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Des solutions pour optimiser la performance énergétique des installations sportives

Stade de Tottenham à Londres. © Schneider Electric

Dès sa candidature, la Ville de Paris s’est engagée à organiser des Jeux sobres et durables avec une rénovation des infrastructures sportives existantes (95 % des sites) et une construction de quelques nouveaux sites répondant à des critères environnementaux très stricts. Avec un objectif : diviser par deux l’empreinte carbone par rapport aux jeux précédents en agissant sur tous les postes d’émission de gaz à effet de serre et en mettant en œuvre des solutions telles que des constructions bas carbone ou l’utilisation d’énergies renouvelables.

Pour les postes techniques des sites tels que le chauffage, l’éclairage, le contrôle de la qualité de l’air, cela va passer par des solutions techniques de mesure, de contrôle et de supervision (GTB).

Des sites existants et nouveaux plus écologiques
Le nouveau site de l’Arena Porte de la Chapelle qui accueillera des épreuves des Jeux olympiques et paralympiques de Paris 2024 réunira sur une surface de 26 000 m2 trois grandes entités : une salle d’une capacité de 8 000 personnes, deux gymnases et un espace de 1 900 m2 pour les services (restauration, commerces, accueil).

L’Arena Porte de la Chapelle, un chantier écologique pour ce site des JO Paris 2024. © SCAU/NP2F

Lors de la démolition du parking existant sur le site, 95 % des matériaux de démolition ont été valorisés et pour constituer le nouveau bâtiment, les matériaux biosourcés ont été largement privilégiés avec une utilisation importante du bois.

Pour la production d’énergie renouvelable, 1 850 m2 de panneaux photovoltaïques ont été posés et 6 900 m2 de toiture ont été végétalisés.

Ces bâtiments ont bien entendu été équipés de solutions de GTB pour gérer la ventilation, la qualité de l’air intérieur ou le chauffage lors de son utilisation future comme gymnases et locaux pour les habitants du quartier (loisirs, commerces).

Le Stade de France. © Stade-de-France

Parmi les sites anciens qui abriteront des épreuves des JO Paris 2024, on peut mentionner la démarche RSE du Stade de France qui a signé dès 2018 la Charte écoresponsable des gestionnaires d’équipements sportifs. À la fin de 2022, une nouvelle politique de responsabilité sociétale et environnementale (RSE) a été décidée et formalisée par le Consortium du Stade de France. Cette nouvelle politique s’articule autour de 4 axes établis en lien avec les Objectifs de développement durable (ODD) du Pacte mondial des Nations unies.
L’Axe 1, « un stade qui diminue ses impacts négatifs sur l’environnement », prévoit de favoriser l’économie circulaire et de réduire la consommation énergétique, la consommation d’eau et l’empreinte numérique. Ce plan d’action passe par des objectifs de réduction du chauffage (pelouse, bâtiment), des éclairages, des consommations des bornes Wi-Fi ou des afficheurs géants.

Des objectifs qui doivent être mesurés et contrôlés en permanence et qui ont abouti à une réduction de 15 % en 2023 des consommations d’électricité.

Un autre exemple est donné par le stade Allianz Riviera de Nice, où se dérouleront des épreuves de football. Ce stade récent, inauguré il y a une dizaine d’années, a été éco-conçu avec 7 000 m2 de panneaux photovoltaïques sur son toit et l’utilisation d’un système permettant de récolter et réutiliser l’eau de pluie pour l’arrosage de la pelouse. Le stade produit ainsi plus d’énergie qu’il n’en consomme et récupère 7 000 m3 d’eau de pluie par an.

Le stade de Nice accueillera des épreuves des JO Paris 2024. © Paris 2024
Le stade de Nice Allianz Riviera est équipé de panneaux photovoltaïques en toiture. © Allianz Riviera

La nouvelle piscine olympique de Saint-Denis, qui vient d’être inaugurée début avril, est aussi un équipement bas carbone avec sa charpente et son ossature en bois et un toit de 5 000 m2 couvert de panneaux photovoltaïques, qui doivent assurer son autosuffisance en énergie. Ce centre nautique devient ainsi l’une des plus grandes fermes solaires urbaines de France. L’eau des bassins sera également réchauffée par la récupération de la chaleur fatale d’un datacenter voisin. Après les Jeux, cet équipement sera utilisé pour les compétitions sportives mais accueillera aussi le grand public, les scolaires ou les clubs sportifs de la fédération.

