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VDI, ou comment démêler les fils de la voix, des données et des images

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VDI, ou comment démêler les fils de la voix, des données et des images

La rénovation du campus universitaire de Jussieu à Paris (v e arr.) est un très gros chantier en cours. Les espaces intérieurs des bâtiments à l’est sont en cours de reconstruction. Ils sont dotés d’un câblage 80 % cuivre et 20 % optique en catégorie 6A à 10 Go. Schneider installe le squelette des circulations, les verticalités du câblage et les baies. Les plateaux sont alimentés en filaire, ou en wifi.L’informatique est le deuxième poste de dépense énergétique

© (Doc. H.d’E.)

La qualité d’un réseau Voix-données-images dépend des propriétés des composants mis en œuvre. Pour aider les concepteurs dans leurs démarches, les industriels du syndicat professionnel Gimelec planchent sur un référentiel d’analyse qui définirait l’infrastructure du réseau de communication de demain. Un mode d’emploi pratique à mettre en œuvre.

Année après année, l’infrastructure numérique des bâtiments prend de l’ampleur et se complexifie. Les concepteurs et les architectes doivent maintenant l’intégrer très tôt, en amont de la phase projet, aussi bien dans le résidentiel, que le tertiaire ou l’industriel.

Les enjeux économiques et techniques sont même devenus essentiels, autant pour les constructeurs que pour les occupants. Désormais, trois grandes problématiques sont à prendre en compte lorsqu’on désire démêler et différencier les réseaux numériques de l’infrastructure électrique qui innerve déjà l’ensemble du bâti.
D’abord, l’infrastructure numérique est double. D’un côté, il y a les réseaux de transmission de la Voix, des données et des images (VDI) propres à véhiculer la téléphonie, l’informatique ou la vidéo (télévision, vidéosurveillance). De l’autre, se trouvent les réseaux nécessaires à la Gestion technique du bâtiment (GTB) pour administrer les alarmes, la sécurité, les contrôles d’accès, la climatisation/chauffage ou l’éclairage. Or, il existe une convergence acrue des deux types de réseaux vers la norme IP, avec des passerelles communes entre le numérique de gestion et la VDI, afin d’obtenir des tableaux de bord et piloter à distance les installations techniques du bâtiment.
La seconde problématique est due à l’évolution rapide des performances technologiques. La qualité actuelle des systèmes de Courants porteurs en ligne (CPL) autorise à faire circuler des signaux numériques sur l’infrastructure électrique, voire par onde radio avec le wifi. À l’inverse, les réseaux numériques filaires peuvent aussi véhiculer une alimentation électrique sur une infrastructure Ethernet classique dotée de prises RJ45, notamment avec le PoE (Power over Ethernet, voir encadré Compléments normatifs). Un seul branchement suffit alors pour installer des caméras de vidéosurveillance. Voilà pourquoi ne parle de moins en moins de scission entre courants forts - électriques - et de courants faibles - numériques. Les deux pouvant être portés par le même câblage.

Attention aux câblages « spaghetti »

La dernière problématique concerne la nécessaire flexibilité des locaux, surtout dans le tertiaire. Le réseau VDI est de type local. La plupart des infrastructures actuelles n’atteignent pas encore 10 Go. Mais si les niveaux à 40 Go, ou même à 100 Go, encore très rares, risquent de se généraliser dans les années à venir. En conséquence, il faut à tout moment être capable de repenser l’organisation des réseaux numériques, les modifier et les faire évoluer à la demande des occupants. Cela va de pair avec un enjeu de surface, puisque chaque mètre carré compte et que les maîtres d’ouvrage cherchent à limiter la surface des locaux techniques et de l’infrastructure.
Les technologies sont plus ou moins matures. La pratique est d’installer un répartiteur général et de limiter, ou voire supprimer, les sous-répartiteurs d’étages. Les connecteurs et les « switchs » sont alors insérés dans de petits boîtiers placés dans les planchers techniques ou les faux plafonds. Le problème est alors de gérer et de sécuriser ces éléments techniques actifs avec des droits associés. Attention, enfin, aux câblages « spaghetti » dont on ne retrouve plus la logique.
Le gain de place passe aussi par l’installation de baies de brassage densifiées. De plus en plus souvent, elles sont prémontées et préconfigurées en usine, pour être rapidement installées dans le bâtiment. Cette approche conceptuelle privilégie l’installation dans des emplacements prédéterminés et évolutifs. Le principe est d’installer des pôles de ressources permettant d’alimenter des espaces de bureau qui vont évoluer dans la vie du bâtiment. Il sera alors facile de déplacer un poste de travail.En marge de cet état des lieux, il faut souligner que les produits d’équipements en réseaux VDI existent depuis plus de vingt ans et sont standardisés. En France, l’offre est très concurrentielle et se segmente entre plusieurs filières : constructeur, distributeur, installateur, bureau d’études, utilisateur. De son côté, le câblage est un marché standard et mature de 200 millions d’euros par an. Pour les maîtres d’ouvrage, il devient difficile de différencier la valeur ajoutée entre les produits de marque et les équipements à bas prix venus d’Asie ou d’Europe de l’Est. Enfin, il faut aussi réfléchir aux matériaux utilisés, c’est-à-dire prévoir de mettre en œuvre des produits recyclables. La dépollution des anciens câblages est actuellement très complexe.

