guide_rage_gestion_technique_batiment_bonnes_pratiques_2014_06

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P R O G R A M M E D ’ A C C O M P A G N E M E NT D E S P R O F E S S I O N N E L S
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
GuIDE
GESTION TECHNIQUE
DU BATIMENT
BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR
LES SYSTÈMES DE GTB
NE
ET RÉALISER
JuIN 2014
u F-R
é N OvATI O
N
éDITO
L e Grenelle Environnement a fixé pour les bâtiments neufs et existants
des objectifs ambitieux en matière d’économie et de production
d’énergie. Le secteur du bâtiment est engagé dans une mutation de très
grande ampleur qui l’oblige à une qualité de réalisation fondée sur de
nouvelles règles de construction.
Le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a pour
mission, à la demande des Pouvoirs Publics, d’accompagner les quelque
370 000 entreprises et artisans du secteur du bâtiment et l'ensemble des
acteurs de la filière dans la réalisation de ces objectifs.
Sous l’impulsion de la CAPEB et de la FFB, de l’AQC, de la COPREC
Construction et du CSTB, les acteurs de la construction se sont rassemblés
pour définir collectivement ce programme. Financé dans le cadre du
dispositif des certificats d’économies d’énergie grâce à des contributions
importantes d’EDF (15 millions d’euros) et de GDF SuEZ (5 millions
d’euros), ce programme vise, en particulier, à mettre à jour les règles de l’art
en vigueur aujourd’hui et à en proposer de nouvelles, notamment pour ce
qui concerne les travaux de rénovation. Ces nouveaux textes de référence
destinés à alimenter le processus normatif classique seront opérationnels
et reconnus par les assureurs dès leur approbation ; ils serviront aussi à
l’établissement de manuels de formation.
Le succès du programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
repose sur un vaste effort de formation initiale et continue afin de renforcer
la compétence des entreprises et artisans sur ces nouvelles techniques et ces
nouvelles façons de faire. Dotées des outils nécessaires, les organisations
professionnelles auront à cœur d’aider et d’inciter à la formation de tous.
Les professionnels ont besoin rapidement de ces outils et « règles du jeu »
pour « réussir » le Grenelle Environnement.
Alain MAUGARD
Président du Comité de pilotage du Programme
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Président de QuALIBAT
P R O G R A M M E
D ’ A C C O M P A G N E M E N T
D E S
P R O F E S S I O N N E L S
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construction, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
Les Recommandations Professionnelles « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont des documents techniques de
référence, préfigurant un avant-projet NF DTu, sur une solution
technique clé améliorant les performances énergétiques des
bâtiments. Leur vocation est d’alimenter soit la révision d’un NF
DTu aujourd’hui en vigueur, soit la rédaction d’un nouveau NF
DTu. Ces nouveaux textes de référence seront reconnus par les
assureurs dès leur approbation.
PROFESSIONNELS
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Afin de répondre au besoin d’accompagnement des professionnels du
bâtiment pour atteindre les objectifs ambitieux du Grenelle Environnement,
le programme « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » a prévu
d’élaborer les documents suivants :
PROGRAMME
AVANTPROPOS
Les Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » sont
des documents techniques sur une solution technique innovante
améliorant les performances énergétiques des bâtiments. Leur
objectif est de donner aux professionnels de la filière les règles
à suivre pour assurer une bonne conception, ainsi qu’une
bonne mise en œuvre et réaliser une maintenance de la solution
technique considérée. Ils présentent les conditions techniques
minimales à respecter.
Les Calepins de chantier « Règles de l’Art Grenelle Environnement
2012 » sont des mémentos destinés aux personnels de chantier,
qui illustrent les bonnes pratiques d’exécution et les dispositions
essentielles des Recommandations Professionnelles et des
Guides « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 ».
Les Rapports « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
présentent les résultats soit d’une étude conduite dans le cadre
du programme, soit d’essais réalisés pour mener à bien la
rédaction de Recommandations Professionnelles ou de Guides.
L’ensemble des productions du programme d’accompagnement des
professionnels « Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 » est mis
gratuitement à disposition des acteurs de la filière sur le site Internet du
programme : http://www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
NEuF-RéNOvATION
Les Recommandations Pédagogiques « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont des documents destinés à alimenter
la révision des référentiels de formation continue et initiale. Elles
se basent sur les éléments nouveaux et/ou essentiels contenus
dans les Recommandations Professionnelles ou Guides produits
par le programme.
3
PROFESSIONNELS
Slmmaire
PROGRAMME
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
PRÉSENTATION DU GUIDE............................................................. 7
1 - VUE D’ENSEMBLE.........................................................................11
1.1. • Bâtiments intelligemment conçus..............................................................................11
1.2. • Bâtiments correctement gérés.................................................................................. 13
1.3. • Services et systèmes pour la gestion technique..................................................... 14
1.4. • Systèmes de régulation et de GTB........................................................................... 15
1.5. • Fonctions de régulation............................................................................................. 16
1.6. • Services de la gestion technique.............................................................................. 18
1.7. • Fonctions d’aide à la gestion technique.................................................................... 19
1.8. • Points de mesure et d’action..................................................................................... 19
1.9. • Tableaux des points.................................................................................................... 20
1.10. • Réseaux numériques................................................................................................ 22
1.11. • Interface utilisateur................................................................................................... 23
1.12. • Etapes dans les marchés......................................................................................... 25
2 - CAHIER DES CHARGES FONCTIONNEL..................... 29
2.1. • Sources d’énergie...................................................................................................... 30
2.2. • Usages des zones du bâtiment................................................................................. 31
2.3. • Emplacement des moyens de GTB.......................................................................... 32
2.4. • Systèmes techniques à gérer.................................................................................... 32
2.5. • Opérateurs de la gestion technique......................................................................... 32
2.6. • Services pour les installations énergétiques........................................................... 34
2.7. • Maintenance............................................................................................................... 35
2.8. • Procédures pour l’efficacité énergétique................................................................. 36
2.9. • Evolutions des besoins.............................................................................................. 36
Neuf-Rénovation
3 - ÉTUDES DE CONCEPTION..................................................... 38
4
3.1. • Division du bâtiment en zones.................................................................................. 39
3.2. • Systèmes techniques gérés...................................................................................... 40
3.2.1. • Installations énergétiques............................................................................ 40
3.2.2. • Autres systèmes techniques........................................................................ 41
3.2.3. • Systèmes de sécurité................................................................................... 42
3.3. • Emplacements des postes des opérateurs.............................................................. 42
3.4. • Fonctions de régulation............................................................................................. 43
3.4.1. • Fonctions de régulation dédiées.................................................................. 43
3.4.2. • Fonctions de pilotage................................................................................... 44
3.4.3. • Principales fonctions de pilotage................................................................ 45
3.4.4. • La norme NF EN 15232................................................................................. 46
3.5. • Fonctions pour la surveillance.................................................................................. 47
3.5.1. • Points pour la surveillance........................................................................... 47
3.5.2. • Enregistrements et éditions pour la surveillance...................................... 49