Le nouveau Centre Aquatique de Saint Denis. © Venhoeven &Ateliers 2-3-4 Image Prolog

Parmi les équipements rénovés pour les JO Paris 2024 en vue de leur apporter une sobriété en énergie et une meilleure accessibilité, le centre sportif Max-Rousié (Paris 17e) a fait l’objet d’une rénovation globale des installations techniques avec une rénovation du réseau de production et distribution de chauffage et d’eau chaude sanitaire et une reprise de la ventilation générale du bâtiment.

Des équipements sportifs rénovés partout en France pour réduire leur consommation d’énergie
Les travaux de rénovation des équipements sportifs ne se limitent pas aux installations dédiées aux JO de Paris 2024. Ces équipements sont souvent gérés par des communes, petites ou grandes, qui doivent depuis plusieurs années réduire les coûts d’exploitation et en particulier les coûts de l’énergie. Ces coûts dont les montants se sont envolés depuis 3 ou 4 ans représentent des factures trop importantes dans le budget de petites communes, qui ont dû parfois fermer ou restreindre l’accès à des piscines ou des salles de sport.

Pyramide des Economies d’Energie. © Dexma Spacewell Energy

Des actions ont été engagées dès 2022 par le gouvernement pour sensibiliser et aider les différents acteurs en préparant un plan de sobriété énergétique du sport et en mobilisant toutes les parties prenantes. Ce plan a défini 40 pistes d’action couvrant la sobriété du chauffage/climatisation, la sobriété de l’éclairage et d’autres usages, l’efficacité énergétique des équipements sportifs ou la mobilité.

La mesure n° 12 de ce plan « Guider les gestionnaires dans l’installation de dispositifs de pilotage intelligents de la consommation d’énergie » rappelle que comme tout bâtiment tertiaire de surface supérieure ou égale à 1 000 m2, les enceintes sportives, les piscines et centres aquatiques sont concernés par le dispositif « éco-efficacité-tertiaire » décrit dans le décret tertiaire (décret n° 2019-771 du 23 juillet 2019 relatif aux obligations d’actions de réduction de la consommation d’énergie finale dans des bâtiments à usage tertiaire). Pour satisfaire aux exigences du décret tertiaire, la consommation d’énergie finale du bâtiment doit être réduite de :

  • 40 % en 2030
  • 50 % en 2040
  • 60 % en 2050

Cette réduction doit s’effectuer par rapport à la consommation d’énergie finale d’une année de référence choisie par le propriétaire, qui ne peut être antérieure à l’année 2010. Parallèlement au décret tertiaire, le  décret BACS  (Building Automation & Control System) relatif aux systèmes d’automatisation et de contrôle des bâtiments non résidentiels et à la régulation automatique de la chaleur impose de mettre en place un système d’automatisation et de contrôle du bâtiment permettant un pilotage plus intelligent de ce dernier, pour réduire jusqu’à 20 % le gaspillage énergétique. Par exemple, la baisse du chauffage la nuit et le week-end dans les pièces inoccupées est automatisée et l’éclairage est adapté en fonction de la lumière extérieure. En complément, le  décret BACS  à travers le déploiement de systèmes de régulation et d’un système de gestion technique du bâtiment performants, constitue un moyen d’action pour atteindre les objectifs de réduction des consommations d’énergie finale tout en maîtrisant le temps de retour sur investissement (inférieur à 6 ans).

Justin Passaquet, Directeur régional des Ventes de Distech Controls France. © Distech Controls

Pour Justin Passaquet, directeur régional des ventes de Distech Controls France, la mise en œuvre des équipements du décret BACS et d’une GTB vont permettre d’atteindre cette première étape de -40 % en 2030 avec des coûts limités, une installation rapide et qui peut être adaptée ou améliorée dans le temps sans passer par des travaux importants et longs à mettre en œuvre (isolation des façades, des toitures). « Le décret BACS demande la classification au niveau C pour être conforme. Dans un équipement sportif neuf ou en rénovation, elle peut être atteinte sans problèmes : elle demande de mettre un poste central, de contrôler la production et la distribution avec des produits communicants ou non entre eux. Pour un gymnase, on peut par exemple mettre un régulateur communicant dans la chaufferie, des têtes thermostatiques ou des sondes d’ambiance. La classe C est assez facile à atteindre alors que les classes A et B nécessitent des travaux de plus grande ampleur avec des équipements plus sophistiqués et des produits communicants. La classe A sera donc plus difficile à mettre en œuvre et plus coûteuse mais sur le temps long, le passage de C à A va permettre un gain minimal de 15 à 20 % sur les factures énergétiques. » 

Distech Controls développe des équipements pour améliorer la performance énergétique et le pilotage de ces bâtiments et équipements sportifs.

