Optimiser l'efficacité énergétique des bâtiments : le guide complet de la GTB
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Bâtiments
01/02/2024
par
Matthieu Laurent
15 min
GTB et GTC : explications
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GTB: La Gestion Technique du Bâtiment (GTB) est un système informatisé intégrant des capteurs virtuels ou physiques et des automates, permettant la surveillance, l'optimisation et le contrôle à distance de l'ensemble des équipements techniques d'un bâtiment, divisés en différents lots, contribuant ainsi à sa gestion efficace.
Exemple de lots d’équipements techniques :
➡️ CVC (Chauffage, ventilation, climatisation)
➡️ Éclairage
➡️ Électricité
➡️ Systèmes de sécurité
➡️ Stores et volets roulants
➡️ etc.
GTC : La Gestion Technique Centralisée (GTC) est un système informatisé qui centralise et coordonne le contrôle des équipements techniques spécifiques d'un bâtiment, offrant ainsi une gestion centralisée et efficace de ces systèmes. La GTC contrôle les équipements techniques d’un seul et unique lot. Par exemple, uniquement la gestion des systèmes de sécurité.
La GTC a donc une approche plus spécifique que la GTB, en s’occupant d’un lot unique, mais la GTB englobant l’ensemble des lots permet d’avoir une vue d’ensemble.
La GTC peut être envisagée comme un élément de la GTB. Dans le cas d'un bâtiment vaste, plusieurs GTCs peuvent opérer simultanément, chacune prenant en charge des équipements techniques d’un lot spécifique. La GTB, quant à elle, s'occupe de la supervision générale, coordonnant et alignant de manière harmonieuse l'ensemble des actions des diverses GTC.
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Quels sont les bénéfices de la GTB et de la GTC ?
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➡️ Efficacité énergétique : Favorise des pratiques écoénergétiques, contribuant à une réduction de la consommation et des économies de coûts.
➡️ Performances durables : Ensemble, la GTB et la GTC contribuent à un fonctionnement plus performant et durable des installations du bâtiment.
➡️ Amélioration de la sécurité : La surveillance constante des systèmes de sécurité par la GTB et la GTC renforce la protection des bâtiments.
➡️ Confort des habitants : Améliore le confort en permettant un contrôle plus précis des conditions environnementales, telles que la température et l'éclairage.
➡️ Réduction des coûts d'exploitation : Contribue à des économies opérationnelles en optimisant l'utilisation des ressources énergétiques et en minimisant les gaspillages.
➡️ Réduction des coûts de maintenance : Facilite la maintenance préventive, réduisant ainsi les coûts liés aux réparations imprévues et aux temps d'arrêt non planifiés.
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Le décret BACS
Définition
Le décret BACS (Building Automation & Control Systems), datant du 20 juillet 2020, définit les modalités pour atteindre les objectifs de réduction de consommation énergétique établis par le décret tertiaire.
Cette réglementation exige la mise en place d'un système d'automatisation et de contrôle des bâtiments, au plus tard d'ici au 1ᵉʳ janvier 2025.
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Les objectifs du décret BACS
➡️ Suivre, enregistrer et analyser les données de consommation énergétique.
➡️ Ajuster en temps réel la consommation des systèmes techniques en fonction des besoins.
➡️ Détecter et alerter les responsables exploitation des potentielles dérives de consommations, en amont des défauts de fonctionnement, afin d’éviter une surconsommation et des coûts de maintenance supplémentaires.
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Les échéances du décret BACS
Les échéances sont en fonction de la puissance nominale des systèmes de chauffage ou de climatisation et de l’âge des bâtiments :
➡️ Bâtiments tertiaires existants (puissance ≥ 290 kW) : GTB obligatoire d'ici au 1ᵉʳ janvier 2025.
➡️ Bâtiments tertiaires existants (puissance ≥ 70 kW) : GTB obligatoire d'ici au 1ᵉʳ janvier 2027.
➡️ Bâtiments tertiaires neufs (permis après 21 juillet 2021, puissance > 290 kW) : obligation immédiate.
