toi lentement

Au lieu de résoudre tous les problèmes d’un seul coup, une approche par étapes est également possible. Elle peut être jouée sur une maquette de bâtiment. Elle s’inspire de la brochure «Königsweg e+» de l’Association suisse de l’industrie de l’enveloppe du bâtiment. Un bâtiment des années 1970 avec une surface de référence énergétique de 100 mètres carrés est utilisé. La maison a un toit en pente, des fenêtres à double vitrage et une isolation thermique extérieure typique. Un système de chauffage au mazout, qui a été remplacé au milieu des années 1990, fournit le chauffage et l’eau chaude des locaux. Sa consommation annuelle de pétrole est de 2000 litres. Cela correspond à 20 litres par mètre carré de surface de référence énergétique ou à la classe d’efficacité énergétique G du bâtiment.

Les fenêtres comme point de départ

Quelles sont les fenêtres typiques d’un tel bâtiment? «Jusqu’au début des années 1970, on installait généralement des fenêtres en bois à double vitrage», explique Beat Rudin, directeur général et responsable de la technologie de l’Association suisse des fenêtres et des façades (FFF). La génération suivante de fenêtres, également installée à partir des années 1970, comportait un double vitrage isolant et quelques joints en caoutchouc dans la feuillure du cadre. La perte de chaleur des fenêtres en bois pur a ainsi pu être réduite de moitié environ. Si les fenêtres d’origine du bâtiment modélisé sont remplacées par un système de fenêtres moderne à triple vitrage isolant, on peut s’attendre à une isolation thermique quatre à cinq fois plus efficace. «D’autres avantages sont le niveau de confort plus élevé, la réduction de la condensation, le large choix de matériaux (bois, bois métal, plastique ou plastique métal) et, enfin, une meilleure résistance à l’effraction», explique-il. En outre, les fenêtres modernes offrent de plus grandes possibilités de conception et un meilleur confort, par exemple grâce à de très grands éléments de fenêtre avec des commandes multifonctionnelles invisibles. Afin d’éviter des ajustements ultérieurs et coûteux lors du remplacement d’une fenêtre, le projet doit être planifié de manière aussi complète que possible. «Les murs, les sols et le plafond du sous-sol ou de la chape attenants doivent être inclus dans l’évaluation et dans toutes les mesures prises», recommande Beat Rudin. Si l’ensemble de la rénovation est effectué par étapes, le remplacement des fenêtres  à l’avance ne gênera rien. Cela s’applique également à une rénovation ultérieure de l’enveloppe du bâtiment.

Mise à niveau de l’enveloppe

La rénovation de toute l’enveloppe du bâtiment, en plus des fenêtres, peut réduire considérablement les besoins énergétiques du bâtiment. Il existe deux options pour la rénovation des façades. La moins chère est une isolation thermique extérieure crépie (ITEC, également appelée façade compacte). Avec une conception à paroi unique, aucun problème majeur ne devrait se poser. Cependant, un sujet fréquent, surtout dans le cas du crépi plastifié, est la prolifération des algues et d’autres organismes, qui donne une apparence peu attrayante et peut rendre nécessaires des travaux d’entretien ou même de coûteuses rénovations. Les façades ventilées par l’arrière, de type rideau (VHF), sont plus coûteuses à l’exécution, mais plus durables et généralement faciles à entretenir.
La VHF est un bon choix, notamment pour la rénovation de façades compactes. «Si l’isolation thermique existante est encore en bon état, la nouvelle façade peut être installée à l’aide de vis d’écartement. Cela permet d’économiser une partie de l’épaisseur de l’isolation», explique Urs Hanselmann, chef de projet pour la technologie au sein de l’organisation industrielle suisse de l’enveloppe du bâtiment. Si la maison des années 1970 est isolée selon les nor­mes actuelles, il y aura des économies notables selon le modèle de l’enveloppe du bâtiment. Par exemple, la consommation de pétrole par mètre carré de surface de référence énergétique est réduite de 20 litres  à 9,5 litres (classe d’efficacité énergétique des bâtiments D). Grâce à l’efficacité énergétique de l’enveloppe du bâtiment, la consommation de pétrole peut donc être réduite de 50 % en un clin d’œil.

