08/02/2018 - Ils développent un prototype pour surveiller les variables environnementales dans les bâtiments

Menéame

La revue internationale Automation in Construction vient de publier l'article 'Environmental monitoring system based on an Open Source Platform and the Internet of Things for a building energy retrofit', qui reprend la recherche menée par le groupe de recherche sur l'énergie dans le bâtiment (ENEDI) de l'Université du Pays basque/Euskal Herriko Unibertsitatea (UPV/EHU) sur l'utilisation d'outils basés sur des plates-formes Open Source et sur l'Internet des choses, deux domaines de recherche transdisciplinaires qu'ils ont mis en œuvre dans le secteur de l'édification.

Le groupe ENEDI, en collaboration avec l'Université Paris Nanterre, a mené une enquête sur la surveillance des bâtiments, en mettant au point une équipe de mesure et en l'implémentant dans le cas de l'étude San Roke 32 de Donostia. Cette propriété est une référence dans le secteur des bâtiments à consommation d'énergie presque nulle (nZEB), puisqu'elle a été rénovée énergétiquement sous la norme Passivhaus et appartient à l'un des cas d'étude du programme européen EuroPHit.

La recherche a porté sur la surveillance des variables environnementales dans le bâtiment par un certain type de capteurs. Plus précisément, un prototype d'équipement de surveillance a été réalisé et a été installé dans le bâtiment de San Roke 32. En outre, il a été constaté que cette solution peut être applicable à diverses fins avec d'autres types de capteurs (éclairage, consommation électrique, consommation d'eau...) ou d'actionneurs (relises, dispositifs de chauffage, valves solénoïdes, moteurs...), ouvrant ainsi le champ d'application dans le secteur de l'édifice et bien d'autres.

L'un des objectifs proposés dans la recherche était de surmonter les obstacles existants dans le domaine de la surveillance des bâtiments: manque de flexibilité pour des besoins spécifiques de mesure, interopérabilité entre les équipements et coûts élevés d'acquisition de ces équipements. Pour ce faire, "nous nous appuyons sur deux des deux dernières technologies les plus remarquables dans le domaine Smart, les Open Source Platforms (OSP) et l'Internet of Things (IoT) - explique Alexander Martin-Garín, auteur principal de l'article et chercheur prédoctoral. La première d'entre elles nous a permis de développer une équipe de surveillance selon les besoins particuliers du projet grâce à la liberté de développement que permettent ces plates-formes. Et la deuxième, nous a permis de gérer les informations que nous recueillions en temps réel." Ce dernier aspect est celui qui permet d'optimiser le fonctionnement de différents processus et de fournir des informations à l'utilisateur pour qu'il agisse lui-même ou fasse un pas en avant, en utilisant l'"intelligence" des équipes pour agir seuls grâce à ce qu'on appelle la communication "Machine to machine" (M2M). C'est-à-dire, à titre d'exemple, si la température du logement est inférieure à 19 °C, le capteur est programmé pour envoyer une commande au système de chauffage et augmenter ainsi la température du logement à la consigne indiquée.

L'interaction entre l'utilisateur et le logement est à son tour essentielle pour assurer une bonne qualité de l'air intérieur (CAI). "Le capteur d'ouverture de fenêtres qui a été installé a permis de vérifier que seulement 10 minutes d'ouverture avaient permis d'atteindre un bon niveau de CO2, qui est l'un des indicateurs les plus utilisés dans ce type d'études," explique le chercheur. Les personnes ou les systèmes de combustion, comme les poêles, deviennent les foyers d'émission les plus importants et, si le niveau recommandé de 1000 ppm est dépassé, les utilisateurs peuvent commencer à éprouver des inconforts à l'intérieur du logement (douleur de tête, fatigue, manque de concentration...).

En raison de l'importance de ce paramètre, la réglementation actuelle en matière de construction de la CAI, le Code technique de construction HS-3, a été récemment mise à jour pour répondre aux exigences de faible consommation d'énergie qui sont aujourd ' hui requises dans les bâtiments. De manière générale, la rénovation de l'air intérieur a été effectuée par débit constant, entraînant ainsi une surréception et, par voie de conséquence, une consommation énergétique accrue. C'est pourquoi, pour réduire cette consommation, la réglementation permet actuellement d'effectuer une ventilation à la demande en mesurant le niveau de CO2 dans le logement pour ventiler ce qui est strictement nécessaire.

Informations supplémentaires

Cette étude a été menée dans le cadre de la thèse de doctorat d'Alexandre Martin-Garín à l'École d'ingénierie de Gipuzkoa (Donostia) et dirigée par José Antonio Millán-García, professeur titulaire du Département des machines et moteurs thermiques de l'UPV/EHU.

Le groupe de recherche énergétique dans le bâtiment (ENEDI) a été constitué en 2005 à l'occasion de l'accord signé entre le Département du logement du Gouvernement basque et l'UPV/EHU, en vertu duquel ce groupe est chargé de la gestion et du développement de la zone thermique du Laboratoire de contrôle de la qualité dans le bâtiment (LCCE) du Gouvernement basque.

Les lignes de recherche d'ENEDI prévoient l'efficacité énergétique dans les bâtiments, tant en ce qui concerne l'enveloppe que les installations. Le groupe est structuré en cinq sous-groupes, chacun spécialisé dans un thème différent concernant l'énergie dans la construction. Ses projets ont été publiés en de nombreuses occasions dans des revues techniques internationales et ses membres participent activement à de nombreux congrès aux niveaux européen et mondial.

Référence bibliographique

A. Martín-Garín, J.A. Millán-García, A. Baïri, J. Millán-Medel, J.M. Sala-Lizarraga Environmental monitoring system based on an Open Source Platform and the Internet of Things for a building energy retrofit Automation in Construction. 87 (2018) 201-214 DOI: dx.doi.org/10.1016/j.autcon.2017.12.017

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Université du Pays Vaso/Euskal Herriko Unibertsitatea

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