Le BIM au service du bâtiment intelligent

Le BIM dans la GMAO, l’ancêtre du bâtiment intelligent

La maquette numérique d’un bâtiment est déjà intégrée aux logiciels de gestion de maintenance assistée par ordinateur (GMAO) en 2D ou 3D. Ceux-ci permettent de localiser tous les équipements d’un bâtiment (installations de plomberie, d’électricité, de chauffage, ventilation et climatisation, éclairage, installations mécaniques…), d’en assurer la maintenance corrective ou préventive et de gérer les stocks et l’achat de pièces, la gestion du personnel et certains indicateurs clés de performance.

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Tableau de bord de logiciel GMAO avec liste de capteurs et état de maintenance
Source : Fiix Software

Logiciel GMAO avec positionnement des capteurs sur un plan d’étage en 2D
Source : AkitaBox

Logiciel GMAO positionnant les réseaux et capteurs dans une maquette BIM
Source : Coswin

Le BIM, partenaire naturel du smart building

Cette intégration du BIM dans la gestion quotidienne du bâtiment, passive dans la GMAO classique, devient active dans le cas du Smart Building (ou bâtiment intelligent) où la maquette numérique n’est plus un simple support de localisation passif mais se veut acteur à part entière du pilotage du bâtiment. Le Smart Building vise à améliorer le confort du bâtiment, à économiser l’énergie grâce aux objets connectés en phase d’exploitation.

Si les objets connectés (IOT) vont rendre le bâtiment plus intelligent, le BIM va, quant à lui, garantir la certitude des caractéristiques techniques et géométriques des ouvrages sur lesquels ces objets sont installés. Certaines des données d’entrée des objets connectés sont extraites de la maquette numérique établie dans une démarche BIM. On peut ainsi imaginer un système de chauffage qui se règle automatiquement selon le nombre d’utilisateurs. Le volume de la pièce, le coefficient thermique de la façade, l’orientation de la pièce, sont alors autant de données qui vont être produites grâce au BIM.

Les capteurs connectés permettent un pilotage plus fin et une amélioration continue du bâtiment : par exemple, une ampoule ne sera plus remplacée quand elle tombe en panne (maintenance corrective) ou à intervalles réguliers (maintenance préventive) mais quand elle est sur le point de griller (maintenance prédictive), ce que le système prédit grâce aux données remontant des capteurs sur la durée de vie des équipements en fonction de l’intensité de leur utilisation et d’autres facteurs.

Le smart building, un bâtiment en permanente évolution

L’ouverture des fenêtres, la hausse ou la baisse du thermostat ou des stores par les usagers permettent d’ajuster les contrôleurs logiques agissant sur le bâtiment en les adaptant aux véritables usages constatés, ou au contraire de mettre en place des actions de coaching, par exemple énergétique, pour faire évoluer les habitudes. C’est ce que Schneider Electric a mis en place pour son siège du Hive à Rueil-Malmaison, continuant à améliorer la performance énergétique du bâtiment après sa livraison.

Autre exemple, l’utilisation réelle des salles de réunion à travers un logiciel de réservation, tel que celui proposé par Moffi, peut offrir des retours permettant d’adapter l’organisation des bureaux selon la demande exprimée mais aussi l’importance du télétravail, par exemple en développant davantage de salles de réunion et de travail collaboratif informel (huddle spaces, lounges…) par rapport aux espaces de travail individuels traditionnels.

Le Hive, siège mondial de Schneider Electric et bâtiment à haute performance énergétique

Source : Wilmotte & Associés

Le Hive, siège mondial de Schneider Electric (par JM Wilmotte), certifié HQE V2 (Exceptionnel), BREEAM in Use (Exceptionnel) et LEED Ebom (Platinum) : avec ses 186 compteurs, plus de 5000 capteurs de mesure, une GTB haute technologie et sa plateforme d’analyse des consommations, la consommation d’énergie a baissé de 47% en 2 ans depuis sa livraison, alors que les performances réelles d’un bâtiment livré sont généralement moins bonnes que celles calculées lors de sa conception.

Le Système d’exploitation du bâtiment et la nécessaire interopérabilité des systèmes

Le BIM s’intègre alors dans un BOS (Building Operating System) ou Système d’exploitation du bâtiment connectant et faisant interagir tous les systèmes du bâtiment au sein d’une interface unique permettant de briser le fonctionnement en silo prévalant jusque-là, de visualiser et d’agir sur le système de manière simple et efficace. C’est un tel système que Vinci met actuellement en place sur son futur siège de l’Archipel à Nanterre.

Le BOS de Spinalcom, utilisé pour assurer la gestion technique de l’Archipel, futur siège de Vinci
Source : Spinalcom

Interopérabilité

Un enjeu important de ce type de système est celui de l’interopérabilité des logiciels, encouragée par le programme open BIM initié par building SMART, dont Adatt est membre, afin de s’assurer qu’un bâtiment ne soit pas prisonnier de programmes propriétaires et que son système d’exploitation puisse évoluer dans le temps sans être lié à telle ou telle solution.