Qu'est-ce qu'un Smart Building ?

Smart building ou bâtiment intelligent :

« Le concept de smart building correspond à l’intégration de solutions actives et passives de gestion énergétique, visant à optimiser la consommation, mais également à favoriser le confort et la sécurité des utilisateurs du bâtiment tout en respectant les réglementations en vigueur. » (DRIEE)

Aujourd’hui, la gestion énergétique n’est plus le seul attribut du bâtiment intelligent, il y a aussi :

• La gestion de la sécurité et de l’accès au bâtiment,
• La connectivité internet (excellente),
• L’interactivité de l’humain avec l’environnement du bâtiment grâce aux objets connectés, aux applications smartphone et aux capteurs…,
• La collecte et l’analyse des données humaines agrégées dans un système analytique. La traduction « bâtiment intelligent » correspond à la notion de « smart building ». Mais il faut savoir qu’en anglais « intelligent building » et « smart building » sont deux termes différents, le « smart building » étant pour certains l’évolution de « l'intelligent building ».

Smart Grid et domotique

Smart grid ou réseau de distribution d’électricité intelligent « Réseau de distribution d'électricité dont la technologie permet d'en optimiser le rendement, tout en mettant en relation l'offre et la demande entre un producteur et les consommateurs d'électricité. Un réseau électrique intelligent est plus sécuritaire, car il permet, par exemple, de dépister rapidement une panne sur le réseau. Un tel réseau permet en outre aux usagers de réduire leur consommation aux heures de pointe. » (Fichier terminologique OQLF)

« Le marché des smart grids correspond à l’intégration des nouvelles technologies de l’information et de la communication dans les réseaux électriques. » (DRIEE)

Domotique : « La domotique est une spécialité du bâtiment regroupant les techniques permettant de contrôler, d'automatiser et de programmer l'habitat. C'est une discipline récente issue de l'application à l'habitat de la programmation informatique. » Climaison

Smart City

Smart city ou ville intelligente : « un lieu urbain développé qui crée un développement économique durable et une haute qualité de vie en excellant dans de multiples domaines clefs : économie, mobilité, environnement, humain, mode de vie, et gouvernance. La réussite dans ces domaines peut passer par des capitaux humains et sociaux forts, et/ou par les technologies de l’information et de la communication, ainsi que les infrastructures. » (Business Dictionary) Dans l’idéal, le smart building s’intègre dans un smart grid qui s’intègre lui-même dans une smart city =tous les réseaux sont reliés.

Caractéristiques

Ce qui rend un immeuble intélligent :

• Un immeuble intelligent est équipé d’éléments passifs et actifs, dont le but est d’améliorer les performances du bâtiment.

Les éléments actifs sont en lien avec les nouvelles technologies :

• Systèmes de gestion de l’environnement
• Contrôle à distance des systèmes centralisés
• Gestion intégrée de la maintenance (automatisation et système d’alerte si besoin d’intervention humaine…)
• Equipements connectés (internet/cloud)
• Compteurs et capteurs sans fil
• Objets connectés (IoT*)
• Outils de gestion de la data
• Protocoles open data
• Softwares d’analyses

Les éléments passifs améliorent les performances du bâtiment dès sa construction sans interagir avec les systèmes de gestion, parmi eux:

• Orientation du bâtiment
• Isolation du bâtiment
• Matériaux de construction…

Les Services : Classement en 3 catégories des services liés aux smart buildings :

1. Gestion du bâtiment : Adapter les moyens immobiliers en fonction des besoins des utilisateurs, et améliorer les conditions de sécurité, de confort et de coût global.
2. Audit et certification : Effectuer des audits et vérifier la conformité des bâtiments et la performance des solutions déployées.
3. Information personnalisée : Mise en place de services personnalisés adaptables aux occupants. Récolement et analyse de leurs données en vue d’une amélioration et d’une personnalisation des services proposés. Par exemple, l’employé gère son environnement de travail grâce à une application smartphone qui, par exemple, calcule la moyenne de la température demandée par tous les employés puis transmet les informations aux capteurs du bâtiment qui modifient la température en conséquence. En parallèle, l’application fournie par un prestataire des service analyse ensuite les données et les restitue sous forme de rapports aux services de l’entreprises (asset services, services généraux, occupiers etc...

