Les Smart Buildings (bâtiments intelligents) gagnent en popularité et représentent l’avenir de la construction et de l’immobilier.
Ils sont comparables à des organismes complexes dont tous les réseaux sont liés entre eux grâce aux technologies informatiques les plus récentes et ceci dans le but de les rendre positivement actif. Bien souvent ils intègrent des technologies qui dépassent le simple éclairage automatisé ou encore la configuration des réseaux CVC (Chauffage Ventilation et Climatisation). En effet, ils sont destinés à de plus grandes aspirations tel qu’un contrôle avancé en temps réel de l’efficacité énergétique, une optimisation du niveau de confort et de l’accès etc. Les réseaux intégrés afin de parvenir à ces fins sont connectés à divers éléments du bâtiment, parfois de nature différente, et cela par des systèmes qui ne sont pas toujours physiques. Dans le cas de smart building très avancé, les systèmes qui équipent le bâtiment sont connectés à l’aide d’un réseau externe (internet par exemple) et peuvent ainsi être contrôlés à distance. La plupart des solutions de pointe de construction intelligente sont dénuées de prestige architectural mais démontrent néanmoins avec succès comment la conception numérique peut influencer le profil environnemental, structurel et énergétique d’un projet. 5 exemples de smart building existants ont été sélectionnés afin de démontrer ces différents aspects :
1 – Base de développement durable de la NASA à Moffett Field en Californie
Ce bâtiment en forme décroissant dispose d’une technologie de commande intelligente inspirée par le programme de sécurité aérienne de l’agence qui fournit notamment des contrôles de guidage pour l’aviation. Cette technologie a été utilisée pour contrôler différentes zones dans le bâtiment et fournir des données en temps réel sur les flux à travers toute la structure. William McDonough Partners, connu pour son approche particulière des technologies de recyclage permanent, a principalement utilisé des matériaux renouvelables, recyclables ou recyclés pour concevoir ce bâtiment. De nombreuses autres dispositions et technologies ont été mises en place dans ce bâtiment afin d’optimiser l’aspect énergétique de celui-ci.
2 – Algenhaus
Hambourg abrite le premier bâtiment au monde à être muni d’une façade à « bio-réacteurs ». Ce bâtiment débordant d’innovations revête une façade à la fois isolante et productrice d’énergies. En effet, des algues y sont cultivées, permettant ainsi la production de biogaz. Le biogaz peut être utilisé en tant que carburant ou à des fins de chauffage. Il peut également être stocké et transformé par un moteur afin d’être converti en électricité et en chaleur. Il existe de nombreuses autres utilisations du biogaz.
Le principe de fonctionnement est le suivant : baignant dans une fine lame d’eau compressée entre deux lames de verres, les algues sont alimentées en continu par un circuit d’eau contenant des nutriments et du CO2. Grâce à la lumière du soleil, les algues réalisent leur photosynthèse et se multiplient dans un cycle régulier. Récoltées, séparées puis transférées sous forme de pulpe épaisse (biomasse) dans une chambre technique, elles sont ensuite utilisées pour produire le biogaz en question (méthane).
3 – Bahrain World Trade Center
Le World Trade Center du Bahreïn est une interprétation moderne des tours éoliennes traditionnelles, utilisées notamment pour exploiter les vents au large du golfe Persique. La forme de ce smart building canalise le flux d’air à travers trois turbines de 3 mètres de diamètre ; celles-ci sont soutenues par des passerelles qui relient les deux tours d’une hauteur de 240 mètres. Les turbines génèrent environ 11 à 15% des besoins énergétiques des bâtiments.
4 – Mansion ZCB, Hong Kong
Il s’agit du premier bâtiment « carbone zéro » ; le Mansion ZCB combine des caractéristiques de conception passives avec des systèmes actifs à haute efficacité énergétique tels que des ventilateurs HVLS (high-volume low-speed / fort débit et vitesse réduite), un système de climatisation à poutre froide et des systèmes de contrôle intelligents qui peuvent réduire les besoins en énergie de 25 %. Actuellement, la production en énergie du bâtiment suffit à ses propres besoins mais celui-ci vise désormais au-delà de la neutralité carbone par la production d’électricité en quantité supérieure. Le système BEPAD (Building Environmental Performance Assessment Dashboard / tableau de bord de l’évaluation des performances environnementale du bâtiment), conçu sur mesure, affiche des données en temps réel et évalue la performance environnementale du bâtiment, fournissant des informations sur la consommation générale d’énergie, l’utilisation de l’eau, l’occupation des locaux, la qualité de l’air à l’intérieur du bâtiment etc. Ceux-ci sont contrôlés par le BMS (Building Management System) qui collecte les données de 2 800 points de détection répartis dans toute la structure.
5 – Al-Bahr, Abu Dhabi
Revêtu d’un système d’ombrage dynamique destiné à réduire le gain solaire du bâtiment de 50%, les Al Bahr Towers testent les limites du design dynamique. La façade est dotée d’un système inspiré du traditionnel moucharabieh sauf que celui-ci est informatisé afin de s’adapter aux conditions météorologiques changeantes. Le moucharabieh est un dispositif de ventilation naturelle forcée fréquemment utilisé dans l’architecture traditionnelle des pays arabes. La réduction de la surface produite par le maillage du moucharabieh accélère le passage du vent. Celui-ci est mis en contact avec des surfaces humides, bassins ou plats remplis d’eau qui diffusent leur fraîcheur à l’intérieur du bâtiment.
