Smart building : De l’édifice primitif au bâtiment intelligent

Apparu ces dernières années, le concept de smart building représente, selon la définition émise par la DRIEE (Direction Régionale et Interdépartementale de l’Environnement et de l’Énergie),  « 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 d’un bâtiment tout en respectant les réglementations en vigueur ».

La gestion énergétique n’est plus la seule à intervenir dans une construction à proprement dite intelligente, rentrent également en ligne de compte : l’organisation de la sécurité et de l’accès à l’édifice, la connectivité Internet et le cloud qui se doivent d’être optimaux pour assurer et opérer toutes les émissions, transmissions et stockages d’informations, l’interactivité humaine avec l’environnement du bâtiment via des capteurs, des compteurs, des objets connectés et des applications mobiles, ainsi que la collecte et l’analyse des données générées par les hommes et agrégées dans un système analytique. « La traduction « bâtiment intelligent » correspond aujourd’hui 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 » représentant pour certains l’évolution de « l’intelligent building » que l’on pourrait associer finalement au bâtiment communicant », nuance Cushman & Wakefiled, société américaine de conseil en immobilier d’entreprise.

Plus clairement et assorti d’exemples concrets, le smart building repose sur trois strates distinctes :

  1. Interviennent prioritairement les propriétés (matériaux de construction, isolation, orientation,…) et caractéristiques directement inhérentes à un édifice : air conditionné, alarme incendie, ascenseurs, caméras, chauffage, contrôle d’accès, détecteurs de mouvement, éclairage, électricité, réseaux d’eau, ventilation…
  2. S’ajoutent ensuite les différents systèmes incorporés (Internet, Cloud, protocoles open data, softwares d’analyse,…) qui centralisent et garantissent l’interopérabilité, entre eux, des éléments constitutifs susmentionnés : gestion sur site et à distance, maintenance, suivi, optimisation, automatisation et système d’alerte si besoin d’intervention humaine…
  3. Arrive enfin en dernière couche l’intégration des systèmes avec les usagers du bâtiment : administration/pilotage des différents espaces de l’édifice : hall d’entrée, salles, bureaux, réfectoire,  centre de contrôle, chaufferie…

Du smart building à la smart city en passant par le smart grid

=> Smart grid et domotique

« Le marché des smart grids correspond à l’incorporation des nouvelles technologies de l’information et de la communication dans les réseaux électriques », explique la DRIEE. Est ainsi dénommé smart grid un réseau de distribution d’électricité intelligent dont la technologie permet d’optimiser le rendement, tout en mettant en relation l’offre et la demande entre un producteur et les consommateurs d’électricité. Sécuritaire et générant des informations détaillées, un smart grid permet d’identifier rapidement toute anomalie, accident ou panne intervenant en son sein. Il offre, en outre, aux usagers des données sur leur consommation, profitables à une maîtrise de leurs utilisations et à une réduction de leurs dépenses.

Pour sa part, la domotique matérialise « 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 », précise ClimaMaison, expert en confort thermique et maison connectée. A l’image d’un smart building, elle permet de piloter à distance, chez soi, l’intensité du chauffage, de la lumière, la sécurité du domicile, mais peut aussi très bien servir à lancer des machines de lavage de linge ou encore un système d’arrosage pour le jardin.

Si la domotique est aujourd’hui prioritairement associée au concept plus privé de smart home (maison intelligente), elle peut également totalement s’induire dans la notion de smart building.

=> Smart city

La smart city ou ville intelligente dépeint, selon le Business Dictionnary, « un lieu urbain évolué 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 ». Le conseiller en immobilier d’entreprise Cushman & Wakefiled rajoute : « 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 ».

=> Les acteurs du smart building

Un smart building fonctionne par le biais de différents acteurs, en relation de plus en plus étroite les uns avec les autres, opérant sur une même chaîne de valeur. Sept branches principales se distinguent : la maîtrise d’ouvrage, la maîtrise d’œuvre, les métiers du bâtiment et de la construction, les fournisseurs de briques technologiques, les installateurs / intégrateurs, les prestataires de services divers et, bien sur, les utilisateurs.