Les attributs du smart building idéal d'aujourd'hui

• Flexibilité : Les systèmes de gestion, les équipement et technologies du bâtiment sont modulables et actualisables.
• Faible empreinte carbone : Un smart building permet de réduire les coûts énergétiques et l’empreinte carbone.
• Mixité des usages : Dans l’idéal, un smart building est un environnement mixte : il abrite différentes activités, composé de commerces, de bureaux, de logements de lieux de loisirs, etc… .
• Connexion et digitalisation : Un smart building est équipé d’une excellente connexion à internet mais aussi d’équipements pour faciliter l’accès à cette connexion n’importe où (smartphone, tablette, écrans, et autres objets connectés…).
• Interaction des bâtiments entre eux : L’immeuble intelligent n’évolue plus en silo isolé mais interagit avec d’autres immeubles (partage de connectivité, intégration à un même smart grid, partage de données...)
• Workplace as a service : Un smart building abrite un écosystème de services destinés à l’employé.
• Gestion de l’environnement par l’employé : L’employé peut contrôler directement son environnement à distance via des commandes situées dans la pièce, ou plus moderne, via une application sur smartphone reliée au système de gestion du bâtiment et à un système d’analyse des données.
• Data sharing : Les systèmes permettent l’accès et le partage d’un des données : Aux occupants afin de faciliter leur organisation et leur permettre de mieux utiliser l’espace. Aux prestataires, pour développer les applications ** Au facility management, asset services, services occupiers et autres, afin d’analyserles habitudes, comportements et rapport à l’espace des occupants.

Les acteurs et la chaîne de valeurs dans la filière du smart building

Un smart building fonctionne grâce à différents acteurs opérant sur une chaîne de valeur. Ces derniers ont de plus en plus tendance à travailler en relation les uns avec les autres.

Les acteurs sont classés dans 7 branches principales :

• Maîtrise d’ouvrage
• Maîtrise d’œuvre
• Métiers du bâtiment
• Fournisseurs de briques technologiques
• Installateurs / intégrateurs
• Prestataires de services
• Utilisateurs

Les smart building en chiffres

• de Smart City : le marché mondial des services dédiés aux smart cities devrait atteindre 225 milliards de dollars d’ici 2026. (Navigant Research, 2017)

• de Smart building : le marché des smart buildings générerait 24,7 milliards de dollars dans le monde d'ici 2021. (Intelligent Building Systems et MarketsandMarkets, 2017)

Les bureaux, l’éducation et la santé, principaux secteurs : les revenus des smart buildings en France proviennent principalement des bureaux, des bâtiments de l’éducation et de la santé = ils représentent à eux trois 50% des parts. (Memoori, 2013)

Les 3 principaux moteurs d’investissement dans les smart buildings sont :

• L’économie des coûts (44%)
• La satisfaction des clients (22%)
• L’amélioration technique des opérations et de la maintenance (19%)

Les objects connectés dans le marché immobilier en chiffres Les objets connectés font désormais partie intégrante du marché et leur nombre va s’accroître au fil des ans dans le secteur de l’immobilier. Les objets connectés seront particulièrement présent dans les secteurs suivants en 2021 :

• Commercial Real Estate (bureaux, hôtels, commerces…) – 3 687 millions
• Maisons intelligentes – 2 845 millions
• Entrepôts industriels – 1 139 millions

Du bâtiment primitif au bâtiment intelligent Dans un contexte de foisonnement et de croissance exponentielle des nouvelles technologies, accompagnés d’une révolution des mentalités en ce qui concerne l’occupation de l’espace (humain au centre de l’attention, nouvelles conceptions du management et de la hiérarchie…), la définition du terme « immeuble intelligent » ne cesse de changer et d’accueillir de nouveaux concepts.

Le bâtiment est de plus en plus complexe au fil du temps dans toutes les branches et son évolution s’accélère depuis l’automatisation de ces systèmes de gestion.

Selon l’article universitaire « What is a smart Building? »(Buckman, Mayfield, Beck, 2014), cette évolution s’est opérée au fil des ans dans différentes catégories telles que le flux de contrôle, le confort et l’efficacité dans l’entrée d’information, l’efficacité dans l’interaction des occupants, les matériaux et la construction, ainsi que l’interactivité entre les opération et les occupants.

