Le suivi et le pilotage des bâtiments

Introduction

Le suivi et le pilotage des bâtiments Définition : Les outils de suivi et de pilotage permettent au gestionnaire, grâce à une instrumentation plus ou moins poussée du bâtiment, de suivre ses consommations et/ou d’optimiser ses installations techniques avec pour objectifs de vérifier l’efficacité de son patrimoine bâti et d’établir des plans d’actions de réduction des consommations tout en assurant aux usagers un cadre de vie agréable. Introduction

Les enjeux Coût de l’exploitation sur le cycle de vie d’un bâtiment Part importante des coûts d’exploitation et de maintenance : importance des outils de suivis Les enjeux du suivi des performances d’un bâtiment Source : Effinergie Introduction

Les points sensibles x Point sensible Mauvaise pratique Bonne pratique

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Définition des besoins du maître d’ouvrage Phase conception Caractérisation du point sensible :  Outils de suivi installés en inadéquation avec l’utilisation réelle (laissés à l’abandon car parfois trop complexes ou non utilisés à leur optimum). Origine / Impact :  Manque de compétences et de connaissances du MO : surcoût à l’investissement et sur les économies non réalisées. Solution et préconisation :  Faire appel à un bureau spécialisé dont le rôle est d’assister le MO dans la définition des besoins.

Définition des besoins du maître d’ouvrage Phase conception Illustration : Il existe plusieurs degrés d’instrumentation d’un bâtiment qui correspondent à des enjeux de supervision différents. Source : Effinergie

Rédaction des CCTP Phase conception Caractérisation du point sensible :  Manquement lors de la rédaction des textes : points de mesures non retranscrits, équipement oubliés… Origine / Impact :  Manque de compétences des bureaux d’études (la conception d’outil de suivi et de pilotage demande des compétences transversales en CVC, électricité, informatique, régulation, programmation) : mauvaise qualité d’usage (difficulté d’utilisation). Solution et préconisation :  Donner des indications précises sur les points de mesures et/ou de pilotage, du fonctionnement de l’installation et du contenu des synoptique. Etayer les textes de schémas clairs et lisibles.

Rédaction des CCTP Phase conception Exemple de solution : Tableau de repérage des points de mesure et d’actions (entrées et sorties analogiques et digitales ) : Points de régulationTypes de pointsRemarque AIDIAODO Sonde ext1 Sonde amb nord1 Une seule sonde représentative du circuit Nord Pompe nord 1 1 V3V nord 1 Ouverture de la vanne de 0 à 100% Sonde départ nord1 Sonde amb sud1 Une seule sonde représentative du circuit Sud Pompe sud 1 1 V3V sud 1 Ouverture de la vanne de 0 à 100% Sonde départ sud1 Pompe bouclage ECS 1 1 Pompe retour ECS 1 1 V3V ECS 1 Sonde départ ECS1 Sonde ballon ECS1 PME 1 Total des points7534

Rédaction des CCTP Phase conception Exemple de solution : Schéma technique détaillé de l’installation présentant les entrées et sorties analogiques et digitales sur les mesureurs et actionneurs

Rédaction des CCTP Phase conception Illustration : Contenu des synoptiques (interface de communication entre l’installation de GTB et l’opérateur) devant être décrit avec précision lors de la rédaction des textes. Chaque modification de ces synoptiques entraine un surcoût.

Protocoles de communication Phase conception Caractérisation du point sensible :  Protocoles de communication différents entre les équipements techniques et le coordinateur central : des équipements entiers ne peuvent pas être suivis et pilotés. Origine / Impact :  Défaut de conception, les protocoles de communication (langage type : LonWorks, BACNet, DAL Modbus…) des composants (mesureur ou actionneur) de l’installation sont différents et n’ont pas la possibilité de dialoguer : mauvaise qualité d’usage (difficulté d’utilisation). Solution et préconisation :  Pour les grosses installations de GTC, réaliser un lot transversal en relation directe avec les différents lots concernés pour se mettre d’accord sur un même constructeur et un même protocole de communication.  L’installation de boitiers nommés « passerelle » ou « gateway » permettent de traduire les différents langages mais complexifie et fragilise l’installation.

Protocoles de communication Phase conception Exemple de solution : Sur un lycée novateur en Charente-Maritime, l’ensemble des composants de la marque « Johnson Controls » communiquent sur un protocole propriétaire LON WORKS tandis que l’interface de supervision d’ « Energie Vision » utilise le protocole ModBus IP. Les deux équipements ne pouvant pas communiquer ensemble, un automate « Energy BOS », avec une carte de communication LON WORKS, a été installé et sert de passerelle entre les deux protocoles.