 

Les risques d’un développement trop massif du smart building

=> Défaillances de la sécurité

L’augmentation du recours aux systèmes inter-opérants et logiciels software présents dans un smart building, en connexion réseau avec internet et le cloud, accroît inévitablement les risques de cyber-attaque du bâtiment. Toute information générée peut être corrompue, réemployée à mauvais escient ou dérobée. Un immeuble peut en effet témoigner d’abus d’utilisation ou de vols de ses données, qu’elles ne concernent que le fonctionnement de l’édifice ou qu’elles se révèlent plus personnelles sur ses occupants.

Plusieurs réglementations, nationales et européennes, ont germé ces dernières années afin d’encadrer plus strictement la protection des données personnelles. Des mesures sont déjà en vigueur dans un certain nombre d’organisations du territoire comme l’ANSSI (Agence Nationale de la Sécurité des Systèmes d’Information) qui collabore notamment avec de très grandes sociétés telles que ENEDIS ou GRDF. La CNIL (Commission Nationale de l’Informatique et des Libertés), de son côté, régule et accompagne les entreprises tricolores dans leur conformité légale et juridique vis-à-vis des données personnelles.

Plusieurs textes institutionnels fondamentaux sont actuellement à retenir à ce propos : le Règlement Général sur la Protection des Données (RGPD) n°2016/679, le projet de directive européenne sur le secret des affaires n°2016/679 et la loi française pour une République numérique n°2016/1321.

=> Les ondes électromagnétiques

Second risque incombant à la multiplication du concept de smart buildings : l’intensité et la densification des ondes électromagnétiques en un seul et même lieu.      Si les débats continuent de se conduire au sein de la communauté scientifique, aucune étude n’a aujourd’hui réellement conclu à la dangerosité des ondes électromagnétiques sur tout un chacun, hors personnes attestant d’électrosensibilité et d’électrohypersensibilité (EHS). Le combat de ces dernières a d’ailleurs eu pour conséquence la promulgation du décret n°2016-1074 visant à limiter les champs d’ondes électromagnétiques en espaces professionnels. Entrée en application le 1er janvier 2017, cette mesure oblige l’employeur à procéder à une évaluation des risques dans ses locaux et à clairement les spécifier dans le DUER (Document Unique d’Évaluation des Risques).

« Il reste à savoir à quel point 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 réflexions », révèle Cushman & Wakefiled

Quid d’un smart building parfaitement optimal ?

Pour être considéré parfaitement optimal, un smart building doit concrètement remplir huit critères prééminents :

  • La digitalisation et la connexion : Un immeuble intelligent doit être équipé d’une excellente connexion à internet mais aussi d’équipements pour faciliter l’accès à cette connexion depuis n’importe où et n’importe quel terminal (smartphone, tablette, écrans, et autres objets connectés…).
  • La flexibilité : Les systèmes de gestion, les équipement et les technologies du bâtiment doivent se démontrer modulables et actualisables.
  • Une faible empreinte carbone : Le smart building doit permettre de réduire les coûts énergétiques et ainsi l’empreinte carbone de l’édifice.
  • Workplace as a service : Un immeuble intelligent doit abriter un écosystème de services destinés à l’employé.
  • La gestion de l’environnement par l’employé : Le travailleur doit pouvoir contrôler directement son espace de travail à distance par le biais de commandes implantées dans un lieu défini au sein de l’édifice ou, plus mobile, via une application sur smartphone ou tablette.
  • Le partage de données : Les systèmes doivent permettent l’accès et l’échange de données aux occupants de l’immeuble pour faciliter leur organisation et une meilleure appropriation de leur espace, aux prestataires afin de développer les applications, ainsi qu’au facility management, asset services et services divers afin d’analyser les habitudes, comportements et rapport à l’espace, des utilisateurs.
  • Le mixité des usages : Dans l’idéal, un smart building s’imbriquant dans une smart city doit privilégier un environnement pluriel, enrichissant et dynamique en abritant différentes activités et structures telles que des bureaux, des logements, des commerces, des lieux de loisirs et de divertissement…
  • Interaction avec d’autres bâtiments : L’immeuble intelligent n’évolue plus isolément mais communique avec d’autres édifices (partage de connectivité et de données, intégration à un même smart grid, …)