3.6. • Fonctions pour la supervision.................................................................................. 50
3.6.1. • Points pour la supervision............................................................................ 50
3.6.2. • Transmission et présentation des données pour la supervision............... 51
3.6.3. • Enregistrements et éditions pour la supervision....................................... 51
3.7. • Fonctions pour le suivi des consommations............................................................ 52
3.7.1. • Points pour les fonctions de suivi énergétique........................................... 53
3.7.2. • Préparation des données pour le suivi énergétique................................... 54
Conception : LENOX – Illustrations : COSTIC – Editeur : AQC – ISBN : 978-2-35443-264-5
4 - RÉALISATION.................................................................................... 64
4.1. • Études de réalisation.................................................................................................. 65
4.1.1. • Programmation des tâches........................................................................... 66
4.1.2. • Réseaux numériques.................................................................................... 66
4.1.3. • Choix des produits pour la GTB................................................................... 66
4.1.4. • Programmation des pilotages...................................................................... 67
4.1.5. • Repérages et signalétique............................................................................ 67
4.1.6. • Rédactions des messages............................................................................ 67
4.1.7. • Préparations des synoptiques et dessins des écrans................................. 68
4.1.8. • Stockage des informations en vue de les analyser.................................... 68
4.2. • Installation.................................................................................................................. 68
4.3. • Câblage....................................................................................................................... 69
4.4. • Mise au point.............................................................................................................. 69
4.4.1. • Préparation des interventions...................................................................... 69
4.4.2. • Contrôles visuels.......................................................................................... 70
4.4.3. • Vérifications du câblage et de l’adressage.................................................. 70
4.4.4. • Vérifications des points d’entrée................................................................. 70
4.4.5. • Mise en service des unités locales.............................................................. 71
4.4.6. • Mise en service des fonctions de base du système................................... 71
4.5. • Dossiers techniques remis à la réception................................................................ 72
4.5.1. • Les documents de la conception et de la réalisation................................. 72
4.5.2. • Documents et fournitures nécessaires à l’utilisation
et à la maintenance du système.................................................................... 72
4.6. • Réception.................................................................................................................... 73
4.7. • Services de post réception......................................................................................... 74
4.7.1. • Mise en service des systèmes techniques................................................... 75
4.7.2. • Mise en main et formation........................................................................... 75
4.7.3. • Mise en œuvre de la maintenance............................................................... 76
4.7.4. • Mise en place de procédures pour l’efficacité énergétique....................... 77
PROFESSIONNELS
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DES
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3.7.3. • Analyses des données pour la maîtrise de l’efficacité énergétique.......... 56
3.7.4. • Edition des propositions pour l’efficacité énergétique.............................. 57
3.8. • Points raccordés au système.................................................................................... 58
3.9. • Tableau des points...................................................................................................... 58
3.10. • Organisation et caractéristiques du système........................................................ 59
3.10.1. • Réseaux numériques.................................................................................. 59
3.10.2. • Base de données pour l’exploitation......................................................... 60
3.10.3. • Poste d’exploitation.................................................................................... 60
3.10.4. • Fonctions d’exploitation du système de GTB........................................... 60
3.10.5. • Interface homme-machine......................................................................... 62
3.11. • Clauses pour la réalisation, la réception et la post réception............................... 63
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
5 - TABLEAUX DES POINTS.......................................................... 79
6 - DÉFINITIONS..................................................................................... 97
7 - RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES..............................102
8 - RÉFÉRENCES NORMATIVES...............................................104
Neuf-Rénovation
5.1. • Chaufferie mono-générateur..................................................................................... 82
5.2. • Chaufferie multi-générateurs.................................................................................... 84
5.3. • Production de froid.................................................................................................... 88
5.4. • Ventilo-convecteur...................................................................................................... 90
5.5. • Centrale de traitement d’air...................................................................................... 92
5.6. • Chauffe-eau solaire thermique................................................................................. 94
5.7. • Bâtiment tertiaire........................................................................................................ 96
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PROFESSIONNELS
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
PROGRAMME
PRÉSENTATION DU GUIDE
Un guide pour les professionnels qui conçoivent
et réalisent
Ce recueil de bonnes pratiques est destiné au maître d’ouvrage et à
ses commissionnaires qui conçoivent et réalisent le système de GTB :
maître d’œuvre, bureau d’étude technique, entreprise de l’équipement
technique. Il propose un cadre pour préparer :
• Le cahier des charges fonctionnel, rédigé par le maître d’ouvrage
pour décrire les modalités de la gestion technique à prévoir (cf. 2).
Les choix techniques concernant les équipements en découlent ;
• Le cahier des clauses techniques, rédigé par un bureau d’étude
de conception afin d’appeler les offres des entreprises pour
équiper le bâtiment d’un système de régulation et de GTB (cf.
3). Ces clauses peuvent inclure des tableaux de points comme
ceux qui sont proposés à la fin de ce guide (cf. 5) ;
Quel que soit le projet, ce guide peut être utilisé pour lister les sujets à
traiter à toutes les étapes de la conception et de la réalisation, comme
un pense-bête.
N OT E
Les services techniques internes ou les sociétés de services énergétiques qui
seront les utilisateurs de ces systèmes seront utilement appelés à participer à
la préparation du cahier des charges fonctionnel destiné à la conception et à la
réalisation, avec le maître d’ouvrage.
Neuf-Rénovation
• Les tâches pour réaliser une installation qui répond au cahier
des clauses techniques (cf. 4). Les opérations consistent à
mener les études de réalisation, à mettre en place, réceptionner
puis assurer les prestations de mise en service de post réception afin que le système soit entièrement opérationnel et adapté
aux besoins de l’exploitation courante.
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PROFESSIONNELS
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PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Un guide pour l’efficacité énergétique des petits bâtiments
à construire ou à rénover
Quelles que soient la nature et la taille d’un bâtiment, les fonctions du
système de régulation et de GTB portent sur les équipements énergétiques pour le chauffage, la ventilation, la climatisation, la production
d’eau chaude sanitaire, l’éclairage, les auxiliaires, la production locale
d’énergie. Les autres usages de l’électricité, l’automatisation des protections solaires, la détection de présence sont aussi associés aux
systèmes de GTB pour leurs fonctions énergétiques, au moins.
N OT E
Les indications qui se trouvent dans ce guide portent en particulier sur les
usages et les équipements traités par la réglementation thermique RT 2012.
Ce guide vise plus particulièrement les bâtiments résidentiels ou tertiaires de petite taille. Il décrit des fonctionnalités qui doivent être
adaptées aux principaux besoins, qui diffèrent selon le type de bâtiment. Les fonctions les plus pertinentes pour l’efficacité énergétique
doivent en effet être personnalisées pour correspondre aux usages.
