Qu’est-ce qu’un système de gestion de l’énergie des bâtiments (BEMS) ?

Grâce à l’utilisation combinée de capteurs, de compteurs intelligents et de l’automatisation, le réseau BEMS d’une entreprise génère des économies d’énergie et des avantages supplémentaires. Le BEMS est un système informatique qui surveille et contrôle les équipements mécaniques et électriques d’un bâtiment, tels que le chauffage, la ventilation, la climatisation, l’électricité, les systèmes anti-incendie et la sécurité.

Plus précisément, un BEMS remplit les fonctions principales suivantes :

• Surveille de manière exhaustive la consommation d’énergie d’un bâtiment en temps réel ;
• Suit la performance énergétique d’un bâtiment en collectant des indicateurs clés, en détectant les problèmes d’efficacité et en réduisant le gaspillage ;
• Automatise et gère les tâches liées au chauffage et à la climatisation, à l’éclairage et à d’autres systèmes ;
• Génère des rapports de conformité pour l’audit énergétique et la conformité aux émissions.

Lors de la mise en œuvre d’un système de gestion de l’énergie du bâtiment (BEMS), les capteurs et les compteurs de l’ensemble d’un bâtiment transmettent les données à une plateforme logicielle centrale. Les responsables des installations peuvent définir des règles, des horaires et des seuils. Le système fait ensuite fonctionner l’équipement de façon automatique ou alerte le personnel lorsqu’une valeur dépasse les paramètres normaux.

Dans les détails, un BEMS exécute son travail en quatre étapes :

1. Collecte de données : premièrement, un BEMS recueille des informations provenant de capteurs, de compteurs intelligents (qui fournissent les données d’utilisation totale aux services publics) et de sous-compteurs (qui mesurent des informations spécifiques aux services de ce bâtiment). Ces données couvrent une série de mesures, telles que la consommation d’énergie, la température, l’humidité et les niveaux de dioxyde de carbone. 
2. Analyse des tendances : le logiciel de gestion de l’énergie examine ensuite les données collectées grâce à une surveillance en temps réel et compare la consommation aux données historiques et aux points de référence pour des performances optimales. 
3. Prise de décision : ensuite, divers algorithmes se mettent au travail afin d’étudier les besoins opérationnels du bâtiment, en utilisant l’intelligence artificielle (IA) pour calculer une manière économe en énergie de maintenir les différents sous-systèmes du bâtiment (comme le CVC et l’éclairage) fonctionnels comme souhaité sans gaspiller d’énergie dans le processus.
4. Action : enfin, le BEMS prend des mesures correctives en fonction de son analyse des données entrantes pertinentes et de la meilleure marche à suivre prescrite par les algorithmes. 

Ces étapes se déroulent silencieusement et automatiquement. Soudain, le bureau qui était légèrement exposé aux courants d’air voit sa température monter d’un ou deux degrés, sans qu’aucun employé n’ait eu à lever le petit doigt pour régler le thermostat. 

Mais comment ces différents systèmes d’équipement, tous conçus par des fabricants différents, communiquent-ils entre eux ? C’est là que le BACnet (réseau d’automatisation et de contrôle des bâtiments) entre en jeu. Le BACnet est une norme mondiale de communication de données pour les réseaux d’automatisation et de contrôle des bâtiments. Il sert de protocole en langage commun pour les fonctionnalités BEMS, permettant à différentes marques et sortes de machines de « communiquer » entre elles.

Les avantages qu’une entreprise peut tirer d’un BEMS peuvent être particulièrement profitables, en termes d’argent, de conformité aux exigences gouvernementales et de prestige accru de l’entreprise :

• Économies : le département américain de l’Énergie a estimé que les coûts énergétiques peuvent être réduits de 30 % grâce à une gestion de l’énergie rigoureuse et à l’adoption d’initiatives de durabilité des installations.
• Rapports conformes : un BEMS garantit la conformité réglementaire en générant des rapports comptables sur les gaz à effet de serre (GES), des rapports de conformité carbone et des rapports de certification écologique.
• Visibilité opérationnelle : grâce à des tableaux de bord, un BEMS offre une vue utile et multiperspective sur la manière dont l’entreprise utilise l’énergie.
• Protection de l’équipement : en utilisant un BEMS, une entreprise peut prolonger la durée de vie de son équipement de chauffage et de climatisation grâce à des diagnostics poussés et à une maintenance prédictive avancée.
• Relations publiques : lorsqu’une entreprise peut démontrer son soutien aux économies d’énergie, elle peut se présenter comme une entreprise citoyenne responsable digne de la confiance du public. 

Bien que les entreprises aient beaucoup à gagner à adopter un BEMS, le processus implique également des investissements importants et de nombreux obstacles à surmonter : 

• Coûts initiaux : les entreprises doivent faire face à des dépenses initiales lorsqu’elles mettent en œuvre un BEMS et de tels investissements peuvent être importants, comme le coût des capteurs et des compteurs intelligents.
• Intégration compliquée : souvent, un BEMS moderne est associé à des équipements CVC ou d’éclairage provenant de systèmes hérités, et cette combinaison nécessite souvent une adaptation matérielle et des mises à niveau logicielles.
• Problèmes de sécurité : de nombreuses entreprises choisissent d’exploiter leur BEMS dans des environnements cloud, ce qui les rend plus vulnérables aux violations de données et aux cyberattaques.
• Participation du personnel : le système peut être sous-utilisé lorsque les membres du personnel d’une installation n’ont pas suffisamment d’expérience avec le BEMS récemment installé.
• Retour sur investissement : un BEMS est un investissement judicieux pour une entreprise, mais il ne s’avère pas rapidement rentable. Les propriétaires de bâtiments doivent attendre des années avant de réaliser un ROI significatif.