Les technologies qui vont peser sur le marché à l'avenir

L’immeuble intelligent se développe en parallèle des nouvelles technologies, les tendances à venir se profilent :

• L’Internet des objets - IdO (Internet of Things - IoT) permet de disposer de services en interconnectant des objets (physiques ou virtuels) à des réseaux virtuels. Ces objets connectés vont pouvoir échanger des données avec les systèmes des bâtiments intelligents. Ceux-ci vont alors devenir des BioT (Building Internet of Things) et auront tendance à supplanter les systèmes automatisés des bâtiments (Building Automation Systems - BAS) actuels. Ce type d’objet est déjà présent dans un certain nombre d’entreprises sous forme de bureaux et tables, machines à café, sièges, écrans etc… tous connectés à des réseaux qui analysent et retransmettent les données aux services de l’entreprise (asset services, services généraux, services occupiers, marketing etc…).

• Software as a service - SAAS (SaaS) : Ce modèle d’exploitation commerciale des logiciels installés sur des serveurs distants a tendance à se développer de plus en plus dans la gestion automatisée du bâtiment. Le marché qui engrange près de 13,7 milliards de dollars en 2016, passera à 18,7 milliards d’ici 2020 Memoori, 2016).

• IA et robots : Les robots ont vocation à se développer dans les entreprises à l’avenir. Ils auront principalement des fonctions de coaching et d’assistanat (Nao, Pepper…), de conseil (Vital…) et de surveillance (Knightscope, les robots de Smp robotics etc...). Les robots et intelligences artificielles (IA) pourraient à l’avenir se développer dans les smart buildings, en particulier dans les domaines de la maintenance des systèmes et dans la surveillance.

• Cyber sécurité : L’augmentation de l’utilisation des systèmes et logiciels software en connexion réseau avec internet et le cloud, accroît les risques de cyber- attaque, de vols et d’abus d’utilisation concernant les données personnelles des occupants. C’est pourquoi le développement de la cyber sécurité adaptée aux systèmes de gestion des bâtiments mais aussi à toutes applications numériques et appareils/objets connectés à internet est un enjeu majeur pour demain dans les domaines de la sécurité mais aussi juridique.

Des mesures concernant la protection des données personnelles sont déjà prises en France par un certain nombre d’organisations comme l’ANSSI (Agence Nationale de la Sécurité des Systèmes d’Information) avec laquelle travaillent notamment les sociétés ENEDIS et GRDF; et la CNIL (Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés) qui régule et accompagne les entreprises dans leur conformité concernant les données personnelles en France.

Côté juridique, quelques textes protègent les données à caractère personnelles : le règlement data protection (2015), le projet de directive secret des affaires (2016), le projet de loi pour la république numérique (2016). Cependant des progrès sont à réaliser dans ce domaine.

Un risque de sur-exposition aux ondes électromagnétiques?

Les deux principaux risques liés au développement des smart buildings concernent la cyber sécurité (vu ci- dessus) mais aussi la massification des ondes électromagnétiques sur le lieu de travail.

Aucune conclusion d’étude n’annonce la dangerosité des ondes électromagnétiques et le sujet fait encore débat dans le monde scientifique.

Cependant, avec l’apparition de troubles d’éléctrohypersensibilté (EHS) chez certaines personnes, une mesure juridique a été prise pour limiter les champs d’ondes électromagnétiques au sein des bureaux : le Décret n° 2016-1074 du 3 août 2016 relatif à la protection des travailleurs contre les risques dus aux champs électromagnétiques.

En vigueur depuis le 1er janvier 2017, ce décret oblige chaque employeur à procéder à une évaluation des risques dans ses locaux, à consigner dans le document unique d’évaluation des risques (DUER). En cas de résultats négatifs, aucune sanction ne sera appliquées des conseils et une visite médicale sera prescrite.

Il reste à savoir à quel point la problématique de la massification des ondes électromagnétiques porté par le développement des marchés des objets connectés et des smart buildings sera compatible avec les problématiques de santé et les textes juridiques associés. En France, la Smart Building Alliance (SBA) émet des pistes de réfléxions.

De l'immeuble intelligent à l'immeuble pensant

Si le smart building a encore de beaux jours devant lui, certaines études prédisent déjà son évolution : le Thinking Building. Ce dernier posséderait un mode de contrôle fondé sur la prédiction et l’anticipation des besoins, et comportera des technologies du futur plus avancées.