Elles peuvent associer des fonctions non énergétiques, par exemple :
• Petits bâtiments d’usage mixte, résidentiel et professionnel :
programmation selon des plages horaires des zones, détection
de présence, gestion technique et surveillance à distance par
Internet ;
• Bâtiments résidentiels de petite taille, mono familiaux ou collectifs de quelques logements : régulation des équipements
partagés, gestion technique à distance, affichage incitatif des
consommations, suivi des équipements de piscine ;
• Résidences pour le maintien à domicile des personnes âgées ou
à mobilité réduite ou des malades : moyens d’appel de détresse,
détection de chute, surveillance de la consommation d’eau ou
d’électricité significatifs d’une occupation normale ;
• Immeubles de bureaux : pilotage des systèmes, intermittence
par des programmes évolués, détections de présence associées
aux sécurités (contrôles d’accès, effraction) ;
Neuf-Rénovation
• Centres médicaux, cliniques, crèches : surveillance des conditions climatiques, en particulier de la qualité de l’air ;
8
• Hôtels et centres d’hébergement : détection de présence, utilisation des données d’occupation des chambres pour piloter les
équipements ;
• Etablissements d’enseignement : intermittence par des programmes évolués, utilisation des données d’occupation des
salles de cours, dérogations, détections de présence…
Les plus grands bâtiments sont couramment équipés d’un système
de GTB structuré, la conception est menée par une ingénierie qui rassemble plusieurs compétences.
Pour les petits bâtiments existants (d’une surface indicative de moins
de 3 000 m²), il est plus difficile d’appeler des compétences dans les
domaines de l’information et de la communication pour participer à la
conception des systèmes. Les chapitres 3, 4 et 5 sont plus particulièrement destinés à ceux qui conçoivent ou qui réalisent les équipements
techniques du bâtiment, leurs compétences en matière de régulation
des systèmes techniques peuvent s’étendre à la mise en place des
moyens pour la gestion technique.
PROFESSIONNELS
DES
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Des produits qui se trouvent sous les désignations de domotique ou de gestion
technique domestique peuvent répondre à certains des besoins des petits bâtiments résidentiels ou tertiaires.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les indications listées dans ce guide sont destinées aux projets de
taille limitée, plus spécialement aux bâtiments neufs. Pour mettre
en place un système de GTB dans un bâtiment existant, les professionnels disposent de plusieurs informations pertinentes pour
compléter les indications : audit des installations, DPE (Diagnostic
de Performance Energétique), constats de consommations élevées,
d’insatisfactions, de dysfonctionnements. Ces données sont précieuses pour concevoir un nouveau système dans le cadre d’une
rénovation.
L’organisation du guide
Chapitre 1 – Vue d’ensemble (cf. 1) : des concepts généraux permettent de décrire l’organisation des systèmes de régulation et
de GTB. Le déroulement d’un projet dans un marché d’équipement du
bâtiment n’est pas clôturé à l’étape de la réception. Ces indications
s’appliquent, quels que soient le type et la taille du projet.
Chapitre 3 – Etudes de conception (cf. 3) : des indications et des
recommandations pour préparer les clauses techniques pour la réalisation de la GTB. Ce recueil de spécifications doit être complet pour
couvrir l’ensemble des fonctionnalités attendues, il doit être ouvert
aux solutions techniques qui seront mises en œuvre à la réalisation.
Chapitre 4 – Réalisation (cf. 4) : des recommandations destinées à l’entreprise qui mène les études de réalisation, qui installe, met au point,
participe à la réception puis met en service, graduellement, après la
réception, jusqu’à la gestion technique courante.
Neuf-Rénovation
Chapitre 2 – Cahier des charges fonctionnel (cf. 2) : des indications en
vue de préparer un cahier des charges fonctionnel qui liste les besoins
du maître d’ouvrage en prémices des choix techniques qui seront faits
par les professionnels.
9
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PROGRAMME
Neuf-Rénovation
10
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Chapitre 5 – Tableaux des points (cf. 5) : des fiches présentant des
tableaux des points applicables à plusieurs systèmes de génie climatique. Ces fiches donnent des indications concernant la nature, l’emplacement des points sur les installations et les fonctions de régulation et de gestion technique qui exploitent l’information.
Les termes techniques sont définis en fin de document (cf. 6). Les
index [Bx] renvoient à une référence bibliographique (cf. 7), les index
[Nx] renvoient à une référence normative (cf. 8).
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
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PROGRAMME
VUE D’ENSEMBLE
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les principales notions sont présentées dans ce chapitre, les termes
utilisés sont définis dans la partie Définitions (cf. 6), en fin de guide.
1.1. • Bâtiments intelligemment conçus
Aux étapes initiales d’une opération de construction, comme de rénovation, la conception doit prendre en compte conjointement quatre
propriétés fondamentales pour un bâtiment (Figure 1).
s Figure 1 : Les propriétés fondamentales à considérer aux étapes de la conception
Ces choix conditionnent le système de gestion des énergies, la régulation de leurs usages et les modalités de la gestion technique du bâtiment (cf. 1.6).
Neuf-Rénovation
Elles président au choix des sources d’énergie du bâtiment : utiliserat-on une ou plusieurs énergies de réseaux (électricité, gaz, chaleur) ?
Mettra-t-on en œuvre des ressources d’énergie de l’environnement du
site : géothermie, solaire thermique, photovoltaïque, éolien ? Ces ressources seront-elles autoconsommées ou revendues ?
11
PROFESSIONNELS
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« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Ces systèmes et ces services doivent aussi être prévus en considérant
les quatre propriétés suivantes :
• Fonctions : les fonctionnalités d’usage du bâtiment viennent de
la conception des infrastructures et des choix des équipements.
Les fonctionnalités des équipements techniques sont satisfaisantes s’ils sont régulés de façon à ce que leurs effets soient
transparents pour les occupants. Le confort doit être assuré : ni
trop chaud ni trop froid, pas de bruit, pas de courants d’air ni
d’odeurs. Les occupants ne voient pas ces équipements mais
les moyens de réglage de leurs consignes : thermostats, interrupteurs…
Les résultats de la gestion technique se mesurent principalement en consommation d’énergie. Elle doit être visible par les
acteurs et utilisateurs du bâtiment, afin de les inciter à un comportement qui concourt à l’efficacité énergétique ;
• Efficacité énergétique : la réalisation doit évidemment considérer l’économie des usages, prévoir tous les coûts d’exploitation.
La maîtrise des coûts d’exploitation est le premier objectif de la
régulation et de la GTB, qui doit doser l’énergie au plus près des
besoins et permettre de gérer les équipements ;
• Sécurités : maîtriser les risques, prévenir des actes malveillants.
Les différents systèmes pour la sécurité se basent sur des détecteurs raccordés à des moyens de communication. La sécurité
des équipements techniques est associée à leur régulation.
Des échanges d’informations entre ces réseaux permettent de
mettre en place des fonctions plus évoluées, comme la détection de présence pour piloter les usages de l’énergie ;
• Environnement : les bonnes règles pour respecter l’environnement se trouvent dans des normes, règlements et labels. Il
peut être décidé d’engager une certification du bâtiment, par
exemple au label BEPOS-Effinergie®, HQE®, BREEAM® ou
LEED®. L’efficacité énergétique, les qualités de la gestion technique sont traités dans les référentiels de ces certifications.
Neuf-Rénovation
N OT E
12
La notion de « bâtiment intelligent » ou « smart building » s’applique à des bâtiments conçus pour atteindre les meilleures qualités d’usage : communicant,
confortable, convivial et respectueux de l’environnement. L’efficacité énergétique
est une qualité première de ces bâtiments. Ils sont donc nécessairement équipés
de systèmes de régulation et de gestion technique performants, bien conçus et
bien exploités.