Comme l’explique Justin Passaquet, « nous proposons des solutions pour gérer toutes les utilités techniques du bâtiment, la gestion de l’éclairage, en prenant en compte l’intermittence ou l’occupation d’un site, la gestion des fluides et des occultants. La gestion de l’apport d’air neuf et le traitement de l’air sont des points importants du pilotage d’une enceinte sportive. Les centrales de traitement de l’air (CTA) et l’apport d’air neuf ont une importance stratégique lors d’une grande manifestation sportive réunissant de nombreuses personnes dans un gymnase. Nous prenons aussi en charge avec nos partenaires la gestion de la production et de la distribution du froid. Du côté du chaud, nous assurons la gestion des chaudières, de PAC ou la livraison de chaleur émanant d’un réseau de chaleur comme la CPCU et la gestion des radiateurs, planchers chauffants… Cela concerne aussi les émissions : centrales de traitement d’air, ventilo-convecteurs des loges, locaux techniques, locaux informatiques ». 

Contrôleur APEX de Distech Controls. © Distech Controls

Nicolas Nenot, responsable des ventes chez Distech Controls, donne l’exemple du centre nautique de la ville de Pézenas (au nord de Béziers), construit en 2022, livré en 2023.

« La société Pyretec, notre partenaire intégrateur régional, a mené les travaux de génie climatique en intégrant les automates Distech Controls, ainsi que le système de gestion technique du bâtiment (GTB) et l’intégration électrique de l’installation. Le centre nautique était inclus dans un contrat global de performance, exécuté pour le compte de la Communauté d’agglomération Hérault Méditerranée.

Pyretec a déployé plusieurs contrôleurs modulaires connectés ECLYPSE et a intégré un contrôleur ECLYPSE APEX pour assurer la communication avec le système de comptage de personnes au sein du centre nautique. L’objectif était de minimiser la consommation d’eau en ne rejetant que les quantités nécessaires correspondant au nombre de baigneurs présents. (Réglementation piscine publique, 30 litres par baigneur) ».

Centre nautique de Pézenas. © Distech Controls

« La fonctionnalité simplifiée et le protocole intégré REST API dans le contrôleur ECLYPSE APEX de Distech Controls ont considérablement simplifié la mise en œuvre du système et renforcé la fiabilité des données, assure Fabien Veber, responsable technique de la société Pyretec. Les jours des relevés et comptages manuels effectués par le personnel de l’accueil du centre nautique sont révolus. Désormais, le système de comptage d’entrées communique directement avec l’automate, qui totalise chaque fin de journée le nombre de baigneurs et, par le biais de calculs, détermine la quantité réglementaire de litres d’eau à recycler. »

« En complément, un contrôleur sécuritaire avec enregistrement des données sur le système de GTB EC-Net-4 est présent sur l’installation : les données de chlore (actif, libre, combiné), taux de chloramine, pH, taux de stabilisant sont stockés et sous alarme », ajoute Nicolas Nenot.

Distech Controls, associé à son partenaire Pyretec, expert des centres nautiques, a également équipé le stade nautique de Saint-Chamand Avignon, pour lequel des contrôleurs ECLYPSE ECY-S1000 équipent et gèrent en intégralité la ventilation du site, ainsi que la production thermique et le chauffage des bassins. Cette nouvelle installation intègre également le système de GTB EC-Net 4. De plus, la connectivité Wi-Fi permet à l’exploitant du site de se connecter à tous les automates depuis sa tablette de maintenance, une solution nomade fortement appréciée.

Wago Contact propose une gamme d’appareils pour les infrastructures sportives offrant une connectivité fiable et sûre pour un large éventail d’applications. Que ce soit pour la gestion des lumières, des systèmes de climatisation, ventilation et chauffage des stades, le contrôle des systèmes de sonorisation ou la surveillance des équipements de sécurité, les modules Wago Contact se distinguent par leur polyvalence et leur efficacité.

Gamme de produits Automation de Wago. © Wago

Grâce à leur conception robuste et leur capacité à résister aux environnements exigeants, ces appareils assurent un fonctionnement sans faille même dans les conditions les plus extrêmes. Leur installation simple et leur adaptabilité font des modules Wago Contact un choix privilégié pour les architectes et les ingénieurs chargés de concevoir des infrastructures sportives de pointe.

Que ce soit pour les grands stades accueillant des événements internationaux ou pour les installations locales servant les communautés, les appareils Wago Contact sont indispensables pour garantir le bon fonctionnement et la sécurité des équipements sportifs. Leur contribution à l’efficacité énergétique et à la gestion intelligente des ressources fait de ces dispositifs des éléments essentiels dans l’avenir des infrastructures sportives modernes.

