Dossier Smart Building : Optimisation énergétique, confort intelligent et services connectés

Projet Carrousel de Nantes. © Axima - DupontRenoux

Automatisation, supervision, intelligence artificielle et interopérabilité redéfinissent aujourd’hui la gestion des bâtiments tertiaires. Face aux exigences réglementaires et aux objectifs de décarbonation, le Smart Building s’impose comme une réponse structurée pour optimiser les consommations tout en améliorant le confort et les services aux occupants. Au cœur des enjeux : la CVC, qui concentre 40 à 50 % des usages énergétiques, la valorisation des données issues des capteurs, et l’intégration de plateformes capables de piloter en temps réel l’ensemble des équipements. De la régulation fine des installations à l’intégration aux mécanismes de flexibilité énergétique, tour d’horizon des leviers techniques, retours d’expérience et perspectives d’évolution d’un bâtiment devenu pilotable, connecté et adaptable.

Pour créer un environnement économe, confortable et durable, le Smart Building combine à la fois :

  • de l’automatisation – avec des capteurs intelligents, des automatismes, une GTB… ;
  • de la technologie – avec des plateformes logicielles et éventuellement de l’intelligence artificielle, des applications et services pour le confort personnalisé des occupants, de la gestion énergétique intelligente avec intégration de sources renouvelables et optimisation des flux énergétiques… ;
  • de la connectivité – avec des réseaux et protocoles de communication ouverts, interopérables et des équipements connectés.

Capteurs et automates, les yeux et les oreilles du Smart Building
« La donnée est centrale pour rendre les bâtiments intelligents. Les suites de capteurs (température, CO₂, humidité, occupation) et d’automates (PXC, Synco KNX…) sont les “yeux et les oreilles” du bâtiment, récoltant en temps réel des données précises pour piloter les usages et optimiser les consommations », introduit Nawfal Slimati, directeur général de l’activité Building chez Siemens. « Ces informations sont ensuite agrégées et analysées par Building X, notre plateforme digitale ouverte, basée sur le cloud et l’IA », ajoute Nawfal Slimati.

« La solution Building X dépasse le cadre d’une GTB traditionnelle et constitue une plateforme unifiée qui centralise tous les systèmes (CVC, énergie, sécurité, incendie) et offre une vision en temps réel des consommations, avec détection automatique des anomalies. Intelligente et adaptative, Building X personnalise le confort et les usages (accès sans contact, gestion des salles selon la présence ou encore selon la météo, etc.) et optimise chaque réglage d’espace et pièces, grâce à l’IA et aux modèles prédictifs. Ici, l’IA agit donc comme le “cerveau du bâtiment”, qui analyse et apprend des données passées et présentes pour optimiser proactivement les consommations et s’adapter en temps réel aux usages et attentes, en anticipant et ajustant automatiquement les besoins. »

L’exploitant/gestionnaire dispose d’une vue d’ensemble instantanée de la performance du bâtiment et il peut ainsi visualiser les consommations en temps réel, identifier les anomalies, ajuster les consignes de chauffage ou de climatisation pièce par pièce, ou encore gérer les accès et la sécurité.

L’IA et la digitalisation comme facteurs de compétitivité et de résilience du Smart Building
« Selon une étude menée par Siemens Smart Infrastructure en collaboration avec Forrester Consulting, 54 % des décideurs internationaux sont prêts à adopter des systèmes autonomes*, et la moitié investiront massivement sur ce domaine. Le potentiel à exploiter est immense quand on sait que, selon l’Ademe, seuls 15 % des bâtiments de plus de 1 000 m² disposent d’un système de gestion technique classique », détaille Nawfal Slimati. Pour une gestion et une exploitation optimales, la donnée est centrale et permet ainsi la détection précoce des anomalies et la réalisation d’interventions anticipées, avec des réductions jusqu’à 40 % des coûts de maintenance et, notamment, un allongement du cycle de vie des équipements.

« L’exploitation des données et des solutions utilisées doit aussi être protégée par des solutions cybersécurisées, c’est un pilier fondamental, et ce principe se décline sur toutes nos offres », ajoute l’expert de Siemens.

La CVC au cœur des objectifs de confort et de sobriété énergétique
« Le lot CVC d’un bâtiment tertiaire représente généralement 40 à 50 % des consommations. Avec une régulation fine par espaces, il est assez aisé de réduire de plus de 30 % les consommations des lots pilotés avec les systèmes Airzone. Et pour atteindre ces objectifs dans des environnements hétérogènes, les équipes Airzone – en tant que l’un des référents majeurs du pilotage CVC – sont en relation continue avec d’une part, les fabricants de systèmes de chauffage, ventilation et climatisation et, d’autre part, les protocoles de communication et les acteurs de la GTB comme Legrand, Schneider Electric ou encore Smart & Connective, etc. », explique Antonio Calvo, directeur du marché français pour Airzone.

Antonio Calvo, directeur du marché français Airzone. © Airzone

Mettre à disposition les savoir-faire de la régulation CVC, c’est aussi nouer une collaboration étroite entre les équipes Airzone et les fabricants majeurs – Daikin Mitsubishi Elec, etc. – de façon à déployer de façon industrielle des solutions de régulation CVC multifabricants.

Une des clés est le hub de connectivité CVC Airzone qui va permettre des échanges simples et sécurisés avec les systèmes tiers : le hub s’appuie de fait sur les standards du marché comme Modbus RS485 ou IP, Bacnet, KNX…, mais utilise aussi des protocoles ou mécanismes d’échanges orientées petits tertiaires et non filaires comme Zigbee, MQTT, ou encore des

Enerface, exemple d’écran de suivi énergétique. © Airzone

APIs cloud. Le hub de connectivité va donc faciliter le déploiement de configurations multi-sites, hétérogènes à la fois en taille et systèmes CVC, et ainsi, il est possible de remonter, de façon locale mais aussi centralisée, les informations vers la GTB.