Un BEMS commence par l’intégration d’un système de gestion des bâtiments (BMS), qui utilise un système de contrôle informatisé pour suivre les équipements électriques, mécaniques et de sécurité des bâtiments commerciaux. Toutes ces fonctions surveillées, telles que le CVC, la climatisation, l’éclairage et les équipements de sécurité, sont intégrées à un tableau de bord, où les utilisateurs peuvent toutes les suivre d’un seul coup d’œil. L’utilisation de systèmes de contrôle permet de réduire la consommation d’énergie, tandis que les tableaux de bord contribuent à améliorer l’efficacité opérationnelle.

Bien que le BMS soit capable de réaliser de nombreuses tâches mécaniques, il a néanmoins ses limites. Par exemple, le BMS n’est pas vraiment conçu pour une réflexion de haut niveau. Pour cela, vous avez besoin d’un BEMS, qui prend toutes les informations collectées et applique des algorithmes complexes afin d’analyser les données des services publics et des capteurs et d’extrapoler des moyens de réduire les coûts énergétiques. 

Un BEMS exploite également la puissance des logiciels de gestion de l’énergie (EMS), qui contrôlent constamment la consommation d’énergie grâce à la surveillance de l’énergie en temps réel des activités énergivores. Un EMS soutient l’évaluation comparative des performances des installations et l’établissement de normes de performance de base. Il rationalise également le suivi du reporting environnemental, social et de gouvernance (ESG).

De cette façon, les systèmes de gestion de l’énergie des entreprises servent à la surveillance. Grâce à l’automatisation et à la surveillance continue des sources d’énergie, ils sont prêts à alerter les responsables des installations lorsqu’un BEMS détecte un comportement anormal dans les habitudes de consommation d’énergie. Grâce à l’application de diagnostics aux données énergétiques, le BEMS peut détecter les problèmes d’efficacité et éliminer le gaspillage d’énergie. D’un point de vue opérationnel, l’utilisation de données en temps réel favorise la prise de décisions plus éclairées.

Un immeuble de bureaux moyen aux États-Unis consomme environ 22,5 kWh d’énergie par pied carré et par an. Voici les différentes façons dont un immeuble de bureaux typique consomme de l’énergie ; elles peuvent être décomposées en cinq opérations générales :

• Refroidissement et chauffage : le refroidissement et le chauffage représentent généralement la plus grande part des coûts d’exploitation énergétique d’un immeuble de bureaux (30 à 40 %), en fonction de la taille du bâtiment et du nombre de personnes qui l’occupent.
• Ventilation et traitement de l’air : les ventilateurs surdimensionnés et autres équipements de systèmes CVC assurent le chauffage et la climatisation dans tout le bâtiment, ce qui représente 10 à 20 % des coûts énergétiques du bâtiment. 
• Éclairage : un autre segment des équipements essentiels concerne l’éclairage installé dans l’installation, une dépense qui représente 10 à 15 % du budget énergétique du bâtiment.
• Dépenses d’exploitation supplémentaires : environ 5 à 10 % des coûts énergétiques sont liés aux dépenses énergétiques diverses générées par les ascenseurs, les installations sanitaires, les chauffe-eau et certains équipements auxiliaires. 
• Prises électriques : entre 15 et 30 % des besoins énergétiques d’un bâtiment concernent tout ce qui peut être branché sur les prises murales dans un bureau. Ces appareils comprennent des équipements informatiques personnels, des lampes, des « équipements d’agrément » de bureau (par exemple, des distributeurs automatiques, des cafetières et des fours à micro-ondes), ainsi que l’alimentation des appareils de l’Internet des objets (IdO). 

Les entreprises et parties prenantes avant-gardistes qui souhaitent réduire leur encombrement carbone et améliorer leurs efforts d’économie d'énergie profitent actuellement des opportunités offertes par les énergies renouvelables.

De nombreuses entreprises optimisent ces opportunités en concevant et en construisant des bâtiments intelligents qui tirent parti des principes de durabilité. Dans le même temps, les bureaux existants peuvent être modernisés grâce à des capteurs d’énergie renouvelable, tels que des panneaux solaires. L’énergie générée par ces panneaux peut être acheminée efficacement vers des batteries de stockage, qui peuvent être sollicitées et utilisées ultérieurement pour éviter des heures coûteuses d’utilisation du réseau.

Les entreprises qui souhaitent comprendre l’utilisation qu’elles font de l’énergie aujourd’hui et la façon dont elles peuvent aborder la consommation d’énergie de manière plus stratégique à l’avenir disposent d’outils pour y parvenir. L’un s’appelle le Constellation Business Utility Estimation Guide tandis qu’un autre, l’Energy Elephant Energy Budgeting Resource, aide les entreprises à améliorer la performance des bâtiments, à se fixer des objectifs de durabilité réalisables et à établir des systèmes qui démontreront une évolutivité optimale à mesure que leur entreprise perdure et prospère.