• La gestion technique porte sur les équipements techniques, les
consommations d’énergie et de fluide, elle peut inclure des systèmes de sécurité (cf. 3.2.3) ;
• La gestion des infrastructures porte sur le bâti, les espaces intérieurs, les accès, pour adapter les qualités d’usage du bâtiment
aux besoins des utilisateurs ;
• La gestion administrative inclut les aspects financiers et commerciaux de l’exploitation du bien immobilier.
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
Dès les premiers stades de conception, il importe de prévoir les modalités de la gestion du bâtiment. L’ensemble des exigences peut être
regroupé en trois domaines (Figure 2) :
PROGRAMME
1.2. • Bâtiments correctement gérés
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROFESSIONNELS
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
s Figure 2 : La gestion du bâtiment rassemble trois domaines de compétences
N OT E
Tout ou partie des services de gestion du bâtiment peuvent être assurés dans le
cadre du Facilities Management.
Ces trois systèmes de gestion ne doivent pas être circonscrits à leurs
rôles stricts : ils peuvent échanger des informations, partager des
bases de données…
Plusieurs exemples illustrent ces échanges nécessaires :
• La gestion des infrastructures actualise la base des données de
l’état et des usages du bâtiment, telles que les améliorations
énergétiques du bâti, le cloisonnement des espaces, les horaires
d’occupation des locaux… Ces données sont utilisées par la
gestion technique pour programmer les fonctionnements et les
intermittences, établir des ratios pour les suivis énergétiques ;
Neuf-Rénovation
• La gestion financière transmet systématiquement, dès leur réception, les factures d’énergie et de fluide aux gestionnaires techniques, qui les utilisent comme base du suivi énergétique (cf. 1.6) ;
13
PROFESSIONNELS
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DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
• La gestion technique établit périodiquement des synthèses des
consommations d’énergie destinées aux occupants, assorties
d’indications pour inciter à un comportement économe. Des
décomptes basés sur des consommations réelles par compteurs ou répartiteurs permettent d’individualiser les charges
des copropriétaires, des locataires ou des services qui occupent
le bâtiment. L’incitation pécuniaire est un moteur efficace pour
réduire les consommations.
1.3. • Services et systèmes pour la gestion
technique
Il convient de distinguer en premier lieu :
• La gestion technique, c’est à dire l’ensemble des services qui
consistent à surveiller (pour l’entretien et la maintenance),
superviser (pour les services de l’exploitation) et suivre les
consommations (pour l’efficacité énergétique) (cf. 1.6) ;
• Le système de GTB, qui est un moyen d’aide à l’exécution de
ces tâches et à la réalisation de ces services. Il est associé aux
autres systèmes informatisés pour la gestion des infrastructures
et la gestion financière du bâtiment.
!
Les modalités de la gestion technique d’un site doivent
donc être définies en premier lieu, avant les considérations relatives à la mise en place d’un système informatisé
de GTB (Figure 3).
Neuf-Rénovation
s Figure 3 : Les services de la gestion technique utilisent les ressources du système de GTB
14
N OT E
Ces systèmes intègrent ou associent les dispositifs de régulation et d’automatisation. Dans ce guide, la désignation « système de GTB » ne fait pas de distinction
avec « système de régulation et de GTB »
• Partager les mêmes ressources pour capter, transmettre et présenter des informations ;
• Permettre au technicien responsable des équipements ou au
gestionnaire technique d’exploiter les fonctions de régulation
et de gestion technique, suivant les mêmes modalités, le même
langage d’interface homme-machine.
Des modalités d’usage qui différeraient selon les parties des systèmes
de régulation et de GTB obligeraient à autant d’apprentissages, donc
d’autant moins d’efficacité.
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
La régulation des équipements techniques et le système d’aide à la
gestion technique sont indissociables pour ces raisons :
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
1.4. • Systèmes de régulation et de GTB
PROGRAMME
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Les qualités de simplicité d’usage des interfaces utilisateur doivent
être considérées dans le choix d’un système (cf. 1.11).
!
Un système de GTB est un outil d’aide pour réaliser les
tâches de la gestion technique, ses principales qualités se trouvent dans l’adaptation de cet outil à ceux qui
l’utiliseront.
L’organisation des systèmes techniques se conçoit en trois niveaux
hiérarchisés (Figure 4), selon le même principe que celui indiqué plus
haut pour les services :
• Terrain : les points placés sur les équipements et les installations. Ces moyens sont partagés par les fonctions assurées aux
niveaux régulation-automatisation et gestion technique ;
• Régulation : les appareils (régulateurs, automates, unités
locales multifonctions) qui agissent automatiquement – sans
présence humaine – sur les équipements techniques du bâtiment pour réguler les équipements ou piloter les systèmes
techniques ;
Les spécifications qui s’appliquent aux fonctions des niveaux terrain et gestion technique sont détaillées dans les chapitres suivants
(cf. 2) et (cf. 3), les caractéristiques des points pour les comptages et
mesures sont décrites dans le guide Compteurs et capteurs [B1].
Neuf-Rénovation
• Gestion Technique : les moyens pour les transmissions, les traitements et les présentations des données utiles aux personnes
qui assurent les services de la gestion technique.
15
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s Figure 4 : Les systèmes de régulation et de GTB se conçoivent en trois niveaux
Cette organisation en trois niveaux est fonctionnelle (ou logique), elle
n’implique pas nécessairement la localisation physique des fonctionnalités dans des appareils séparés.
Les communications peuvent se faire par des réseaux numériques spécifiques à ces niveaux : réseau de terrain, d’automates et de
gestion reliés par des passerelles.
Pour les installations de petites tailles, les données échangées entre
les trois niveaux peuvent se faire par un seul réseau (donc avec un
seul protocole) : LonWorks ou KNX, par exemple. Des protocoles différents peuvent être mis en œuvre pour les réseaux de différentes
installations (génie climatique, équipements électriques, sécurités…)
(Figure 9). Ils peuvent cohabiter en échangeant des données par des
passerelles.
Les fonctionnalités étendues du protocole BACnet permettent de
gérer les installations des bâtiments de plus grande technicité, des
plus petits aux plus étendus.
Neuf-Rénovation
1.5. • Fonctions de régulation
16
Les multiples fonctions de régulation des installations se trouvent à
plusieurs emplacements : dans les équipements eux-mêmes (régulations embarquées), dans les armoires des automatismes dédiés aux
parties des installations (régulations dédiées).
Les fonctions de pilotage agissent sur les régulateurs des sous-systèmes ou des systèmes complets pour coordonner ou intégrer les
fonctionnements (Figure 5), elles nécessitent un réseau numérique spécifique à l’équipement technique du bâtiment (BACnet, KNX, LonWorks).
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• Fonctions de régulation dédiées : des appareils spécifiques
(régulateur, automate, unité locale) ou un logiciel intégré dans
une unité multifonctions peuvent assurer la régulation ou compléter les fonctions de régulations embarquées dans les équipements. Ces fonctions permettent de réguler plusieurs équipements d’un système technique, comme dans une chaufferie : la
mise en fonctionnement ou à l’arrêt des générateurs, le réglage
de leurs régimes, les vannes de régulation des températures de
départ, les circulateurs des réseaux de distribution ;
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• Fonctions d’automatisation embarquées : des équipements
tels que les chaudières, pompes à chaleur (PAC), groupes
de production de froid, circulateurs… sont pourvus de leurs
propres fonctions pour leur automatisation et la sécurité de leur
fonctionnement ;
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• Fonctions de pilotage : des logiciels du système de GTB dans
des unités locales ou au niveau du poste d’exploitation agissent
sur les automatismes embarquées ou les régulations dédiées
des parties des installations au moyen d’un réseau numérique.