Mise en œuvre de produits recyclables

Tout repose donc sur la qualité et les types de composants mis en œuvre. C’est pour aider les concepteurs à s’y retrouver que Legrand et Schneider Electric France planchent sur un modèle d’analyse rationnelle qui définirait l’infrastructure du réseau de communication de demain. La démarche est soutenue par le Gimelec (Groupement des industries de l’équipement électrique, du contrôle-commande et des services associés), syndicat professionnel membre de la Fieec (Fédération des industries électriques, électroniques et de communication). « À terme, nous visons à créer un référentiel de type label autour des offres de nos adhérents, cela, dans le but de maintenir la qualité et les performances des équipements de réseaux VDI », explique Antonin Briard, délégué du secteur Automatismes et systèmes d’Information du bâtiment au Groupement. Une dizaine d’adhérents, comme Emerson Nexans ou Casanova, ont déjà rejoint ce groupe de travail.

Enjeux financiers et humains

La démarche, en cours d’aboutissement, détaille cinq critères (voir encadré page suivante). Le premier traite de performance et de technologie. « Nous observons une explosion des données numériques dans l’entreprise », analyse Benjamin Nicklin chez Schneider Electric France. Les volumes et les besoins croissent rapidement avec le développement de la visioconférence et du streaming, la virtualisation du poste de travail, la généralisation des applications hébergées à distance. En parallèle, les applications internes de gestion du bâtiment se multiplient avec l’arrivée de nouveaux systèmes de vidéosurveillance, la gestion active des énergies et des consommations, la sécurité du bâtiment.
Résultat : les serveurs informatiques installés dans le bâti doivent être sécurisés avec une qualité de service optimale et pérenne. C’est là le deuxième critère mis en avant par David Le Vely chez Legrand. « Les enjeux sont financiers, puisque le coût du dysfonctionnement d’une salle de marché est estimé à 6 millions d’euros l’heure. Ils sont aussi humains, comme dans les établissements de santé. »
La demande de sécurité s’accroît aussi avec l’explosion des besoins du nomadisme : l’usage du Cloud computing et des appareils connectés (tablette, smartphone, portable, objets communicants). Pour se prémunir du risque de piratage et d’espionnage, il faut donc une infrastructure parfaitement sécurisée sur laquelle les données sont disponibles. C’est là le troisième critère de la démarche.

Préparation en amont du cahier des charges

Le réseau VDI du bâtiment doit aussi pouvoir évoluer dans le temps et dans son environnement. L’infrastructure a besoin de flexibilité et d’évolutivité. Le quatrième critère oblige alors à rendre possible la reconfiguration rapide des espaces, modifier le nombre de personnes desservies au mètre carré ou l’organisation du travail, ou encore prévoir un changement de destination des locaux. Dans certains cas, la problématique devient multisite : comme dans les parcs de magasins ou les centres commerciaux, voire pour le patrimoine d’une collectivité locale.
Le cinquième et dernier critère traite de la nécessité de bâtir une infrastructure qui soit au service de la performance globale du bâti. Cela pour réduire la consommation énergétique, améliorer la qualité de l’empreinte environnementale du bâti selon les labels et la réglementation en vigueur. C’est indispensable à l’heure où l’informatique est devenue le deuxième poste de dépenses d’un bâtiment de bureaux (voir schéma ci-contre)
Chaque critère qualifie l’infrastructure de communication qui sera mise en œuvre et accompagne les acteurs dans leur réflexion sur la bonne architecture qui sera adaptée aux besoins et respectera les normes. Plusieurs questions sont alors abordées et traitées pour qualifier le réseau : quelles sont les applications utilisées (sécurité, informatique, communication, vidéosurveillance, gestion active de l’énergie), comment les intégrer sur le réseau, comment garantir le bon niveau de disponibilité, quelles technologies mettre en œuvre (fibre optique, cuivre), quels sont les protocoles utilisés, et enfin quelle est la destination du bâtiment ?
Le résultat final servira à fixer aussi les coûts d’investissement et d’exploitation des réseaux, préconisera des technologies et les services à mettre en œuvre, et surtout préparera le cahier des charges techniques en amont de l’appel d’offres qui sera très précis en matière de résultat.

