Avantages connexes et indicateurs clés de performance des bâtiments intelligents

Comme indiqué dans le rapport final sur les indicateurs de préparation au développement intelligent (SRI), un bâtiment intelligent est un bâtiment capable de détecter, d'interpréter, de communiquer et de répondre activement aux besoins des occupants et aux conditions extérieures. Une mise en œuvre plus large des technologies intelligentes devrait permettre de réaliser des économies d'énergie de manière rentable et d'améliorer le confort intérieur en adaptant les conditions ambiantes. De plus, dans un futur système énergétique intégrant une part importante de production d'énergie renouvelable décentralisée, les bâtiments intelligents seront la pierre angulaire d'une flexibilité énergétique efficace du côté de la demande.

La directive EPBD révisée, approuvée par le Parlement européen le 17 avril 2018, promeut la mise en œuvre de l'automatisation des bâtiments et de la surveillance électronique des systèmes techniques, soutient la mobilité électrique et introduit l'indice SRI, qui permet d'évaluer la maturité technologique du bâtiment et sa capacité à interagir avec ses occupants et le réseau électrique. L'objectif de l'indice SRI est de sensibiliser aux avantages des technologies et fonctionnalités des bâtiments plus intelligents et de les rendre plus visibles pour les utilisateurs, les propriétaires, les locataires et les fournisseurs de services intelligents.

S'appuyant sur le développement et la consolidation de la Communauté d'Innovation pour le Bâtiment Intelligent (SBIC), le projet H2020 SmartBuilt4EU (SB4EU) a pour objectif de soutenir les technologies du bâtiment intelligent afin qu'elles atteignent leur plein potentiel et de lever les freins à l'amélioration de la performance énergétique des bâtiments. L'une des tâches du projet consiste à définir les principaux co-bénéfices et indicateurs clés de performance (ICP) qui renforceront la valeur de l'ICP et permettront de définir une analyse de rentabilité efficace pour les bâtiments intelligents. Après avoir identifié un ensemble préliminaire de ces co-bénéfices et ICP grâce à une analyse documentaire approfondie, une enquête auprès d'experts du bâtiment intelligent a été menée afin de recueillir les commentaires et de valider les indicateurs sélectionnés. Les résultats de cette consultation ont permis d'établir la liste présentée ci-après.

indicateurs clés de performance

Les services intelligents impactent de multiples façons le bâtiment, ses utilisateurs et le réseau énergétique. Le rapport final du SRI définit sept catégories d'impact : efficacité énergétique, maintenance et prévision des pannes, confort, commodité, santé et bien-être, information des occupants, et flexibilité du réseau et du stockage. L'analyse des co-bénéfices et des indicateurs clés de performance (KPI) a été divisée en fonction de ces catégories d'impact.

Efficacité énergétique

Cette catégorie fait référence à l'impact des technologies intelligentes sur la performance énergétique des bâtiments, par exemple les économies résultant d'un meilleur contrôle de la température ambiante. Les indicateurs sélectionnés sont :

Consommation d'énergie primaire : elle représente l'énergie avant toute transformation qui est consommée dans les chaînes d'approvisionnement des vecteurs énergétiques utilisés.
Demande et consommation d'énergie : il s'agit de toute l'énergie fournie à l'utilisateur final.
Degré d'auto-approvisionnement énergétique en sources d'énergie renouvelables (EnR) : rapport entre l'énergie produite sur site à partir d'EnR et la consommation énergétique, sur une période définie.
Facteur de couverture de charge : il représente le rapport de la demande d'énergie électrique couverte par l'électricité produite localement.

Maintenance et prévision des pannes

La détection et le diagnostic automatisés des pannes peuvent améliorer l'exploitation et la maintenance des systèmes techniques des bâtiments. Par exemple, la détection de l'encrassement des filtres d'un système de ventilation mécanique permet de réduire la consommation électrique du ventilateur et de mieux planifier les interventions de maintenance. Le projet H2020 EEnvest, portant sur la réduction des risques liés aux investissements en efficacité énergétique des bâtiments, a fourni deux indicateurs :

Réduction de l'écart de performance énergétique : l'exploitation du bâtiment présente plusieurs inefficacités par rapport aux conditions du projet, ce qui entraîne un écart de performance énergétique. Cet écart peut être réduit grâce à des systèmes de surveillance.
Coûts de maintenance et de remplacement réduits : les services smart-ready réduisent les coûts de maintenance et de remplacement puisqu'ils permettent de prévenir ou de détecter les défauts et les pannes.