Pour l’efficacité énergétique, les fonctionnements des systèmes
techniques doivent être coordonnés ou intégrés en tenant
compte de plusieurs contraintes : les besoins des occupants,
le coût de l’énergie, la gestion du stockage, la disponibilité des
sources d’énergie de l’environnement du bâtiment…
N OT E
Parmi les fonctions de pilotage, les programmations des intermittences sont les
plus efficaces pour réduire les consommations en mettant les équipements à
l’arrêt dès que l’usage le permet. Les programmes élaborés au moyen d’un système de GTB permettent les plus importantes réductions des consommations en
agissant sur plusieurs installations en suivant les occupations réelles détectées
ou des programmes préalablement enregistrés.
Les fonctions de pilotage portent sur plusieurs systèmes techniques
et mettent en œuvre des algorithmes évolués, elles nécessitent un
réseau numérique pour faire inter-fonctionner plusieurs équipements
de différents fournisseurs (Figure 5), par exemple :
• Effacer des équipements thermiques consommateurs d’électricité selon les conditions de fourniture de l’énergie, variables
dans le temps, via un compteur intelligent ;
• Piloter un système de production d’énergie locale (photovoltaïque, éolien, cogénération par exemple) pour l’autoconsommation, la revente et / ou le stockage d’énergie, en relation avec
les besoins des équipements consommateurs en temps réel ;
Neuf-Rénovation
• Piloter les régulations des différentes parties d’un système de
chauffage ou de climatisation : générateurs, système de distribution, émetteurs dans les différents locaux ;
17
PROFESSIONNELS
• Mettre plusieurs installations (chauffage, ECS, ventilation, sécurités…) dans un mode de fonctionnement correspondant à l’occupation détectée ou choisie par les usagers (présence, économie, sommeil, absence, vacances…) (Figure 10) ;
• Régler conjointement la climatisation, la position des stores
et l’éclairage pour satisfaire le confort thermique et l’éclairage
d’un bureau.
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s Figure 5 : La régulation des systèmes techniques du bâtiment, les fonctions de régulation dédiées
agissent sur des équipements ou des sous-systèmes, les fonctions de pilotage portent sur plusieurs
systèmes techniques
N OT E
Le pilotage du refroidissement d’un local, de ses stores et de son éclairage intérieur est un exemple significatif du bon usage de l’énergie pour le confort grâce à
la régulation : le réglage des stores permet de réduire la consommation de froid
et de bénéficier de l’ensoleillement pour réduire les durées de l’éclairage et ne
pas éblouir durant les périodes ensoleillées.
1.6. • Services de la gestion technique
Neuf-Rénovation
La gestion technique consiste à assurer trois services, de la surveillance au suivi énergétique, qui s’organisent en niveaux :
18
• Surveillance : assurer la sûreté, c'est-à-dire sécurité et disponibilité des équipements ;
• Supervision : satisfaire les qualités d’usages des bâtiments dans
les meilleures conditions de coût et d’efficacité ;
• Suivi énergétique : connaitre en détail des consommations, par
exemple dans le cadre d’un engagement pour un bâtiment neuf
ou après l’amélioration énergétique d’un bâtiment existant.
Les fonctions des systèmes de GTB consistent de fait à transmettre,
afficher, éditer, enregistrer, présenter des données. Ces fonctions qui
relèvent de l’informatique doivent être mises en œuvre par des fournisseurs ou des développeurs qui ont des compétences particulières dans
les domaines de l’équipement technique et énergétique des bâtiments.
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1.7. • Fonctions d’aide à la gestion technique
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Pour pouvoir mener efficacement un service, il faut que le service du
niveau inférieur soit entièrement satisfaisant. Les mises en œuvre
des services doivent donc être successives. Si la surveillance n’est
pas complète, la supervision ne peut pas être menée de façon satisfaisante. Si les services de surveillance et de supervision ne sont pas
menés attentivement, le suivi énergétique ne pourra pas apporter les
bénéfices escomptés.
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Le cœur de ces systèmes consiste en une base de données (centralisée ou répartie) qui rassemble toutes les informations mises à jour en
temps réel. Ces données représentatives de l’état actuel du système
viennent des points physiques remontant du terrain et des points
logiques issus de traitements (cf. 1.9). La taille de cette base est généralement mesurée en nombre de points physiques et logiques.
Plusieurs autres bases de données sont aussi exploitées : les données de base qui portent sur le bâtiment et tous ses équipements, les
messages qui seront émis au gré des besoins, les journaux qui enregistrent tous les évènements de la vie des installations.
N OT E
Les fonctions des systèmes de GTB sont détaillées dans les clauses techniques
en séparant la régulation (cf. 3.4) et les services liés à la surveillance (cf. 3.5), la
supervision (cf. 3.6) et le suivi des consommations (cf. 3.7).
La facilité d’usage (cf. 1.11) est une qualité de première importance
pour les fonctions de programmation, elles doivent être les plus
simples possibles pour que les utilisateurs les rendent effectives. Les
fonctions de pilotage qui intègrent plusieurs systèmes techniques
sont plus pratiques à mettre en œuvre qu’une programmation individuelle, équipement par équipement (cf. 3).
Les points de mesure et d’action constituent la base des systèmes de
régulation et de GTB.
Points de mesure
Les détecteurs, capteurs et compteurs émettent des informations pour
les fonctions de la régulation et du système de GTB. Les qualités de la
Neuf-Rénovation
1.8. • Points de mesure et d’action
19
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régulation et l’efficacité de la gestion technique dépendent beaucoup
des qualités des mesures. Le guide Compteurs et capteurs [B1] donne
des indications pratiques relatives à ces instruments, pour les choisir,
les mettre en œuvre et les maintenir.
Points d’action
Les actionneurs (moteurs des vannes, des registres, des stores…) et
les commandes électriques par relais ou contacteurs reçoivent des
commandes ou des réglages venant du système de GTB. Le choix des
actionneurs et leur dimensionnement (l’autorité des vannes ou des
registres, en particulier) conditionne les qualités de la régulation et
l’efficacité de la gestion technique.
Les sorties consistent aussi à émettre des données vers les équipements : consignes des régulateurs, modes de fonctionnement des
automatismes et autres paramètres pour piloter les fonctionnements
des équipements.
N OT E
Pour assurer efficacement l’ensemble des fonctionnalités pour la régulation et la
gestion technique, il faut mutualiser les informations issues des points de mesure
dans les bâtiments.
1.9. • Tableaux des points
Le tableau des points d’un système rassemble l’ensemble des informations sur les capteurs, détecteurs, compteurs et actionneurs reliés
aux fonctions pour la régulation et la gestion technique. Portant sur
l’ensemble des installations techniques et des équipements des bâtiments et des fonctions du système, le tableau sert initialement à organiser le système communicant et à optimiser le nombre de points. Un
point peut être utilisé par différentes fonctions (annexe B de la norme
NF EN 15232 [N1] et NF EN ISO 16484-3 [N4]).