Cinq indicateurs définis selon trois critères pour caractériser le bâtiment…

Indicateur

Performance des réseaux

Sécurité des réseaux

Disponibilité des données

Évolutivité et flexibilité

Performance environnementale

Définition de l’indicateur

Caractérise la rapidité et la qualité de transmission des données au service des applications utilisées dans le bâtiment

Caractérise le niveau d’accès aux informations et aux données

Caractérise la continuité d’accès aux informations et aux données

Caractérise la capacité de l’infrastructure à permettre le changement d’usage et l’évolutivité dans le temps

Caractérise l’empreinte environnementale et les consommations énergétiques de l’infrastructure de communication

Critère 3 (maximum)

Besoin d’un accès rapide et de gros échanges de données : vidéo sous IP, Cloud Computing, virtualisation, surveillance des locaux, data center…

Niveau maximal pour les transactions. Données sensibles et confidentialité

Données accessibles sans coupure (24/24 et 7/7)

Connaissance du taux d’occupation des bureaux. Suivi à distance des mouvements des répartiteurs/brassages

Surveillance de consommation énergétique du réseau, limitation du Cooling, réduction de surface des répartiteurs, GTB raccordée au réseau

Critère 2 (moyen)

Mise en œuvre d’une gestion énergétique du bâti. Partage de fichiers communs via un intranet

Accès sécurisé et contrôlé à distance des données via des réseaux filaires ou wifi

Certaines applications doivent avoir un accès réseau et serveurs en continu (24/24) sans coupure

Intégration de nouvelles fonctionnalités

Produits certifiés (PEP, Ecopassport)

Critère 1 (faible)

Accès simple à Internet
et au téléphone

Accès au réseau pour le personnel

L’accès au réseau n’est pas critique

Évolution du nombre d’utilisateurs

Pas d’exigence environnementale

… et pour caractériser les équipements qui composent un réseau VDI

Indicateur

Performance des réseaux

Sécurité des réseaux

Disponibilité des données

Évolutivité et flexibilité

Performance environnementale

Critère 3 (maximum)

Distribution de 10 à 40 Gb en fibre optique haute densité, convertisseur aux postes de travail. Architecture à fibre FTTO verticale + horizontale

Firewall et contrôle d’accès sécurisé sur les ports (connecteurs prises, panneaux de brassage)

Redondance du réseau
et des serveurs
Architecture SRO (si existe toujours)

Systèmes de management de l’infrastructure de câblage. Gestion des accès et management des ressources

Solution de GTB liée au réseau IP, réduction des mètres carrés et du Cooling par la solution fibre. Usage du POE+ sur les liens cuivre, usage de PDU managés

Critère 2 (moyen)

Architecture cuivre catégorie 6A. Liaisons fibre optique Backbone/campus

Gestion d’accès aux panneaux de brassage et prises (sécurisées). Bornes wifi

Utilisation d’onduleurs. Accès sécurisé sur les baies

Usage possible de boîtes de zones pour reconfigurer les espaces. Point de consoli-dation, distribution par faux planchers/faux plafonds

Wifi : possibilité de programmation horaire pour économiser l’énergie. Usage de PDU avec mesure intégrée. Solutions haute densité.

Critère 1 (faible)

Architecture cuivre cat 6/6A, capable de supporter
du 1 à 10 Gb

Accès sécurisé sur les baies de brassage

Continuité de masse sur les baies de brassage

Réserve sur les panneaux de brassage/baies

Utilisation du PoE (Power over Ethernet), prises supportant le PoE

(Source : Gimelec.)

vous lisez un article des Cahiers Techniques du Bâtiment N°332

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