L’exemple du stade de Tottenham à Londres
En avril 2019, le club de football de Premier League anglaise Tottenham Hotspur a ouvert un tout nouveau stade polyvalent de 62 850 places, équipé pour accueillir de grands événements sportifs et non sportifs, notamment la NFL, le rugby, des concerts et, bien sûr, des matchs de football de Tottenham Hotspur. Le Tottenham Hotspur Football Club s’est donné pour mission de minimiser l’impact de ses activités sur l’environnement et le suivi de la consommation d’énergie est essentiel pour cela. Si l’énergie n’est pas gérée efficacement, le gaspillage d’énergie ne peut être détecté, et encore moins réduit. En tant que signataire du Cadre des Nations unies pour le sport au service de l’action climatique, Tottenham Hotspur s’est engagé à réduire de moitié ses émissions d’ici 2030, en s’orientant vers l’amélioration de l’efficacité et de la durabilité tout en encourageant les employés, les fournisseurs et les partenaires à faire de même.

Stade de Tottenham à Londres. © Schneider Electric

En tant que fournisseur officiel de gestion de l’énergie du Tottenham Hotspur Football Club, Schneider Electric a installé sa plateforme EcoStruxure pour détecter la consommation d’énergie dans toutes les opérations du stade, puis utiliser ces données pour devenir encore plus économe en énergie. Schneider Electric fournit des technologies et des services pour faciliter la distribution de l’énergie de manière efficace, sûre et fiable dans le stade. Grâce aux services et solutions numériques de Schneider Electric, l’expérience client du stade peut être contrôlée et automatisée tout en garantissant que les opérations du stade sont aussi économes en énergie que possible.

La plate-forme EcoStruxure de Schneider Electric permet un contrôle continu et une surveillance en temps réel des systèmes, qui font partie intégrante du bon fonctionnement du stade. Grâce à EcoStruxure Power Monitoring Expert (PME), le club peut désormais surveiller sa consommation d’énergie dans toutes les opérations du stade et utiliser les données pour informer les opérations afin de devenir encore plus économes en énergie. La plate-forme EcoStruxure contrôle l’installation mécanique, essentielle au confort et à la sécurité des visiteurs du stade. Il a également le contrôle total du système d’éclairage du stade et peut automatiser divers scénarios d’éclairage en fonction de l’événement qui se déroule dans le stade, et réduire la consommation d’énergie là où cela n’est pas nécessaire. La collecte de données critiques à l’aide des analyses Building Advisor et Asset Advisor de Schneider Electric à partir de capteurs situés autour du stade et reliés au cloud est simplifiée. Cette analyse basée sur le cloud fournit une surveillance en temps réel de l’infrastructure vitale du stade afin d’assurer la sécurité des employés et d’optimiser les opérations au Tottenham Hotspur Stadium.

EcoStruxure a permis de passer de la maintenance préventive à la maintenance prédictive. La maintenance prédictive signifie que les gestionnaires des installations du stade peuvent comprendre l’état actuel de l’équipement et de l’infrastructure en temps réel afin que les mises à jour de maintenance puissent être planifiées et anticipées avec un minimum de perturbations des opérations commerciales.

Des résultats très positifs
Tottenham Hotspur a été nommé le club le plus vert de la Premier League pendant quatre années consécutives à la suite d’une étude menée par le Sport Positive Summit soutenu par l’ONU. Le club s’engage à minimiser les impacts de ses activités sur l’environnement. Tous les équipements électriques du Tottenham Hotspur Stadium sont alimentés à 100 % par des énergies renouvelables et ne produisent aucune émission de scope 2. Grâce à la technologie de Schneider Electric, l’éclairage led du stade (y compris les projecteurs) est surveillé ainsi que les systèmes de technique du bâtiment à haut rendement afin de réduire la consommation d’énergie et de minimiser les déchets. Le 19 septembre 2021, le stade a accueilli le premier match de football net zéro au monde, #GameZero. En sensibilisant des millions de fans de football, non seulement au Royaume-Uni mais aussi dans le monde entier, Tottenham Hotspur continue de prendre des mesures importantes dans la lutte contre le changement climatique, en soulignant l’impact des grands événements sportifs sur notre climat.

À l’image de ce stade mythique de Tottenham, de nombreux stades suivent une démarche globale pour améliorer leur efficacité énergétique et arriver à des installations sportives plus écologiques. Cela va passer par des systèmes CVC intelligents équipés de capteurs pour une analyse des données et mesures en temps réel, l’intégration de sources d’énergie renouvelable telles que des ombrières sur les parkings, des installations d’éclairage à haut rendement, mais aussi bien gérées.

Jean-Paul Beaudet

Filière 3e:
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