IMMOTIQUE : Intégration et communication vers le bâtiment 2.0. Yan Ferron, ing., M.Env. Certifié en «Commissioning»

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1 IMMOTIQUE : Intégration et communication vers le bâtiment 2.0 Yan Ferron, ing., M.Env. Certifié en «Commissioning» Montréal, le 19 mars 2014

2 Insolite Le grille-pain qui donne la météo (2012) Concepteur : Nathan Brunstein Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Designer français Source : 2

3 Insolite Intégration ultime : l unique «bouton» qui permet tout Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 3

4 Table des matières Introduction Historique et évolution des contrôles Protocoles de communication et technologies Éléments à faire attention Exemples 4

5 Introduction Pourquoi a-t-on besoin de systèmes de contrôle dans la vie de tous les jours? 5

6 Introduction Pour, dans la vie en général, rendre les choses plus : Faciles Confortables Efficaces Efficientes 6

7 Introduction Pourquoi a-t-on besoin de systèmes de contrôle dans un bâtiment? 7

8 Introduction Pour, dans un bâtiment, aider à : Réduire les coûts énergétiques Faciliter l entretien Augmenter le confort des occupants Augmenter la sécurité des occupants Respecter les normes et lois de plus en plus sévères (CSST, ASHRAE, ) Obtenir des certifications (BOMA BESt, LEED, ) Mesurer et sous-mesurer 8

9 Introduction Pourquoi a-t-on besoin de systèmes de contrôle automatique dans un bâtiment? 9

10 Introduction Pour : Augmenter la précision des lecteurs et des prises de décision Éviter à une personne d effectuer une seule tâche en continue Effectuer des tâches impossibles à réaliser par une personne 10

11 Introduction Comment ça marche? 11

12 Introduction Stimuli Gestion Réaction 12

13 Introduction Qu est-ce que l immotique? 13

14 Introduction Termes entendus : Bâtiment intelligent Domotique Immotique 14

15 Introduction Bâtiment intelligent, selon l Office québécois de la langue française (OQLF) : Immeuble doté, au moment de sa conception, d'une architecture de câblage unique fournissant à la fois l'alimentation électrique, le branchement téléphonique et le branchement informatique, ce qui permet de créer une centralisation des automatismes et la gestion administrative des services. 15

16 Introduction Bâtiment intelligent, selon l OQLF (suite) : Les aménagements intérieurs d'un immeuble intelligent doivent être conçus pour en réduire les frais de fonctionnement (consommation d'énergie, qualité de l'environnement, système de sécurité, etc.), pour satisfaire les besoins des occupants et pour maximiser leur productivité. Pour être dit «intelligent», un immeuble doit être adapté aux niveaux et aux types d'activités, aux personnes, aux instruments de travail et à l'utilisation de l'espace. Traduction anglaise : smart building, intelligent building 16

17 Introduction Domotique, selon l OQLF : Ensemble de techniques adjoignant à celles du bâtiment les ressources de l'électronique, de l'informatique et des télécommunications pour améliorer l'habitat humain. Le terme domotique a été créé en France au milieu des années 80 pour répondre au besoin de nommer le concept jusque-là exprimé indirectement par maison intelligente. Traduction anglaise : home automation, house automation, domotics 17

18 Introduction Immotique, selon l OQLF : Ensemble de techniques adjoignant à celles de l'immeuble résidentiel, commercial ou industriel les ressources de l'électronique, de l'informatique et des télécommunications pour améliorer l'habitat et le milieu de travail humains. La désignation immotique a été construite sur le modèle de domotique, où le préfixe signifiant «maison» a été remplacé par le préfixe signifiant «immeuble». Traduction anglaise : building automation, immotics 18

19 Introduction Qu est-ce que l immotique : Un niveau plus «intelligent» de contrôle Une intégration des systèmes (composantes et protocoles de communication) Un moyen de contrôler l intérieur d un bâtiment à distance et à un moment donné 19

20 Introduction Source : 20

21 Table des matières Introduction Historique et évolution des contrôles Protocoles de communication et technologies Éléments à faire attention Exemples 21

22 Historique et évolution des contrôles Dr. Andrew Ure, Serait le premier utilisateur du mot «thermostat» Un régulateur bimétallique utilisé dans les usines de textile pour stabiliser la température Source : 22

23 Historique et évolution des contrôles Catégories de systèmes de contrôle, par ordre chronologique : Manuel Électrique Pneumatique Électronique Numérique / Direct Digital Control (DDC) 23

24 Historique et évolution des contrôles Aujourd hui, ces cinq (5) types de contrôle existent dans les bâtiments 24

25 Table des matières Introduction Historique et évolution des contrôles Protocoles de communication et technologies Éléments à faire attention Exemples 25

26 Protocoles de communication et logiciels Protocole de communication c est le langage du système : Langues Dialectes Le choix du protocole a un impact majeur sur : La sélection des composantes (équipements) du système Les ajouts ou retraits de composantes Les modifications aux séquences de contrôle 26

27 Protocoles de communication et logiciels Trois (3) groupes principaux de protocole : Propriétaire (fermé) Reconnu (ouvert) Normalisé (ouvert) 27

28 Protocoles de communication et logiciels BACnet (protocole ouvert normalisé) : ANSI/ASHRAE Standard 135, ISO Standard Sans licence propriétaire Règles de communication définies au niveau physique («hardware») et au niveau programmation («software») 28

29 Protocoles de communication et logiciels BACnet (protocole ouvert normalisé) (suite) : BACnet International valide l interopérabilité entre produits BACnet Testing Lab : certification BTL 29