En entrée
En sortie
Etat logique
(binaire)
Signalisation TS
Alarme TA
Comptage d’impulsions TCI
Commande (tout ou rien) maintenue
TC
Grandeur
analogique
ou numérique
Mesure (analogique) TM
Résultat de comptage TCP
Réglage (progressif) TR
Neuf-Rénovation
s Figure 6 : Désignations des points dans le tableau par des abréviations (T… : télé…)
20
N OT E
Les points désignés ici (Figure 6) sont des points physiques, c'est-à-dire des composants constituant les entrées et les sorties du système. Ils ne doivent pas être
confondus avec les points logiques, qui sont des informations élémentaires enregistrées dans une base de données du système.
N OT E
La dimension d’un système de GTB est couramment mesurée en nombre de
points physiques : cette information est représentative du nombre de données
d’entrée et de sortie du système, donc des fournitures de matériel à prévoir.
Le nombre de points logiques donne une indication du volume de la base de
données.
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Dans les grands bâtiments, les systèmes énergétiques
peuvent comporter plusieurs centaines, voire milliers de
points physiques. L’importance des tâches de réalisation
est directement associée à ce nombre de points.
s Figure 7 : Le tableau des points est la base de la conception du système de GTB. Le tableau de
synthèse est complété par des feuilles successives au cours du développement du projet et de
l’exploitation future
Neuf-Rénovation
!
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Le tableau initial (Figure 7) est complété pour porter toutes les informations attachées aux points. C’est un outil de première importance
pour la conception et la réalisation, il est mis à jour ultérieurement
au gré des modifications et des extensions du système au cours de
l’exploitation.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Le dernier chapitre (cf. 5) présente des exemples de tableaux des
points initiaux (ou synthèses) pour plusieurs installations types.
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21
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1.10. • Réseaux numériques
Les protocoles sont des mécanismes qui permettent aux équipements
d’échanger des informations. Les informations doivent être interprétées pour que les équipements raccordés puissent réaliser les fonctions attendues (Figure 8). Ils peuvent alors inter-fonctionner, c'est-àdire émettre et interpréter des données pour effectuer des opérations
(fonctionner).
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s Figure 8 : Les systèmes mettent en œuvre un ou plusieurs réseaux numériques pour relier les points,
les régulateurs ou unités locales et les moyens de traitement des données
Trois protocoles de réseaux normalisés au niveau international sont
dédiés aux installations techniques du bâtiment : BACnet, LonWorks,
KNX. Ces normes comportent des spécifications d’application détaillées, dédiées aux équipements des bâtiments pour leur permettre
d’inter-fonctionner.
Ces protocoles normalisés sont dits « ouverts » : ils ne sont pas spécifiques à tel ou tel fournisseur, contrairement à un protocole « propriétaire ». Pour que des appareils multifonctions de différents vendeurs
puissent inter-fonctionner, pour l’ensemble de leurs fonctions, leur
conformité au protocole du réseau doit être certifiée par des essais
menés en laboratoire (marque BTL® pour le protocole BACnet et
LonMark® pour LonWorks).
Il existe des protocoles non normalisés mais reconnus chez plusieurs
fabricants, comme ModBus, qui permettent d’échanger simplement
des informations entre des appareils.
Neuf-Rénovation
Il existe aussi des normes pour la transmission de données dédiées à
un service, comme M-Bus pour les données des compteurs ou DALI
pour les commandes de l’éclairage.
22
!
La coexistence de plusieurs protocoles sur un même réseau
numérique nécessite l’emploi de passerelles, dont le rôle
est de convertir ou traduire les informations contenues
dans un protocole vers un autre pour assurer la liaison
entre deux sous-parties du système de GTB.
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Si l’ensemble des points doit être relié à un réseau numérique commun pour
pouvoir échanger des informations et inter-fonctionner, il est possible d’introduire des hiérarchies ou des regroupements dans l’architecture du système. Une
conception en râteau comme celle de la (Figure 9) présente ainsi l’avantage de
pouvoir intégrer plusieurs protocoles dédiés à des applications spécifiques, via
l’emploi de passerelles. Elle facilite également l’emploi de supports de communication différents au sein du réseau : les bus de terrain sont ainsi privilégiés au
niveau des installations techniques pour leur robustesse, tandis que des protocoles autorisant de plus hauts débit sont nécessaires sur les branches fédératrices du réseau pour véhiculer de plus grandes quantités d’information.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
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s Figure 9 : Les réseaux numériques sont le plus souvent organisés en râteau, pour relier les appareils et
les points avec les moyens informatiques pour la gestion technique sur le site ou à distance via Internet
Les dispositifs dispersés dans les bâtiments n’ont pas pour seul
rôle de réguler automatiquement, beaucoup d’entre eux offrent des
moyens de réglage et d’action individuels (manuels) à la disposition
des techniciens et/ou des usagers. Qu’il s’agisse de chauffage, climatisation, ventilation, production d’ECS, éclairage, la prise en compte
des fonctions d’interface dans les choix des appareils permet de bénéficier du comportement des intervenants pour maîtriser les consommations d’énergie.
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1.11. • Interface utilisateur
23
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!
Il est recommandé de mettre des moyens d’action efficaces
à portée de main des utilisateurs qui paieront directement
ou indirectement les dépenses d’énergie. Cette possibilité
d’action implique une incitation à la maîtrise des consommations par une information, une indication, un affichage
d’un comptage ou d’une répartition.
Ces remarques générales se concrétisent par des solutions techniques
choisies en prévoyant le comportement des utilisateurs. Le moteur
le plus important pour des usages parcimonieux est l’incitation
pécuniaire, mais sa prise en compte diffère beaucoup selon le type
d’usage :
• Dans l’habitat individuel : la facturation est directe, la sensibilisation se fait par le coût de l’énergie ;
• Dans l’habitat collectif : la facturation doit se faire par l’individualisation pour être incitative et entrainer une sensibilisation
due au coût de l’énergie ;
• Dans les locaux du tertiaire : les usagers ne sont généralement
pas touchés par une répartition des dépenses, mais leur comportement peut être attentif aux usages de l'énergie par des
actions incitatives menées au sein de l'organisation.
Des fournisseurs d’équipements peuvent proposer des solutions
variées pour assurer ces fonctions d’interface avec les usagers : télécommandes personnelles, tableaux d’affichage ou tableaux de bord à
demeure, applications pour smartphones, tablettes, pages Web… La
multiplicité des affichages et des moyens de dialogue pourrait complexifier les usages si des fournisseurs veulent distinguer leurs produits par des interfaces particulières.
Les mêmes modes de fonctionnement correspondant aux modalités
d’occupation ou d’usage des locaux peuvent s’appliquer aux différents équipements par les fonctions de pilotage (Figure 10).
La norme NF CEN/TS 15810 [N6] rassemble les symboles graphiques
utilisables sur les écrans et les appareils pour identifier, en particulier,
les modes de fonctionnement.
Neuf-Rénovation
!
24
Les modalités des contrats doivent inciter les techniciens
qui interviennent sur les installations à économiser l’énergie ; leurs principaux outils sont les moyens de réglage des
régulateurs et les autres automatismes.
