Bâti ancien - Le numérique au service de l’efficacité énergétique

Concilier réduction des consommations d’énergie et intégrité du bâti ancien : c’est l’un des apports du numérique. Dans cette perspective, le cluster Patrimoine Bâti 4.0 de l’Aube, avec le soutien de la Fédération nationale, la FFB Grand-Est et la FFB de l’Aube, a lancé et porté un projet de conception d’un système performant combinant IoT (Internet des objets) et IA (intelligence artificielle).

7:4723/09/2024
Rédigé par FFB Nationale
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Bâtimétiers Numéro 76 | septembre 2024

Groupes scolaires, équipements sportifs, grands ensembles de logements… La France compte un tiers de bâti dit « historique », c’est-à-dire d’édifices construits avant 1948, qui, sans être classés, présentent des particularités architecturales découlant de savoir-faire, techniques constructives et matériaux ancrés dans des territoires, et de ce fait doivent être préservés.

 

Or, ces bâtiments, souvent très consommateurs d’énergie, ont vocation à faire l’objet de travaux de rénovation thermique d’ampleur, dans le cadre de la transition énergétique. « Pour rénover au niveau BBC l’ensemble de nos bâtiments d’ici 2050, il faudra traiter entre 750.000 et 1 million de bâtiments par an, soit trois fois plus qu’aujourd’hui », rappelle Jonathan Budzin, secrétaire général de la FFB de l’Aube et directeur du Cluster Patrimoine Bâti 4.0.

 

« Se posent donc plusieurs défis, expose-t-il : la conservation de l’esthétique des bâtiments, alors que les techniques et matériaux modernes ne sont pas forcément adaptés ; le volume à traiter en un temps limité, ce qui nécessitera une main-d’œuvre suffisante ; et enfin, le coût induit par de telles opérations. »

 

C’est une des raisons pour laquelle un cluster dédié à la réhabilitation du patrimoine bâti a été monté à l’échelle de l’Aube, mais avec une ambition nationale, qui « vise à agréger les compétences des acteurs du territoire pour innover dans un but de développement économique, en misant notamment sur le numérique », indique Vincent Mathieu, président de la Fédération départementale et du cluster.

© DR

Des services en pointe

 

Outre les scénarios de réduction des consommations énergétiques, la solution va proposer des services additionnels : la maintenance prédictive, avec à la clé un gain de temps et de coût, puisqu’elle permettra de détecter les signaux faibles des équipements et d’agir de manière préventive. Mais aussi, c’est très novateur, l’établissement d’un diagnostic de performance énergétique (DPE) dynamique, précis et en temps réel.

 

Le couplage de ce système avec un jumeau numérique donne la possibilité de simuler diverses opérations de rénovation thermique et d’évaluer leur impact en matière de coûts, délais et réduction de consommation énergétique. Avec pour résultat des recommandations de travaux personnalisés.

 

Le système va être testé en pilote, avec le soutien de la communauté d’agglomération Troyes Champagne Métropole et de la FFB de l’Aube, à l’école Jules-Ferry de Troyes (photo ci-contre) : un bâtiment de type 1930, qui correspond aux ouvrages que l’État a identifiés comme prioritaires dans sa stratégie de rénovation.

Miser sur la puissance de l’IA

 

C’est au sein du cluster qu’a été développée, avec l’appui d’un industriel local, une solution efficace qui intègre une solution IoT (Internet des objets) à sa plateforme d’intelligence artificielle (IA), une solution efficace à moindre coût, basée sur les technologies de l’IoT couplées à celles de l’IA.

 

« L’objectif ? Réduire les consommations énergétiques tout en préservant, c’est essentiel, le confort des usagers. Avec, sous-jacente, l’idée que l’IA puisse être suffisamment per­formante pour comprendre les habitudes et préférences, et aller chercher le meilleur scénario d’optimisation », détaille Jonathan Budzin.

 

Pour chaque bâtiment, des capteurs IoT (luminosité, température, hygrométrie, CO2, etc.) envoient en temps réel des données à une plateforme dotée d’une IA ; celle-ci les analyse et prend des décisions (par exemple, éteindre ou rallumer le chauffage) ; puis les redescend ensuite vers des actionneurs (ou commandes) IoT installés notamment sur les équipements de chauffage, de ventilation, électriques à l’intérieur du bâtiment.

 

Grâce à ce système in situ, la régulation des paramètres de confort (température, humidité, qualité de l’air, luminosité…) se fait de manière efficace, en fonction de l’occupation réelle des espaces et des besoins. Et tout événement anormal (par exemple, une surchauffe, une sous-tension ou un taux d’humidité excessif) est détecté et peut être résolu, avant de dégénérer en incident majeur. « Cette démarche de récolte des informations bâtiment par bâtiment marque une première étape.

 

L’objectif sera ensuite d’agréger toutes les données collectées sur les bâtiments similaires équipés et de les passer au filtre de l’IA, condition pour l’alimenter et la rendre de plus en plus pertinente – et ainsi de produire le meilleur scénario possible de recherche d’économie d’énergie », poursuit Vincent Mathieu.

© DR

Des formations sur mesure

Sur ce type de projet, l’installation doit être calibrée pour être performante et la pose technique parfaitement maîtrisée. Des formations ont été spécifiquement développées, avec le pôle formation de l’UIMM Champagne-Ardenne et l’Université de technologie de Troyes, sur trois métiers : chargé d’affaires, technicien en bureau d’études et électricien poseur. Elles seront disponibles en octobre 2024.

En savoir plus : [email protected]

Des gains d’économie d’énergie mesurés/attendus jusqu’à 40 %

 

Les économies d’énergies attendues sont significatives : de l’ordre de 15 à 20 % pour le système de base, qui couple capteurs IoT et IA installés localement, ce qui permet de descendre d’une classe très rapidement ; et il est possible d’espérer des gains jusqu’à 40 %, au fur et à mesure de l’autoapprentissage et des progrès de l’IA – comme l’ont montré les premières expérimentations sur plusieurs bâtiments accueillant du public, comme des écoles, à Rambouillet, à Bois-d’Arcy ou encore à Cherbourg.

 

« C’est un projet ambitieux, à la portée nationale, qui apporte de nombreux services à un coût technique très bas. On estime le retour sur investissement entre six mois et un an », commente Jonathan Budzin. Conclusion : le numérique permet de moderniser les bâtiments anciens de manière efficiente et économique, contribuant ainsi à leur durabilité.

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