@PSP – édition 2, avril 2021
Analyse des écarts de performance: des vérités inconfortables

 ‹Jumeau numérique› et ‹BIM› sont des mots clés désormais presque incontournables dans le monde de l’immobilier. En ma qualité de Digital Innovation Officer, cela m’intéresse toujours d’apprendre comment ces avancées numériques font leurs preuves en pratique. Pourrais-tu brièvement m’expliquer comment elles sont appliquées dans le cadre d’une analyse des écarts de performance?

C’est un fait que beaucoup de nouvelles constructions n’atteignent pas les objectifs visés en matière de consommation énergétique et de confort. Il existe donc généralement ce que l’on appelle un ‹écart de performance› entre la situation théorique et réelle. Les raisons peuvent être de nature technique, résider dans des bases de calcul standardisées simplifiées, mais des conditions météorologiques ou climatiques différentes de la simulation peuvent également exercer une influence comme, bien entendu, le comportement d’utilisation.

Dans une construction qui se veut une référence en matière de durabilité comme la tour Grosspeter, il est évidemment important d’identifier cet écart à un stade précoce et de réagir. Dès la phase de projet, l’ingénieur spécialisé a conçu un modèle de bâtiment pour déterminer la future consommation d’énergie. En collaboration avec nos partenaires, nous avons ensuite réalisé un ‹digital twin - as built›.

Au début, l’on travaille pour la simulation des besoins énergétiques avec des données météorologiques standardisées, qui sont ensuite remplacées par des données en temps réel après la mise en service du bâtiment. La comparaison avec la situation réelle s’effectue à ce moment-là. De cette manière, nous pouvons analyser les écarts de performance à un niveau élevé et, grâce à la visualisation, cela s’effectue de manière très intuitive et flexible.

Et qu’est-il ressorti de cette analyse?

L’analyse montre sans aucun ménagement ce qui ne va pas. Cette vérité n’est pas toujours agréable. C’est ainsi qu’à l’aide du monitoring, nous avons par exemple constaté que le degré d’efficience requis de la récupération de chaleur des installations de ventilation n’était pas atteint. La consommation effective pour le chauffage et le refroidissement était de ce fait d’environ 4,5 fois supérieure par rapport aux calculs de la modélisation. Entretemps, le système de récupération de chaleur a été remplacé.

Mais il existe aussi des écarts plausibles. Par exemple, la consommation d’eau chaude pour l’hôtel était à peu près deux fois plus importante que prévu dans la phase d’exécution. La très forte gérance de l’hôtel durant la période du rapport a toutefois relativisé ces écarts dans une large mesure. 

«L’analyse montre sans aucun ménagement ce qui ne va pas.»

Quels furent les principaux défis dans le cadre de ce processus?

Dans la phase initiale, la mise en place du recensement des données et le dégagement de tendances implique très nettement des frais d’ingénierie accrus. Par ailleurs, il s’agit de tirer les bonnes conclusions à partir des données réunies. Pour nous, en tant que maître de l’ouvrage, déterminer l’organisation de projet ‹correcte›, avec une affectation précise des responsabilités, constituait assurément un défi.

Par ailleurs, un contrôle de plausibilité des données des compteurs relevées s’imposait. Au début, il a donc aussi fallu vérifier le montage sur place: le flux d’énergie pertinent est-il réellement enregistré?

Les utilisatrices et les utilisateurs exercent également leur influence sur la performance d’un bâtiment: comment ceux-ci sont-ils impliqués?

Nous devons le dire très clairement: la première exigence en matière d’optimisation de la gérance juste après la remise d’un bâtiment consiste dans la satisfaction des attentes des utilisatrices et utilisateurs en matière de confort. L’optimisation énergétique effective intervient dans un deuxième temps. Cela génère certains conflits d’intérêt qui nous confrontent régulièrement à des défis.

«En ce qui concerne l’analyse des écarts de performance, il ne faut pas se cacher derrière les utilisateurs.»

Mais je tiens à le souligner ici: en ce qui concerne l’analyse des écarts de performance, il ne faut pas se cacher derrière les utilisateurs. La principale cause d’écarts, surtout dans un bâtiment comme la tour Grosspeter, réside dans la complexité. La technique en soi : ce n’est pas sorcier. Le défi se situe dans l’interaction et l’interconnexion des systèmes.

Un modèle numérique constitue-t-il une base obligatoire pour effectuer une analyse des écarts de performance?

Dans le cas des nouveaux bâtiments, nous pensons qu'une optimisation énergétique solide et une analyse des écarts de performance ne sont plus possibles sans un modèle de bâtiment approprié. C’est en effet le seul moyen de simuler de manière réaliste la consommation d’énergie effective sur tout le cycle de vie et de la déterminer dès la phase de projet. C’est également sur cette base que tous les systèmes seront définis et dimensionnés.

Dans ce projet, nous avions sciemment décidé de poursuivre le modèle ultérieurement, avec les évaluations correspondantes. Cela offre des possibilités supplémentaires d’exploiter le modèle de simulation pendant la phase de fonctionnement. En cas de changements majeurs au niveau de l’utilisation, il sera possible d’évaluer très rapidement, sur la base du modèle mis à jour, si la consommation énergétique modifiée est à rapporter à une inefficacité du système ou au changement d’utilisation.

Toutefois, il n’est pas forcément nécessaire de mettre constamment le modèle à jour à un tel niveau. Un bon système de commande, avec une topologie de mesures axée sur les flux d’énergie et une mise en évidence correspondante des tendances, constitue déjà le principal instrument en vue d’optimiser la gérance.

Tu ne vois donc pas encore le jumeau numérique comme une partie intégrante de la phase opérationnelle ?

En ce qui nous concerne, le jumeau numérique comme modèle ne fait actuellement pas partie de la phase opérationnelle. Il est rare qu’une ‹gérance standard› se prolonge relativement longtemps dans nos immeubles. En effet, dans les bâtiments d’une certaine importance, une utilisation change toujours à un moment ou à un autre, ou un locataire procède à des aménagements. Il faut donc à nouveau adapter et optimiser. Par conséquent, il faudrait aussi constamment mettre à jour le modèle du jumeau numérique. Dans la pratique actuelle, avec les différentes équipes de projet qui interviennent, cela n’est pas encore réalisable de manière avantageuse. Pour répondre aux exigences de confort de nos locataires, mais également pour atteindre les objectifs en matière de durabilité, nous dépendons de données et d’outils adaptés. Pour cela, un modèle sophistiqué n’est pas toujours indispensable. Ce qui me semble plus important, c’est de collecter et demander sciemment des données et des informations et de s’en servir à bon escient. Nous le faisons activement et de manière de plus en plus ciblée depuis un certain temps déjà.