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Bus : augmenter la sécurité et réduire le coût d’exploitation

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Bus : augmenter la sécurité et réduire le coût d’exploitation

© (Doc. D. R.)

Bus de terrain et applications de supervision sont complémentaires. Leur association optimise les gains de productivité et les réductions de consommation d’énergie.

Tous les organismes HLM s’efforcent de réduire leurs charges sans nuire au confort de leurs locataires. En matière de chauffage, une fois l’isolation des bâtiments renforcée, les fenêtres remplacées, l’étanchéité du bâti assurée, les réseaux collectifs équilibrés, les pompes dimensionnées correctement et la génération modernisée, il ne reste plus aucune autre possibilité que celle d’améliorer la régulation, la programmation et la supervision. La même réflexion s’applique à la production d’eau chaude sanitaire, lorsqu’elle est collective, et à l’éclairage des parties communes. Si des luminaires à faible consommation sont déjà mis en place, seules la régulation et la supervision peuvent apporter des économies supplémentaires.

La supervision engendre des économies d’exploitation

Disposer d’informations en temps réel sur l’état des installations, les analyser rapidement et en tirer des recommandations d’action : telles sont les trois conditions pour réaliser non seulement des économies d’énergie, mais aussi des économies d’exploitation sur d’autres postes que celui de l’énergie. Dans la répartition des rôles, le bus de terrain achemine les informations et les ordres entre les différents automates et les superviseurs. La supervision rassemble les informations, les archive, les analyse et propose des actions de correction. Une supervision n’est pas nécessaire au bon fonctionnement des processus individuels (chauffage, ventilation, etc.). Les automates de terrain sont désormais dotés d’une intelligence autonome et, en fonction des informations qu’ils recueillent sur le bus, savent correctement réagir seuls dans la limite de leur mission. Par exemple, une sonde de température extérieure diffuse son information sur le bus. Le régulateur chargé du chauffage la recueille et agit de manière autonome. En revanche, la supervision permet au maître d’ouvrage ou à l’entreprise de maintenance d’intervenir en toute connaissance de cause pour éviter une dérive du rendement.

Bus de terrain et supervision vont bien au-delà du chauffage. Ils sont capables de gérer les accès, les parkings, les ascenseurs, les systèmes de surveillance et de lutte anti-incendie, l’éclairage, etc. Ils contribuent non seulement à la maîtrise des coûts mais aussi à l’amélioration de la sécurité, en permettant une centralisation des informations sur l’ensemble des processus techniques d’un immeuble, d’un groupe d’immeubles ou de bâtiments dispersés à travers un territoire. Tous les maîtres d’ouvrage HLM sont à la tête d’un patrimoine hétérogène : des bâtiments construits à différentes époques, des logements et des locaux tertiaires, avec un parc de solutions techniques installées très différentes : chauffage central fioul, chauffage gaz individuel, chauffage électrique « base appoint », chauffage électrique individuel, VMC gaz, VMC double-flux, VMC hygroréglable, etc. Toute solution retenue doit synthétiser cette hétérogénéité pour donner, centralisées en un seul point, les informations nécessaires sur l’ensemble des processus techniques se déroulant dans le parc de bâtiments gérés par l’orga­nisme. Les économies proviennent autant de l’optimisation du travail de maintenance et d’exploitation que de la maîtrise des consommations d’énergie. Il existe deux grandes voies possibles pour y parvenir : la solution propriétaire ou le recours à des protocoles ouverts complétés par des systèmes d’échange d’information interopérables.

Une solution propriétaire pour responsabiliser les locataires

Plusieurs facteurs entrent dans le choix d’une solution complète « bus de terrain-supervision ». Il est parfaitement possible de recourir à une solution propriétaire évolutive et capable de gérer différentes installations. À l’inverse, utiliser une solution ouverte reposant sur un bus de terrain interopérable (BACNet, LonWorks ou KNX-EIB) et des protocoles d’échange de données publiés (OPC, etc.) affranchit le maître d’ouvrage. Il n’est plus lié à un seul fournisseur et il peut sans doute intégrer un plus grand nombre de processus techniques à sa supervision. L’expérience montre que ce qui compte le plus pour un maître d’ouvrage HLM, ce sont les appuis et compétences techniques locaux dont il peut disposer. Si ses propres services techniques ou ses partenaires maîtrisent bien une technologie, c’est celle-là qu’il faut retenir. Même si elle n’est pas la meilleure ou la plus évoluée, les réelles compétences techniques dans ce domaine sont suffisamment rares pour que ce soit un critère de choix déterminant.