➡️ Bâtiments tertiaires neufs (permis déposé en 2024, puissance > 70 kW) : obligation à partir de 2024.
Frise chronologique : dates clés du Décret BACS (source : Guide Décret BACS, Ministère de la Transition Écologique).
Les différentes classes de performances de la GTB
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La norme NF EN ISO 52120-1:2022 définit les fonctions relatives à l'automatisation, à la régulation et à la gestion technique ayant une incidence sur l'efficacité énergétique des bâtiments. Ces fonctions sont catégorisées en quatre classes (A, B, C et D) de la GTB et englobent divers usages tels que le chauffage, l'eau chaude sanitaire, la ventilation, la climatisation, l'éclairage, les stores, etc.
Les classes de GTB A, B et C présentent quelques caractéristiques communes avant de se différencier par leur niveau de rentabilité respectif.
Les GTB de catégorie D ne seront pas abordées, car elles ne répondent pas aux objectifs énergétiques du Décret BACS.
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Une même finalité
Qu’ils soient de type A, B ou C, tous les systèmes de gestion technique du bâtiment (GTB) sont conçus pour réduire la consommation d’énergie et les émissions de CO2 des principaux équipements du bâtiment : le chauffage, la climatisation, l’éclairage et la production d’eau chaude.
Ces 3 niveaux d’efficacité garantissent une baisse de la facture d’électricité pouvant varier de - 5 % à - 40 %, selon les options de pilotage choisies.
La mise en place d’un système GTB donne accès à une prime CEE, celle-ci varie en fonction de la classe de la GTB, plus votre GTB aura un rendement énergétique élevé plus la prime sera élevée.
La GTB de type A et B nécessitent des capteurs pour leur fonctionnement, il est possible d’utiliser à la fois des capteurs physiques, mais également des capteurs virtuels.
Pour qu’une GTB soit considérée comme type A, elle doit être anticipative, elle utilise donc des algorithmes et des données, notamment des prévisions météo afin de prédire les besoins futurs et les conditions du bâtiment. Cela peut inclure des aspects tels que la consommation d'énergie, les pannes potentielles, les exigences de maintenance, et d'autres paramètres pertinents.
La GTB de type A permet une meilleure efficacité énergétique, une réduction des coûts opérationnels, une gestion proactive des pannes, et une optimisation des performances du bâtiment. Mais également une prise de décision plus éclairée en anticipant les besoins futurs et en ajustant automatiquement les différents équipements en conséquence.
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Cas d’application de la GTB
Exemple sur l'îlot des équipements technique de chauffage, température ambiante
Prenons en exemple le cas du chauffage. Notre objectif est de maintenir une température comprise entre 18°C et 21°C (zone grisée). Dans le premier cas, nous ne prenons pas en compte les conditions météorologiques à venir au cours de la journée.
Graphique illustrant la différence de qualité de la gestion thermique avec et sans prévisions météo.
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Lorsque la température ambiante (représentée par le trait en pointillés noirs) est inférieure à la température souhaitée, le système de chauffage se met en marche avec un apport de chaleur important (représenté par le trait en pointillés rouges) pour atteindre les valeurs désirées. Une fois le seuil de température atteint, l’apport de chaleur est réduit. Cependant, un problème survient en cas de forte hausse de la température extérieure (représentée par le vert clair) et d'un rayonnement important (représenté par le jaune). Si ces éléments ne sont pas anticipés, la température intérieure peut dépasser le seuil souhaité à un moment de la journée, malgré une limitation de l’apport de chaleur. En fin de journée, avec un apport de chaleur toujours restreint et sans anticipation de la chute de la température nocturne, la température ambiante chute en dessous de 18°C, nécessitant à nouveau un apport de chaleur important.
Il apparaît qu'en anticipant les conditions météorologiques (rayonnement + température), l’apport de chaleur (représenté en rouge) peut être régulé tout au long de la journée. Cela permet ainsi de réaliser des économies d'énergie et de coûts, mais surtout d'améliorer le confort des occupants en maintenant une température ambiante constamment dans la plage climatique souhaitée.
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