Démonstrateur : Bâtiment du futur

Découvrez le Smart Building

CESI a inauguré en juin 2017 son démonstrateur dédié bâtiment intelligent et connecté et nommé « SMART Building ».

Pour rappel, ce dernier a été conçu et réalisé avec le concours des entreprises CISCO, Philips Lighting et Vinci Energies notamment au travers de ses filiales Axians, Valentin et SDEL.

Ce partenariat industriel ayant pour cadre la chaire d’enseignement et de recherche « CESI – Cisco – Vinci Energies ».

Présentation

Le bâtiment d’une surface de 200m² est réalisé sur la base de 16 containers maritimes recyclés, reposant sur une structure porteuse conçue spécifiquement pour répondre aux contraintes du site. De même, la partie centrale est réalisée sur mesure pour répondre aux normes ERP.

Le SMART Building intègre différentes technologies et capteurs de données pour détecter divers paramètres physiques. On peut notamment répertorier les luminaires LED alimentés et pilotés en POE (Power Over Ethernet), les capteurs d’ouvrant, les capteurs POE de température et d’hygrométrie dans chacune des salles, des caméra POE ainsi que la présence d’une station météo sur le toit.

A noter, que les luminaires LED fournis par Philips Lighting permettent également de détecter le niveau de luminosité, la présence de personnes et peuvent transmettre de la data via l’émission lumineuse.

Toutes ces données sont collectées par un serveur qui assure le pilotage technique du bâtiment. Ce serveur accède également à toutes les informations liées au traitement d’air provenant de la CTA et de la VMC, pilotées par celui-ci. 

Ainsi, le démonstrateur permet la collecte de données de luminosité, de température, d’hygrométrie de présence, d’ouverture d’ouvrants, de consommation énergétique, ainsi que d’occupation. Le serveur étant en capacité de piloter les systèmes et modifier les ambiances thermiques et lumineuses. 

L’activité

L’activité de recherche est développée sur les axes principaux suivants : 

  • Pilotage intelligent du bâtiment sur la base d’algorithmes d’intelligence artificielle tels que le Deep Reinforcement Learning. Le principe est de permettre au bâtiment d’apprendre par lui-même sur la base des données collectées et de décider des meilleurs scénarios de pilotage. Ce pilotage devant répondre à deux objectifs paradoxaux : le confort des usagers et la performance énergétique. 

  • Etudes des modèles et amélioration de la performance énergétique du bâtiment. 

  • Méthodologies d’implémentation du BIM et mise en œuvre du BIM Exploitation (maintenance du bâtiment) en lien avec les réalités virtuelle et augmentée.

  • Etudes et amélioration des protocoles de connectivité. 

  • Gestion et analyse de données. 

Deux programmes de recherche FEDER se sont déployés : le projet LaVI&Co, Laboratoire Virtuel pour l’Industrie et la Construction, de 2017 à 2019, et le projet GPS Grid Power Sustainability, démarré en 2019. Par ailleurs, une thèse a débuté ayant pour objet ce démonstrateur.  

En 2019, l’exploitation pédagogique du démonstrateur s’est poursuivie tant sur les filières BTP que numériques : BIM, modélisation multi physique, programmation, gestion de la donnée. Le démonstrateur fait l’objet de nombreuses actions de sensibilisation tant au niveau des industriels du secteur du BTP et du numérique que des étudiants, des collectivités territoriales et du grand public.  

bdf