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Thema's 7 september 2022

Gebouwautomatisering als sleutel tot Green Building?!

Een groene bouwsector met een zo laag mogelijk energieverbruik, een geringe verspilling van hulpbronnen en een hoge mate van comfort – dat is het doel van tal van nationale en internationale inspanningen. De gebouwautomatisering is hierbij een onderwerp dat steeds belangrijker wordt. Maar welke bijdrage levert een intelligente gebouwbesturing nu écht aan een hogere energie-efficiëntie?

Het belangrijkste in een overzicht:

Voor nieuwbouw gelden reeds strenge energienormen: met name het energieverbruik voor een optimaal ruimteklimaat moet efficiënt worden vormgegeven.
Ruimteautomatisering zorgt voor comfort en een hoge energie-efficiëntie: daarom is de ruimteautomatisering bij de meeste nieuwbouwprojecten "state of the art".
Gebouwenbestand grotendeels inefficiënt: als de bouwsector groener wil worden, moet het overgrote deel van de bestaande gebouwen energie-efficiënt opgeknapt en gerenoveerd worden.
Sleutelrol bij de renovatie van gebouwen: met een flexibele gebouwautomatisering kunnen processen in het gebouw in kaart gebracht, aangestuurd en geregeld worden – en zodoende efficiënt vormgegeven worden.

Grote energieverbruiker: het Europese gebouwenbestand

Een "Green Building" is een gebouw dat op een zo duurzaam mogelijke wijze gebouwd én gebruikt wordt. Extra aandacht dient hierbij aan het gebruik van energie en hulpbronnen besteed te worden. Niet voor niets: met meer dan 40 procent van het totale energieverbruik en ongeveer 35 procent van de totale CO₂-emissies alleen al in de Europese Unie is de bouwsector met grote afstand één van de meest energie-intensieve sectoren - en zodoende een belangrijke factor voor de energietransitie. Terwijl de verdere ontwikkeling en de uitbreiding van duurzame energieën belangrijke stappen zijn, moet de sector zich tegelijkertijd bezighouden met de vraag hoe het energieverbruik van gebouwen verder verlaagd kan worden. Momenteel beslaan bedrijfsgebouwen volgens het dena Gebäudereport 2021* in Duitsland een verwarmd netto vloeroppervlak van ca. 3.507km² – bijna even groot als het eiland Mallorca. Met 204 TWh gaat het grootste gedeelte van de verbruikte energie voor rekening van de verwarming van ruimten, gevolgd door de verlichting met 56 TWh, warm water met 25 TWh en de klimaatregeling met 9 TWh. "Er is dus altijd ruimte voor optimalisering", aldus Dirk Dronia, Global Industry Manager Building Automation bij WAGO.

* Het dena Gebäudereport van het Duitse competentiecentrum voor energie-efficiëntie, hernieuwbare energiebronnen en intelligente energiesystemen (dena) in de nieuwste, onlangs gepubliceerde versie van 2022 vindt u hier.

Nieuwe norm: hoge energie-efficiëntie bij nieuwbouw

"De normen in de bouw zijn tegenwoordig behoorlijk streng", vertelt Dronia. "De meeste nieuwe gebouwen kunnen qua isolatie worden vergeleken met een thermoskan." Ook de verlichting wordt dankzij ledtechnologie steeds efficiënter. De energiebehoefte van een gebouw wordt hierdoor al aanzienlijk verlaagd. Toch blijft, zelfs in nieuwbouw met een efficiënte constructie en de toepassing van energiezuinige technologieën, de energie voor de regeling van de ruimtetemperatuur één van de grootste verbruiksposten in bedrijfsgebouwen – vanzelfsprekend ook omdat een aangenaam ruimteklimaat van invloed is op het comfort én de productiviteit van de gebruikers. Hier moet het energieverbruik voor een optimaal ruimteklimaat efficiënt worden vormgegeven.