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s Figure 10 : Le pilotage de plusieurs systèmes techniques coordonne ou intègre leurs fonctionnements,
il permet aussi de simplifier la programmation des fonctionnements en appliquant un même mode de
fonctionnement aux régulations des différents systèmes techniques.
!
Il serait régressif de mettre à la disposition autant de
fonctions de programmation des intermittences qu’il se
trouve d’équipements. Beaucoup de produits énergétiques
intègrent leurs propres programmations, la facilité d’usage
en pâtit.
1.12. • Etapes dans les marchés
Ce chapitre rassemble des recommandations générales et des sujets
sur lesquels doit porter la vigilance, dès les premières étapes de la
réalisation jusqu’à la réception et la mise en service. Il s’appuie
notamment sur la norme NF EN 16484-1 : spécifications et mise en
œuvre d'un projet [N2].
N OT E
Les automatismes et le système de GTB sont naturellement intégrés aux marchés
du bâtiment, ils sont inséparables des systèmes techniques qu’ils automatisent
ou dont ils facilitent la gestion technique.
Comme les autres systèmes techniques tels que le chauffage, la ventilation, la climatisation, la production d’ECS ou l’éclairage, un système
de régulation et de GTB est mis en place en suivant les étapes de réalisation des marchés (Figure 11).
Neuf-Rénovation
Etapes des marchés
25
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Phases du
projet
Missions à mener
Actions en vue de préparer la gestion technique
1
MONTAGE
– Initialisation de la
conduite de l’opération
– Etudes d'opportunité
– Etudes de préfaisabilité
Les impacts des choix énergétiques fondamentaux sur les coûts et sur l’environnement sont
évalués.
Le cahier des charges fonctionnel est préparé.
2
PROGRAMME
– Etudes de faisabilité
– Pré-programme
– Programme
Sur la base du cahier des charges fonctionnel,
le bureau d’études techniques établit les principales caractéristiques, estime les coûts du
système et des services.
3
CONCEPTION
– Etudes techniques :
esquisse (ESC), avant projets (APS – APD), dossier de
consultation des entreprises
(DCE)
Le cahier des clauses techniques spécifie :
– les fonctions du système de GTB
– les opérations de la réalisation, de la mise en
service et autres tâches de post-réception (voir
le commissionnement).
4
REALISATION
– Etudes de réalisation
– Préparation du chantier
– Travaux d’installation
– Mise au point (MAP)
– Commissionnement en vue
de la réception et des opérations de post réception
Les études de réalisation sont menées par l’entreprise si elle possède les capacités d’études,
sinon par un bureau d’études techniques associé.
Outre leurs compétences dans les domaines des
équipements et de l’énergie dans le bâtiment, ils
maîtrisent les conditions qui permettent de mener
la mise au point et la maintenance des installations.
5
RECEPTION
et POST
RECEPTION
– Réception, le jour J
– Opérations de post réception : mise en service pour
les usages, mise en service
pour la gestion technique
La mise en service inclut les missions de mise
en main des installations aux utilisateurs et aux
techniciens d’exploitation. Elles peuvent être
menées après la réception, selon les dispositions
du marché.
Ces missions qui relèvent du commissionnement
incluent la préparation des dossiers techniques
GESTION
TECHNIQUE
COURANTE
Toutes les phases d’une opération ont pour objectif de prévoir les moyens qui
permettront de conduire la gestion technique du bâtiment dans les meilleures
conditions économiques, environnementales, fonctionnelles, sécuritaires.
s Figure 11 : Les étapes d’un projet pour mettre en place un système de GTB et la gestion technique
Les systèmes énergétiques sont normalement en état de fonctionnement le jour de la réception, mais il ne peut pas en être de même pour
toutes les fonctionnalités du système de GTB. Il est donc recommandé
de spécifier les fonctionnalités de base qui feront l’objet de la réception : celles nécessaires à la régulation, la surveillance et l’acquisition
des mesures.
Neuf-Rénovation
Les fonctions de gestion ne peuvent être mises en service qu’en
connaissant les modalités d’usage des bâtiments et de la gestion
technique par les services d’exploitation. Cette phase de mise en service graduelle après la réception est une nécessité pour les fonctions
de pilotage et l’efficacité de la gestion technique.
26
!
L’importance de ces tâches peut nécessiter d’établir un
contrat spécifique pour mettre en service la gestion technique pendant la période de post réception.
!
L’existence d’un système de GTB ne permet pas de préjuger
que la gestion technique sera menée de façon satisfaisante,
ni même que le système sera effectivement utilisé. Les spécifications et la réalisation doivent prévoir les conditions de
l’utilisation future.
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Les spécifications initiales doivent être rédigées avec pragmatisme,
en considérant que le système de GTB est un moyen destiné à aider
ceux qui ont pour mission d’assurer la disponibilité des services et
d’atteindre les objectifs de performance énergétique et de maitrise
des émissions de CO2.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Des spécifications adaptées aux tâches des intervenants
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les systèmes associent régulation et gestion technique
Outre les fonctions d’aide aux tâches de gestion, les systèmes
intègrent des fonctions de régulation, d’automatisation et de pilotage
des équipements pour l’efficacité énergétique.
Le cahier des charges fonctionnel, un préalable nécessaire
Le maître d’ouvrage doit avoir une vision suffisante de la gestion technique à prévoir pour le bâtiment à construire ou à rénover. L’expression de ses besoins consiste à apporter des réponses
concrètes qui anticipent les questions que se poseront ensuite les
techniciens qui interviendront, à tous les stades (cf. 2).
Trop souvent, les pièces des marchés ne donnent pas d’indications
sur les besoins concrets du maître d’ouvrage. Un cahier des charges
fonctionnel rassemble les indications nécessaires pour les actions de
tous les techniciens qui interviendront.
Les clauses des marchés de réalisation
Les insatisfactions des systèmes de GTB viennent souvent de clauses
peu adaptées aux réalités de la gestion technique, voire de leur
absence. Cela vient d’un côté de l’absence du cahier des charges fonctionnel et, d’un autre côté, de l’imprécision dans la description des
fonctionnalités attendues dans les clauses techniques.
Neuf-Rénovation
Ce cahier des charges initial est exempt de choix techniques. Il peut
cependant être préparé aux stades initiaux du montage et du programme avec la participation d’un bureau d’études ou d’un professionnel compétent en matière de maintenance, de gestion technique
et d’efficacité énergétique. C’est au moment de la réception puis au
début de l’exploitation que des insuffisances peuvent apparaitre au
maître d’ouvrage. Faute de disposer de ses besoins clairement décrits,
c’est souvent le dernier intervenant qui se trouve alors mis en cause,
en l’occurrence l’entreprise réalisant l’installation.
27
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Des audits de systèmes ont montré que beaucoup de spécifications
des systèmes de GTB étaient trop laconiques, que d’autres se limitaient à décrire des solutions propriétaires. Le surnombre de fonctions
prévues dans ces systèmes est un constat fréquent, beaucoup restent
inutilisées. Enfin, pour que l’outil GTB soit utilisé avec confiance,
il doit être fiable et les informations qu’il délivre doivent être pertinentes. Il faut pour cela des contrôles complets (des câblages en particulier) ainsi qu’une maintenance spécifique au système de régulation
et de GTB.