30 Protocoles de communication et logiciels 30

31 Protocoles de communication et logiciels LonTalk (protocole ouvert normalisé) : ANSI/CEA Standard 709, ISO Standard Licence propriétaire requise (Neuron de Echelon Corporation) Utilise la technologie de communication LonWorks Lon : Local Operating Network LonMark International «LonMark Compatible» ou «LonMark Compliant» n égale pas certifié LonMark 31

32 Protocoles de communication et logiciels 32

33 Protocoles de communication et logiciels KNX (protocole ouvert normalisé) : ISO Standard Licence propriétaire requise (Association KNX) Plus gros joueur dans la domotique en Europe (~75% du marché en 2010) 33

34 Protocoles de communication et logiciels 34

35 Protocoles de communication et logiciels Protocoles ouverts normalisés : Trois (3) principaux : BACnet, LonTalk (LonWorks), KNX Couvrent l ensemble des principaux systèmes des bâtiments Existe des passerelles entre ces protocoles Existe des passerelles avec des protocoles et des technologies moins «ouvert» et moins «global» 35

36 Protocoles de communication et logiciels Modbus (protocole ouvert reconnu) : Pas de standard officiel Sans licence propriétaire Basé sur un consensus général développé dans les années 70 Présent dans l industriel et dans le chauffage Existe des passerelles BACnet et LonWorks 36

37 Protocoles de communication et logiciels DALI (technologie et protocole ouvert normalisé) : IEC Licence propriétaire requise (Association DALI) Uniquement pour l éclairage, complémentaire au système de gestion du bâtiment Permet une grande flexibilité (adresses, zones, scènes, gradation) Outil d analyse des fautes et de consommation Existe des passerelles BACnet et LonWorks 37

38 Protocoles de communication et logiciels DALI (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : PHILIPS, DALI lighting control solutions 38

39 Protocoles de communication et logiciels DALI (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : PHILIPS, DALI lighting control solutions 39

40 Protocoles de communication et logiciels DALI (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : 40

41 Protocoles de communication et logiciels EnOcean (technologie et protocole ouvert normalisé) : ISO/IEC Standard Licence propriétaire requise (achat technologie) Technologie de communication sans fils Équipements autonomes, sans source d énergie Existe des passerelles BACnet, LonWorks et KNX Source : 41

42 Protocoles de communication et logiciels EnOcean (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : 42

43 Protocoles de communication et logiciels EnOcean (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : 43

44 Protocoles de communication et logiciels EnOcean (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : 44

45 Protocoles de communication et logiciels ZigBee (technologie et protocole ouverts normalisés) : IEEE 802 Achat de la technologie requis Technologie de communication sans fils, protocole propriétaire Alimentation électrique requise : électricité, batteries Source : Martocci J. (2008). BACnet Unplugged, ZigBee and BACnet Connect, ASHRAE Journal 45

46 Protocoles de communication et logiciels ZigBee (technologie et protocole ouvert normalisé) (suite) : Source : Martocci J. (2008). BACnet Unplugged, ZigBee and BACnet Connect, ASHRAE Journal 46

47 Table des matières Introduction Historique et évolution des contrôles Protocoles de communication et technologies Éléments à faire attention Exemples 47

48 Éléments à faire attention À qui s adresse le projet? Quatre (4) groupes principaux : Propriétaires Gestionnaires d immeuble (ou de parc immobilier) Opérateurs (ou techniciens de services) Occupants (ou locataires) 48

49 Éléments à faire attention Gestion de projet «classique» : Fixer les besoins et les limites du projet Fixer les objectifs du projet Fixer les indicateurs de performance et de suivi Identifier les éléments clés du projet en se posant les bonnes questions Éviter d avoir un «gadget technologique» qui n apporte pas d avantages 49

50 Éléments à faire attention Dans tous les cas : Est-ce que j ai les ressources «humaines» et «temps» pour la planification, la réalisation et le suivi du projet? L après projet est important et souvent négligé 50

51 Éléments à faire attention Contrôles et protocoles de communication déjà en place : Interopérabilité entre systèmes existants ou nouveaux (équivalences) Possibilité d ajout de passerelles Vitesse de communication et capacité d échange entre les générations 51

52 Éléments à faire attention Lien avec le réseau corporatif (réseaux TI) : Peut créer des problèmes de sécurité et d accès Coordination des arrêts et maintenances Ralentissement possible des communications 52

53 Éléments à faire attention Niveau de robustesse et de fiabilité du réseau et de ses composantes : Besoin d une source d énergie d urgence Normes spécifiques à rencontrer (ex. : protection incendie) Voie de contournement («by-pass») en cas de panne Environnement intérieur compatible (humidité, poussière, température, ) 53

54 Éléments à faire attention Autres caractéristiques du système immotique : Flexibilité dans l ajout de composantes (extension) Mise à jour du système Actualisation du système suite à une modification de l espace (réaménagement) Protocole fermé vs ouvert Coûts d entretien du système (vérification, calibration, remplacement, ) Disponibilité des pièces 54

55 Éléments à faire attention Au niveau des services : Fournisseur-manufacturier, installateur autorisé Contrat de services inclus ou non avec l installation Stabilité des fournisseurs Capacité de service (disponible 24h/7j, nombre de techniciens, ) Nombre de fournisseurs de services et d équipements 55

56 Table des matières Introduction Historique et évolution des contrôles Protocoles de communication et technologies Éléments à faire attention Exemples 56

57 Exemples Vidéos 57

58 Exemples Hôtels New-York 58

59 Exemples Université McGill 59

60 Exemples Université McGill 60

61 Exemples Université Concordia 61

62 Exemples - Mountain Equipment Co-op 62

63 Merci!