L'automatisation des pièces assure le confort et l'efficacité énergétique

« L' automatisation des pièces – c'est-à-dire la combinaison de la régulation de la climatisation et de l'éclairage ainsi que de l'ombrage - joue également un rôle essentiel dans les nouveaux bâtiments bien isolés et est indispensable pour obtenir un climat et un confort optimaux avec une efficacité énergétique maximale. Avant que les pièces ne soient refroidies en été, un système d'ombrage fermé empêche le rayonnement solaire et donc le réchauffement. En hiver, l'ouverture du système d'ombrage permet de réchauffer intentionnellement la pièce afin d'assister le chauffage ou d'introduire l'air chaud de la pièce dans le système de récupération de chaleur via l'air extrait. Si le système d'ombrage dispose d'une séparation entre la protection contre l'éblouissement et la déviation de la lumière, la lumière du soleil peut être dirigée dans la pièce avant que l'éclairage électrique ne soit mis en service, malgré la protection contre l'éblouissement », explique M. Dronia. Ainsi, un système d'automatisation des locaux sophistiqué assure des conditions ambiantes optimales et une utilisation efficace de l'énergie sans intervention nécessaire de la part de l'utilisateur ; une situation gagnant-gagnant pour toutes les parties et qui est donc déjà à la pointe de la technologie dans de nombreux projets de construction neuve.

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Renovation Wave et European Green Deal : le taux de rénovation doit augmenter

Pour chaque nouveau bâtiment efficace, il existe une multitude de bâtiments existants qui sont de véritables gouffres énergétiques depuis parfois des décennies. Si l'on veut alors que le secteur du bâtiment devienne plus vert, il faut avant tout rénover la grande partie des bâtiments existants pour les rendre plus efficaces sur le plan énergétique. Les rénovations font donc depuis longtemps l'objet de discussions au niveau européen et ont été envisagées comme un objectif concret avec la « Renovation Wave » 2020.

La « Renovation Wave » désigne un plan d'action de la Commission européenne dans le cadre de l'European Green Deal, qui comprend plusieurs mesures visant à encourager la rénovation des bâtiments. L'objectif du document de mesures est d'améliorer la performance énergétique des bâtiments et de contribuer ainsi à la neutralité climatique et à la relance économique. Car on sait aujourd'hui que pour améliorer le bilan climatique du secteur du bâtiment, il faut non seulement quelques Smart Buildings exemplaires, mais aussi et surtout beaucoup plus de rénovations à haute efficacité énergétique dans le grand public. Actuellement, selon la Commission européenne, cela représente à peine un pour cent de tous les bâtiments par an, ce qui est insuffisant pour atteindre l'objectif de neutralité climatique d'ici 2050. Ce taux doit donc être au moins doublé dans les plus brefs délais.

Dans ce contexte, la mise à niveau de l'automatisation des bâtiments joue également un rôle important. « La Renovation Wave décrit les mesures qui devraient permettre aux bâtiments existants d'être exploités de manière efficace. Par exemple, ce que permet déjà aujourd'hui WAGO avec flexROOM^® sera obligatoire dans certains pays de l'UE à partir de 2030. En d'autres termes, les bâtiments doivent répondre aux exigences de la classe A de la norme EN 15232 ou de la norme globale ISO 52120 issue de la norme EN 15232. Celle-ci stipule qu'il doit y avoir une interaction entre l'ombrage, la lumière et le chauffage ou le refroidissement », explique M. Dronia.

Le plus grand potentiel d'efficacité énergétique des bâtiments non résidentiels se trouve dans les bâtiments existants

« L'automatisation des bâtiments offre des avantages avérés aux utilisateurs et aux exploitants en termes de suivi énergétique, d'efficacité énergétique et de confort », souligne à nouveau Dirk Dronia. « Pour les bâtiments existants en particulier, cela représente donc un point très important pour économiser de l'énergie et donc du CO₂. » L'importance de la mise à niveau est également soulignée dans les directives actuelles : la dernière version de la directive européenne sur la performance énergétique des bâtiments (EPBD) de 2018 prévoit que les grands bâtiments non résidentiels existants devront être équipés des principales fonctions d'automatisation des bâtiments à partir de 2025. Cela concerne les bâtiments non résidentiels d'une puissance installée de 290 kW pour les installations de chauffage ou de climatisation ou de ventilation, si cela est techniquement et économiquement réalisable. Toutefois, l'ajout de la mention « économiquement réalisable » fait actuellement l'objet de discussions, car l'objectif d'économie de CO₂ est jugé plus important qu'un avantage purement économique. Quoi qu'il en soit, les anciens bâtiments existants qui ne sont pas équipés d'une automatisation de bâtiment en réseau ou d'un système d'automatisation des pièces et de surveillance de l'énergie offrent parfois le plus grand potentiel d'économies d'énergie dans le secteur. L'automatisation joue donc un rôle décisif dans la rénovation des bâtiments existants.