La société HLM Grand Quevilly, près de Rouen (Seine-Maritime), a choisi avec succès la voie du système propriétaire. Cette so­ciété exploite plusieurs immeubles équipés en chauffage électrique « base appoint ». Le confort s’est avéré à la longue insuffisant et les charges trop élevées. Dans les 139 logements répartis sur les neuf immeubles de la résidence Les Prévoyants construite en 1975, la gestion du chauffage, composé d’une base collective par plancher chauffant et d’un appoint individuel par convecteurs, avait fortement dérivé sous la pression des habitants. Le service technique de la société a donc décidé de mettre en place un système à gestion totalement collective, dans lequel la base serait réduite et l’apport de l’appoint des convecteurs, logement par logement, serait restauré. À l’issue de la rénovation, cette résidence a obtenu le label Promotelec Confort Sécurité (voir encadré ci-dessous). Pour cette gestion collective au confort individualisé, le service technique a retenu le système de GTB Staefa MS 2000, qui permettait de rassembler dans un même système de supervision les chaufferies traditionnelles et les immeubles en chauffage électrique. Le plancher de chaque immeuble est piloté, en fonction de la température ambiante, par un module NRU de Landis & Staefa. Un automate par logement ­pilote les convecteurs d’appoint. Ces régulateurs communiquent avec les concentrateurs Napc (contrôleurs de réseau), puis avec l’un des deux automates Ncrs – un pour les convecteurs, l’autre pour les planchers – par un bus de terrain utilisant un protocole propriétaire. Ce système est ouvert à d’autres fonctionnalités et la société envisage de l’utiliser pour gérer la VMC. En quelques minutes, chaque matin, le personnel de maintenance de la société visualise sur l’écran du superviseur les informations provenant de chacun des appartements. Tout écart significatif de température saute aux yeux et déclenche une visite de contrôle : d’où une meilleure efficacité du personnel d’entretien et un gain de temps pour la programmation des interventions. La société a conclu avec le fabricant un contrat d’assistance-formation afin d’acquérir une autonomie totale dans l’exploitation de ce système propriétaire.

Une autre approche est proposée par l’École polytechnique de Zürich (Ethz) qui gère plusieurs dizaines de bâtiment dispersées dans trois villes allemandes. Longtemps pionnière dans le développement de la GTB, l’École a installé ses premiers automates il y a trente ans. Fin 2000, elle se trouvait face à plus de 5 marques d’automates différentes, soit une trentaine de modèles, 5 bus protocoles de bus de terrain différents contrôlant plus de 50 000 points concernant le chauffage, la ventilation, la lutte anti-incendie, les accès, la climatisation, etc. L’École polytechnique a décidé de synthétiser cette hétérogénéité, sans pour autant tout bouleverser, en utilisant un système novaPro Open de Sauter Building Control. Ce système est en effet compatible avec plus de 200 protocoles de bus de terrain et automates différents, qu’il s’agisse de protocoles ouverts ou de systèmes propriétaires. Après quatorze mois de travaux, l’École a basculé sur novaPro Open et sur un réseau Ethernet en juillet 2001. La supervision novaPro Open traite désormais les données recueillies auprès de 54 300 points techniques (maintenance chauffage, climatisation, éclairage, etc.), 24 200 points de lutte anti-incendie et 1 200 compteurs d’eau de gaz, d’électricité, d’énergie, etc. Après un an d’utilisation, Ethz a réalisé 390 000 euros d’économies : 195 000 euros proviennent de l’optimisation des interventions des partenaires extérieurs, 162 500 euros de la réduction des consommations d’énergie et 32 500 euros de la réduction des coûts de maintenance des anciens automates.

Des économies associées à un système propriétaire
À la résidence Les Prévoyants (Seine-Maritime), un système propriétaire assure la gestion collective du plancher chauffant allié au confort individualisé par convecteurs. Cette solution a permis de limiter la dérive du coût total de la consommation de chauffage.
SaisonConsommation (kWh)Coût moyen du kWh (centimes d’euros TTC)Coût total de la consommation chauffage(euros TTC)
1998-1999, avant rénovation878 3868,8677 908,00
1999-2000902 3988,1773 692,17
2000-2001941 6707,5371 031,02
Source : Service technique de la SA HLM Grand Quevilly.

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