Les chiffres du smart building et des objets connectés dans l’immobilier

Voici quelques chiffres et statistiques intéressants à connaître sur le smart building, les objets connectés et les smart cities:

  • Selon les prévisions et estimations, le marché mondial des smart buildings devrait générer 24,7Mds$ d’ici 2021. (Intelligent Building Systems et MarketsandMarkets, 2017).
  • 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 la moitié des secteurs représentés. (Memoori, 2013).
  • Les trois principaux moteurs d’investissement dans les smart buildings sont : l’économie des coûts (44 %), la satisfaction des clients (22 %) et l’amélioration technique des opérations et de la maintenance (19 %).
  • Le marché mondial des services dédiés aux smart cities devrait atteindre 225Mds$ d’ici 2026. (Navigant Research, 2017).
  • Désormais pleine partie intégrante du marché, le nombre d’objets connectés va continuer de s’accroître au fil des ans dans le secteur de l’immobilier. En 2021, il seront particulièrement présents dans le Commercial Real Estate (bureaux, hôtels, commerces…) pour 3 687 millions d’unités, au sein des maisons intelligentes pour 2 845 millions, et dans les entrepôts industriels pour 1 139 millions.

Ces nouvelles technologies qui pèseront sur le marché du smart building

Encore expérimentales ou en fort développement, de nouvelles technologies et tendances devraient dans un avenir plus ou moins proche grandement jouer dans l’univers du smart building.

L’Internet des objets (Internet of Things – IoT) permet de disposer de services en interconnectant des objets (physiques ou virtuels) à des réseaux digitaux. Ces objets connectés échangent des données avec les systèmes des bâtiments intelligents. Ils deviennent alors des BioT (Building Internet of Things) et peuvent avoir tendance, selon les applications testées, à supplanter les systèmes automatisés des édifices (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.) », éclaire Cushman & Wakefield.

Parallèlement, le modèle d’exploitation commerciale des logiciels installés sur des serveurs distants (Software as a Service – SaaS) progresse prodigieusement dans la gestion automatisée d’un bâtiment. Le marché, qui enregistrait un chiffre d’affaire de près de 13,7Mds$ en 2016, devrait avoisiner 18,7Mds en 2020 (Memoori, 2016). Sur le pan de l’automatisation partielle d’androïdes et de l’intelligence artificielle (IA), les robots ont vocation à se démocratiser au sein des entreprises dans le futur. Aucune inquiétude à nourrir pour l’instant sur quelconque vol de métiers aux êtres humains, ces derniers devraient principalement détenir des fonctions de coaching et d’assistanat (Nao, Pepper, …), de conseil (Vital, …) et de surveillance (Knightscope, Smp robotics, …). Le spécialiste Cushman & Wakefield prévoit : « Les robots et intelligences artificielles pourraient à l’avenir se développer dans les smart buildings, en particulier dans les domaines de la maintenance des systèmes et dans la sécurité ».

Enfin, nous l’avons précédemment évoqué en dénombrant les deux principaux risques qui peuvent être liés au smart building, la cyber sécurité – adaptée aux systèmes de gestion des bâtiments mais aussi à toutes applications numériques et appareils/objets connectés à internet  – représentera, et représente déjà, un enjeu majeur pour demain.

Quand le bâtiment primitif se transforme en bâtiment intelligent puis pensant ?

« 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, explique Cushman & Wakefield. 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 ses 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 », termine l’expert.

Le bâtiment pensant accueillant son PDG de bon matin en lui indiquant que son café ristretto noir, tel qu’il le préfère, l’attend en salle de réunion ne semble pas pour si loin…