Confort

Le confort des occupants fait référence à la perception consciente et inconsciente de l'environnement physique, incluant le confort thermique, acoustique et visuel. Les services intelligents jouent un rôle important dans l'adaptation des conditions intérieures du bâtiment aux besoins des occupants. Les principaux indicateurs sont :

Vote Moyen Prédit (PMV) : le confort thermique peut être évalué par cet indice qui prédit la valeur moyenne des votes attribués sur une échelle de sensation thermique qui va de -3 à +3 par un groupe d'occupants d'un bâtiment.
Pourcentage Prévu d'Insatisfaits (PPD) : associé au PMV, cet indice établit une prédiction quantitative du pourcentage d'occupants thermiquement insatisfaits.
Facteur de lumière du jour (FL) : concernant le confort visuel, cet indicateur décrit le rapport entre le niveau de lumière extérieure et intérieure, exprimé en pourcentage. Plus le pourcentage est élevé, plus la lumière naturelle est présente dans l'espace intérieur.
Niveau de pression acoustique : cet indicateur évalue le confort acoustique intérieur sur la base du niveau de pression acoustique pondéré A intérieur mesuré ou simulé dans l'environnement de vie.

Santé et bien-être

Les services intelligents ont un impact sur le bien-être et la santé des occupants. Par exemple, un système de contrôle intelligent détecte plus efficacement les problèmes de qualité de l'air intérieur que les systèmes traditionnels, garantissant ainsi un environnement intérieur plus sain.

Concentration de CO2 : la concentration de CO2 est un indicateur couramment utilisé pour déterminer la qualité de l'environnement intérieur (QEI). La norme EN 16798-2:2019 fixe les limites de concentration de CO2 pour quatre catégories de QEI différentes.
Taux de ventilation : connecté au taux de génération de CO2, le taux de ventilation garantit qu'un IEQ adéquat peut être obtenu.

Flexibilité et stockage énergétiques

Dans un réseau où la part des énergies renouvelables intermittentes est en pleine croissance, les technologies intelligentes visent à décaler la demande énergétique des bâtiments afin de mieux l'adapter à l'offre. Cette catégorie ne s'applique pas uniquement aux réseaux électriques, mais inclut également d'autres vecteurs énergétiques, tels que les réseaux de chauffage et de refroidissement urbains.

Ratio annuel de désadaptation : différence annuelle entre la demande et l’offre locale d’énergie renouvelable.
Indice de correspondance de charge : il fait référence à la correspondance entre la charge et la production sur site.
Indice d'interaction de grille : décrit la contrainte moyenne de la grille, en utilisant l'écart type de l'interaction de la grille sur une période d'un an.

Informations aux occupants

Cette catégorie fait référence à la capacité du bâtiment et de ses systèmes à fournir des informations sur son fonctionnement et son comportement aux occupants ou aux gestionnaires d'installations. Des informations telles que la qualité de l'air intérieur, la production d'énergies renouvelables et la capacité de stockage.

Engagement des consommateurs : des études ont montré que des retours fréquents aux occupants peuvent conduire à une réduction de la consommation énergétique finale d'un ménage de l'ordre de 5 à 10 %, favorisant ainsi un changement de comportement des occupants.

Commodité

Cette catégorie vise à recenser les impacts qui « simplifient la vie » de l'occupant. Elle peut être définie comme la capacité à faciliter la vie de l'utilisateur, la facilité avec laquelle il accède aux services. Cette catégorie s'est avérée la plus difficile à évaluer en termes d'indicateurs, en raison du manque de références bibliographiques sur le sujet. Néanmoins, les caractéristiques permettant de mieux identifier les co-bénéfices des services intelligents dans cette catégorie sont :

Possibilité d'interagir avec des services de construction toujours mis à jour, sans que l'utilisateur ait à s'en occuper.
Des fonctionnalités qui s'adaptent aux besoins changeants de l'utilisateur.
Capacité d'accéder aux informations et aux contrôles à partir d'un point unique ou au moins avec une uniformité d'approche (expérience utilisateur).
Reporting / synthèse des données surveillées et suggestions à l'utilisateur.

Conclusion

Les co-bénéfices et indicateurs clés de performance (KPI) les plus pertinents associés aux bâtiments intelligents ont été mis en évidence suite à l'analyse de la littérature et des projets menée dans le cadre du projet H2020 SmartBuilt4EU. Les prochaines étapes consistent en une analyse plus approfondie des catégories les plus complexes en termes d'identification des KPI, telles que la commodité, pour laquelle le consensus n'a pas été suffisamment atteint, l'information aux occupants, ainsi que la maintenance et la prévision des pannes. Les KPI sélectionnés seront associés à une méthodologie de quantification. Les résultats de ces activités, ainsi que les références bibliographiques, seront rassemblés dans le livrable 3.1 du projet, prévu pour septembre. Plus d'informations sont disponibles sur le site web de SmartBuilt4EU.

Article de https://www.buildup.eu/en/node/61263

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