Automatisation flexible : un rôle clé dans la rénovation des bâtiments

L'automatisation des bâtiments permet de saisir, de commander et de réguler les processus techniques des bâtiments. Il en résulte des synergies, par exemple entre le chauffage, la ventilation et la climatisation, ainsi que l'éclairage et l'ombrage. L'énergie primaire peut ainsi être utilisée en fonction des besoins. En d'autres termes, l'énergie n'est consommée que lorsqu'elle est vraiment nécessaire - comme dans le cas de la commande de l'éclairage en fonction de la lumière du jour ou de la climatisation en fonction de la présence. Dans la plupart des cas, les contrôleurs nécessaires à cet effet peuvent être installés ultérieurement sans problème. Un plus : l'automatisation des bâtiments attire immédiatement l'attention sur les dysfonctionnements et permet ainsi d'intervenir rapidement, ce qui permet de lutter contre le gaspillage des ressources.

Pour une automatisation efficace, il faut non seulement le matériel mais aussi le savoir-faire correspondant : « avec le WAGO I/O System 750 de WAGO d'un côté et une application sophistiquée de l'autre, il est par exemple possible d'exécuter à peu près tout. Avec un système modulaire, comme notre système I/O System 750, les exploitants de bâtiments bénéficient d'une flexibilité maximale dans la conception du matériel ». Ainsi, le matériel nécessaire peut être facilement adapté aux conditions physiques selon les besoins, afin de continuer à utiliser les actionneurs et les capteurs existants. Un point important pour permettre des rénovations. Car : « Pour les fabricants comme pour les exploitants, ce sera un exercice d'équilibriste maximal au cours des 10 à 15 prochaines années », sait Dirk Dronia, qui ajoute : « Nous devons faire preuve d'une flexibilité maximale dans le parc existant, au besoin avec d'anciens appareils de terrain et avec des signaux passifs, alors que nous sommes déjà dans le domaine de l'IoT pour les nouvelles constructions. En d'autres termes : des capteurs intelligents et tout est numérique. Couvrir cela avec une gamme de produits est la tâche que nous accomplissons déjà quotidiennement ».

Conclusion : l'automatisation des bâtiments, clé du Green Building ?

Les bâtiments à commande intelligente présentent de nombreux avantages : ils sont plus confortables, facilitent le quotidien de l'utilisateur, permettent une utilisation optimale et efficace de l'espace, demandent au besoin des prestations de service pour l'entretien des locaux, la maintenance technique et les interventions de dépannage et, enfin, peuvent améliorer le bilan énergétique - et contribuer ainsi de manière importante à la transition énergétique. Dans les nouvelles constructions, on mise donc presque systématiquement sur des mesures d'automatisation correspondantes, non seulement en raison de l'efficacité énergétique, mais aussi pour le confort et les services intelligents. Le potentiel d'économie de l'automatisation des bâtiments dans les bâtiments existants n'est cependant toujours pas exploité de manière généralisée et suffisante. Or, ce sont justement ces rénovations énergétiques avec l'ajout de systèmes d'automatisation sophistiqués qui sont nécessaires pour atteindre à long terme la neutralité climatique également dans le secteur du bâtiment. Il est donc nécessaire de se concentrer davantage sur le thème de la rénovation - et de mettre l'accent sur l'automatisation des bâtiments.

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WAGO flexROOM^®

flexROOM^® est la solution d'automatisation des locaux évolutive de WAGO et convient particulièrement aux bureaux et bâtiments administratifs de moyenne et grande taille. Elle convient aussi bien pour les nouvelles constructions que pour les modernisations énergétiques.

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