L’expert d’Airzone ajoute que « la solution Aidoo Pro, qui permet un contrôle complet et à distance des unités de chauffage, de climatisation et de ventilation via l’application Airzone Cloud, a obtenu courant 2025 la certification internationale OpenADR (Open Automated Demand Response) ». Cette norme de référence en matière de gestion de la demande énergétique permet une coordination automatisée entre les fournisseurs d’énergie et les consommateurs, contribuant à l’équilibre des réseaux intelligents lors des pics de demande et à la réduction des coûts énergétiques. « Avec Aidoo Pro, l’ensemble des systèmes de climatisation Inverter (pompes à chaleur, systèmes VRF et unités monosplit) des Smart Building peut donc désormais s’intégrer aux programmes OpenADR. L’interopérabilité des équipements des principaux fabricants du marché est ainsi réalisable et il devient possible de répondre automatiquement aux signaux de Demand Response émis par le réseau électrique, pour une gestion dynamique et optimisée de la consommation », ajoute Antonio Calvo.

La vision 2027-2030 d’Airzone se décline avec le programme Enerface qui intègre technologie, connectivité et analyse des données pour permettre aux exploitants de consommer au moment optimal – en réduisant les coûts et en ajustant la consommation –, améliorer le confort des occupants, et contribuer à la stabilité du réseau électrique.

« Une approche globale du Smart Building, qui allie performance énergétique et expérience utilisateur. Le développement d’Airzone Cloud en est l’un des axes, conjugué à la diversification des solutions en connectivité, qualité de l’air et mesure d’énergie. Pour citer quelques exemples, sont proposées de nouvelles fonctionnalités telles que la gestion de chauffage auxiliaire et la double consigne, mais aussi le développement d’outils et de services personnalisés pour, notamment, la mise en service et le diagnostic à distance des installations », conclut Antonio Calvo.

Les contrôleurs multimétiers s’adaptent à tout type de bâtiment
« Les contrôleurs multimétiers ou Room Controllers sont essentiels pour offrir un confort adapté à l’utilisateur du Smart Building. Ils sont basés généralement sur des standards de communication du marché comme DALI-2 pour l’éclairage et EnOcean pour l’appareillage, ce qui garantit une adaptation simple à une large variété de catalogues matériels. De plus, l’usage du protocole OPC UA garantit l’interopérabilité avec tous les éditeurs de supervision », explique Olivier Guérin, chef de produit Automation Wago.

Contrôleur WRC (Wago Room Controller) installé en faux plafond. © Wago

Les contrôleurs multimétiers s’intéressent en premier lieu à la CVC, mais peuvent être constitués de plusieurs cartes métiers :
· Des cartes « CVC universelles » pour la régulation et les actions sur les systèmes de chauffage et de climatisation courants (ventilo-convecteurs, poutres froides, plafonds rayonnants, etc.).
· Des cartes pour le pilotage des stores et de l’éclairage avec également la gestion des contacts de feuillure pour couper le chauffage en cas de fenêtre ouverte.
· D’une carte « AIR » dédiée à la qualité de l’air intérieur (QAI), avec des entrées pour mesurer le CO₂, capable de piloter jusqu’à trois boîtes de débit variable.

Exemple de contrôles multimétiers sur un étage. © Wago

La preuve par l’exemple : le projet Carrousel de Nantes
Composé de deux bâtiments tertiaires directement reliés à la gare SNCF, le projet, pour les lots CVC, sanitaire et désenfumage a été mené par les équipes d’Axima, entité d’Equans France. Le projet comprend notamment l’installation innovante d’un système de chauffage au sol sur une surface d’envergure de près de 12 000 m² de bureaux, répartis sur deux immeubles de 7 étages et pouvant accueillir jusqu’à 2 000 postes de travail. Le projet s’appuie notamment sur cette installation CVCD et sur une GTB dédiée au suivi des usages et au pilotage des consommations.

À ces dispositifs techniques s’ajoutent une conception bioclimatique, le raccordement au réseau de chaleur renouvelable et une production massive d’énergie photovoltaïque. L’ensemble permet au bâtiment d’atteindre le niveau Énergie 3 du référentiel E+C -, avec une réduction de 75 % de la consommation d’énergie primaire par rapport à la RT 2012. Un projet qui apparaît comme un pas certain vers le Smart Building autonome et durable.

Les Smart Building autonomes, piliers des villes de demain
Les bâtiments autonomes sont les fondations des villes carboneutres. Loin d’être isolés, les Smart Building autonomes interagissent entre eux et avec le réseau électrique, devenant de véritables acteurs de la flexibilité énergétique.

Vers le Smart Building autonome. © Siemens)

« Ce ne sont plus seulement des consommateurs, mais aussi des producteurs et gestionnaires intelligents d’énergie. Capables d’adapter leurs usages, de décaler leurs consommations, de mobiliser leurs équipements (chauffage, climatisation, stockage, production locale) et même, si nécessaire, de restituer de l’énergie au réseau, ils participent activement à l’équilibre du réseau électrique », conclut Nawfal Slimati, de Siemens.

Jean-François Moreau

> Aller plus loin :
– [Retour d’expérience Smart Building] Nawfal Slimati – Siemens Smart Infrastructure
– Patrick Wieder, Sauter : Zoom sur le capteur multifonction, cheville ouvrière du confort d’usage du Smart Building