Décarboniser les chauffages

Maintenant que l’enveloppe du bâtiment est à niveau, l’étape suivante consiste à rénover le système de chauffage. Un système de chauffage au mazout vieux de 25 ans doit être remplacé dans la maison témoin.
L’avis de l’Association de l’industrie des techniques du bâtiment suissetec sur cette technologie est clair: «Les maisons chauffées au mazout appartiennent au passé. Une fois les coûts du cycle de vie pris en compte, les systèmes de chauffage utilisant des sources d’énergie renouvelables ont un avantage sur les systèmes de chauffage au mazout et au gaz», déclare Christian Brogli, responsable de la communication et du marketing. Cependant, il n’y a pas de formule magique pour une «bonne» solution de rénovation. La solution dépend toujours de l’état du bâtiment, des besoins et des possibilités du propriétaire sans oublier ses moyens financiers.
La maison témoin sera équipée d’une chaudière à mazout et d’un système solaire thermique pour la préparation de l’eau chaude. Cela permettra de réduire la consommation de mazout de 9,5 litres à 6 litres. La classe d’efficacité énergétique de l’enveloppe du bâtiment (non encore modernisée) reste au niveau D, mais l’efficacité énergétique globale du bâtiment devrait passer au niveau C. Cela suffit-il pour atteindre les objectifs en matière d’énergie et de changement climatique? Christian Brogli, de suissetec, admet que l’idéal serait de rénover d’abord l’enveloppe du bâtiment et ensuite seulement le système de chauffage. Dans la pratique, cependant, la rénovation de l’enveloppe des bâtiments anciens est souvent complexe et coûteuse: « L’expérience pratique montre aussi que, malheureusement, trop de systèmes de chauffage fossiles sont encore remplacés par de nouveaux systèmes de chauffage au mazout ou au gaz. Donc, suissetec s’engage fortement dans le nouveau programme d’impulsion de l’OFEN «chauffage renouvelable». Il vise à ralentir le remplacement des systèmes de chauffage à combustibles fossiles dans un rapport de 1 à 1 et à promouvoir la proportion de systèmes de chauffage utilisant des sources d’énergie renouvelables (pompe à chaleur, solaire thermique, électricité photovoltaï­que, chauffage urbain). Même si le système de chauffage au mazout était remplacé par une pompe à chaleur, la classe d’efficacité énergétique du bâtiment serait toujours D – mais avec une réduction fulgurante des émissions de CO2 à zéro. L’efficacité énergétique globale du bâtiment (avec une rénovation préalable de l’enveloppe) devrait passer en classe B grâce au système solaire et à la pompe à chaleur.

Bien peser le pour et le contre

Si tous les répondants considèrent qu’un remplacement intégral des fenêtres est judicieux, les avis sont naturellement partagés sur le remplacement du chauffage sans amélioration préalable de l’enveloppe. «Aujourd’hui, les coûts élevés empêchent de nombreux propriétaires et investisseurs de procéder à une modernisation complète. Cependant, remplacer un système de chauffage sans moderniser l’enveloppe du bâtiment nous semble peu cohérent. Nous recommandons donc de procéder étape par étape», déclare Urs Hanselmann de Enveloppe des édifices Suisse. Le discours de suissetec semble différent: «Si vous chauffez avec de l’énergie renouvelable, vous êtes plus susceptible d’accepter une façade insuffisamment isolée», explique Christian Brogli.

Le potentiel photovoltaïque

Même un bâtiment bien isolé et chauffé par une pompe à chaleur a besoin d’électricité. Il est logique de le produire soi-même chaque fois que cela est possible. Un système photovoltaïque serait donc installé sur le toit en pente du bâtiment modélisé. David Stickelberger, directeur général de Swissolar, estime utile de contrôler les paramètres suivants: «Si l’on n’utilise que la moitié du toit, idéalement le côté sud, on pourrait y installer une capacité d’au moins 10 kilowatts. La superficie de cette installation serait d’environ 60 mètres carrés. La taille de cette installation dépendrait bien sûr de la structure des toits, des puits de lumière, des cheminées, etc. Sur le Plateau suisse, une telle implantation aurait une production annuelle d’environ 10 000 kilo­wattheures. Si l’enveloppe du bâtiment modélisé a été préalablement rénovée et atteint la classe d’efficacité énergétique D, cette production photovoltaïque dépasse les besoins annuels en électricité d’une famille de quatre personnes vivant dans un bâtiment équipé d’une pompe à chaleur », explique M. Stickelberger.
En matière de financement, environ 20 % des coûts d’investissement pourraient être couverts par le versement unique de l’OFEN. «En règle générale, il faut environ 30 % de consommation propre pour que le système photovoltaïque soit rentable», explique M. Stickelberger. Le tarif d’alimentation de l’EAE est décisif à cet égard. Afin d’augmenter la consommation propre, le fonctionnement d’une pompe à chaleur ou l’électromobilité (chargement de la batterie du véhicule) sont des options appropriées. Même avec un regroupement pour consommation propre (RCP), l’électricité autoproduite peut être mieux utilisée. Pour la mise en œuvre structurelle, il est recommandé de combiner l’installation photovoltaïque avec une rénovation du toit. Au lieu de l’ancien revêtement de toit, des modules de toiture peuvent être installés et tous les travaux d’isolation du toit ou de la chape peuvent être effectués. Si des modules solaires thermiques sont également envisagés en plus ou à la place du système PV, cette installation doit être planifiée et réalisée dans le cadre de la rénovation du chauffage.

Quelles sont les tâches effectuées par l’immotique ?

L'interopérabilité des systèmes de construction permet par exemple de combiner des processus de métiers croisés dans des scénarios. La domotique au niveau de l'immeuble augmente le confort et la sécurité, accroît l'efficacité énergétique et contribue à la réduction des coûts (bâtiment intelligent).

Les systèmes de bus de terrain standardisés servent de réseaux de communication. Les protocoles les plus courants sont câblés tels que BACnet, KNX, LON ou DALI. Les systèmes de bus mixtes et radio se sont également imposés et offrent des possibilités d'équipement ultérieur simples, mais contrairement aux systèmes câblés, ils n'ont souvent pas d'interfaces avec le niveau de gestion du bâtiment (BMS) et sont donc mieux adaptés à une utilisation dans les bâtiments d'habitation (smart home). Le dernier développement en date de la domotique au niveau de l'immeuble est l'intégration de solutions capables d'utiliser le cloud et l'IoT (Internet of Things) via éthernet.