Câblages Phase mise en œuvre Caractérisation du point sensible :  Inversion de câblage entre deux mesureurs ou deux actionneurs lors de la mise en œuvre de l’installation.  lors de l’installation des mesureurs et actionneurs, inversion de l’ordre demandé par le superviseur et inadéquation avec l’usage. Origine / Impact :  Défaut de mise en œuvre : inversion de l’ordre demandé (ex :demande de chauffage alors qu’il y a des surchauffes). Solution et préconisation :  Difficilement repérable à la livraison et à la mise en servie, ses inversions de câblage ne peuvent être détectées que par un suivi humain adapté.  Prévoir une mission d’accompagnement sur deux ans du suivi et des mesures du bâtiment.

Câblages Phase mise en œuvre Illustration : Le câblage de cette sonde de température ambiante d’une salle de classe d’un lycée, a été inversée avec une sonde d’une autre classe. Assez régulièrement, il y avait une demande de chauffage alors que la salle était déjà en surchauffe. Et inversement pour l’autre pièce.

Poids d’impulsion électrique Difficultés sur l’appareillage Caractérisation du point sensible :  Les résultats de consommation indiqués par le compteur sont incohérents. Le poids d’impulsion (représentant à une certaine quantité d’énergie mesurée) ne correspond pas aux données annoncées par la documentation et gravées sur le compteur. Origine / Impact :  Défaut de produit : mauvaise qualité d’usage (difficulté d’utilisation). Solution et préconisation :  Difficilement repérable à la livraison et à la mise en service, ses inversions de câblage ne peuvent être détectées que par un suivi humain adapté.  Prévoir une mission d’accompagnement sur deux ans du suivi et des mesures du bâtiment.

Sonde de température Difficultés sur l’appareillage Caractérisation du point sensible :  Divers appareil ou objet installés à proximité des sondes viennent fausser la mesure de la température (par exemple des lampadaires éclairants fortement la sonde ou porte manteau isolant la sonde …). Origine / Impact :  Défaut de conception et/ou comportement des usagers : risque d’inconfort thermique. Solution et préconisation :  Réfléchir dès la conception au positionnement de ces sondes pour qu’elles ne puissent pas être influencées ou prévoir des systèmes évolutifs (réserve de câble, sonde Wifi …) dans le cas ou l’utilisateur final n’est pas connu.

Transmission et coordination Phase exploitation Caractérisation du point sensible :  Mauvaise transmission de l’information (consigne, mode de fonctionnement, modification des réglages). Perte ou manque d’information significative entre chaque phase du projet. Origine / Impact :  Défaut de coordination (due à un cloisonnement dans la chaîne d’acteur, en particulier pour les liens conception/exploitation et exploitation/maintenance) : allongement du délais de réglage. Solution et préconisation :  Mettre en place des actions permettant d’assurer une mémoire du bâtiment.  Se référer au guide du groupe de travail de VAD : « De la conception à l’exploitation : comment assurer une mémoire du bâtiment et optimiser son fonctionnement ? »

Prise en main de l’outil par l’opérateur Phase exploitation Caractérisation du point sensible :  Temps de prise en main des installations de suivi très long ( 1 à 2 ans). Origine / Impact :  Manque de formation (opérateur qui se retrouvent démunis face à la complexité des logiciels de supervision et d’exploitation des données) : allongement du délais de réglage et période d’inconfort thermique. Solution et préconisation :  Prévoir dès la conception un budget pour la formation du personnel.  Anticiper le turn-over en formant plusieurs opérateurs.

Prise en main de l’outil par l’opérateur Phase exploitation Exemple : Bâtiment équipé d’une GTB très importante comprenant plus de points de mesures et de pilotages : l’opérateur a mis une année avant de maîtriser pleinement l’outil. Durant cette période, les usagers se sont plaints d’inconfort thermique important. Certains défauts de réglage ne sont toujours pas réglés. Photo 1 : PC de supervisons répertoriant plus de points Photo 2 : illustration de store qui remonte automatiquement au bout d’une heure 1 2

Les compteurs de chaleur Caractérisation du point sensible :  Bien souvent, la somme des sous-compteurs diverge du résultat du compteur général, pouvant parfois représenter jusqu’à 50 % d’écart. Origine / Impact :  A la conception : mauvais choix des caractéristiques  A la mise en œuvre : défaut d’exécution  A l’exploitation : défaut de maintenance  Impact : mauvaise qualité d’usage Solution et préconisation :  Porter une attention particulière à toutes les phases du projet sur la validation des choix techniques, sur leur mise en œuvre et leur maintenance.

Les compteurs de chaleur Exemple d’un mauvais choix de caractéristique en phase conception : Les bâtiments performants ont de faibles besoins de chauffage et les compteurs doivent mesurer des débits d’eau très faibles. Si le débit technique minimum (qui correspond au débit mini détecté et enregistré) est trop élevé, une partie des consommations n’est pas comptabilisée.