Réalisation, commissionnement et réception
Le commissionnement porte sur les missions de conception et de réalisation, il consiste à appliquer des procédures qui visent la qualité.
Des renseignements détaillés se trouvent dans le Mémento du commissionnement [B3].
N OT E
Neuf-Rénovation
La recherche du bon fonctionnement des équipements et du maintien des
performances attendues recèle des économies d’énergie simples à obtenir,
souvent importantes. C’est une des missions de ceux qui assurent les suivis
énergétiques.
28
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2
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CAHIER DES CHARGES
FONCTIONNEL
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Mettre en place la gestion technique ne consiste pas qu’à spécifier un
système de GTB, c’est décider comment seront traitées les questions
énergétiques et quel service technique en sera chargé.
N OT E
Un cahier des charges fonctionnel formule le besoin en décrivant les fonctions
qui concourent aux services et les contraintes auxquelles ils sont soumis (définition des normes NF).
Les besoins fondamentaux du maître d’ouvrage
Les systèmes techniques des bâtiments doivent être conçus en considérant en premier lieu ceux qui auront à les utiliser et à les gérer. C’est
le maître d’ouvrage qui a cette connaissance, elle fait la valeur de sa
réalisation.
Les lignes directrices à l’adresse des professionnels
Le cahier des charges fonctionnel est donc un préalable nécessaire
pour établir les spécifications techniques. Il ne traite pas des solutions
techniques, qui en découlent, mais il en indique les lignes directrices.
Il est destiné à tous les professionnels qui interviendront : le bureau
d’études techniques (BET) qui rédige les clauses techniques, les entreprises qui réalisent les installations et le système de GTB et le prestataire qui sera chargé de la gestion technique pour le maintien des
fonctionnalités.
Neuf-Rénovation
Avant toute considération des moyens techniques à prévoir par
l’ingénierie de conception et par l’entreprise qui réalise, il faut
une expression aussi précise qu’il est possible des besoins et des
choix fondamentaux du maître d’ouvrage ou du futur responsable
d’établissement.
29
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!
A ce stade de préconception, il est recommandé de préparer le cahier des charges fonctionnel de la gestion technique
avec la collaboration du service technique susceptible d’en
être chargé ou avec des spécialistes de la maintenance, de
l’exploitation et de l’efficacité énergétique.
Le contenu du cahier des charges fonctionnel
Les renseignements à apporter dans un tel document consistent
concrètement à répondre à ces questions fondamentales (Figure 12) :
• Quelles seront les sources d’énergie ?
• Quels seront les différents usages du bâtiment ?
• Où seront implantés les moyens dédiés au système de GTB ?
• Sur quelles installations techniques portera la gestion ?
• Quels seront les opérateurs de la gestion technique ?
• Quels services sont attendus ?
• Dans quel cadre l’efficacité énergétique sera-t-elle assurée ?
• Quelles évolutions des besoins envisager ? Quelle flexibilité ?
N OT E
Le présent document propose un cadre pour préparer un cahier des charges fonctionnel de la gestion technique d’un projet et donne des indications et des recommandations utiles au rédacteur.
Neuf-Rénovation
s Figure 12 : Les questions à renseigner pour le cahier des charges
30
2.1. • Sources d’énergie
L’étude de faisabilité d’approvisionnement en énergie, obligatoire
pour tous les bâtiments neufs de plus de 50 m² (hors maisons individuelles) depuis le 1er janvier 2014, permettra d’identifier les sources
d’énergie disponibles pour le bâtiment. Ces sources doivent être
considérées dès le début de la conception de la GTB, elles ont une
incidence importante sur les fonctionnalités de la régulation (Figure 5).
• de gérer les stockages d’énergie thermique en fonction des
sources et des besoins ;
• de gérer l’autoconsommation d’une production d’énergie locale
ou la revente en cas de surplus ;
• d’assurer des fonctions d’effacement de charges électriques, en
liaison avec les futurs compteurs intelligents.
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• de mettre en marche un équipement ou un autre en fonction du
prix de l’énergie ;
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Il peut s’agir, par exemple :
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
2.2. • Usages des zones du bâtiment
L’affectation des usages des différentes zones permet aux concepteurs
des différentes installations techniques et de leurs réseaux (eau de
chauffage ou de refroidissement, eau sanitaire chaude ou froide, distribution d’air hygiénique, électricité) de prévoir le découpage de ces
réseaux afin de réguler les fournitures aux différentes zones.
C’est une condition nécessaire pour programmer les intermittences,
réguler les fournitures d’énergie au plus près des besoins et permettre
la répartition des charges.
Les distributions d’eau pour le chauffage ou le refroidissement sont
divisées en prévoyant :
• soit des réseaux séparés depuis les générateurs pour alimenter
chacune des zones ;
• soit des sous-stations qui divisent les réseaux en sous-réseaux ;
• soit des vannes d’isolement pour interrompre efficacement des
parties d’un réseau qui alimente les zones.
Les distributions d’eau chaude sanitaire sont divisées si des distances
importantes conduisent à des boucles de grandes dimensions. La
division peut consister à prévoir des productions localisées.
Les distributions d’air sont séparées si les occupations des zones
sont très intermittentes ou si elles alimentent des locaux aux usages
très différents, par exemple : des locaux résidentiels et des locaux
professionnels.
Le maître d’ouvrage décrit les usages qui seront faits des différents locaux en
zones qui regroupent des locaux contigus. Les concepteurs des installations pourront diviser les réseaux de distribution pour les piloter en fonction des usages,
une mesure de première importance pour l’efficacité énergétique.
Neuf-Rénovation
N OT E
31
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
2.3. • Emplacement des moyens de GTB
Un local spécialement dédié à la gestion technique doit être prévu par
le maître d’œuvre. Pour les bâtiments les plus petits, un emplacement
doit être prévu dans les locaux techniques ou à proximité.
N OT E
Des indications concernant les surfaces et les volumes à réserver dans les structures du bâtiment pour mettre en place les équipements techniques et leurs
réseaux (tous les réseaux) se trouvent dans l’ouvrage Fluides et réseaux dans le
bâtiment [B4].
2.4. • Systèmes techniques à gérer
Les choix de l’organisation des services chargés des différents systèmes techniques conditionnent la conception et la réalisation des
systèmes de gestion. Organiser ultérieurement les services risque
d’entrainer des déconvenues au moment de la réception et après.
Même si tous les systèmes techniques ne sont pas encore spécifiés
en détail au stade du montage ou du programme, il faut d’ores et déjà
prévoir comment seront répartis les opérateurs de la gestion technique. Cette répartition conditionne les choix des systèmes destinés à
faciliter leurs tâches.
Les systèmes à gérer peuvent se diviser en :
• Installations énergétiques pour le confort : génie climatique,
sanitaire ;
• Installations électriques ;
• Systèmes de sécurité ;
• Communications voix, données, images.
N OT E
La consommation d'énergie constitue un indicateur objectif de la qualité de la
gestion technique d’un bâtiment. Il peut s’appliquer aux autres systèmes techniques gérés par le même prestataire, même s’ils ne sont pas énergétiques.
Neuf-Rénovation
2.5. • Opérateurs de la gestion technique
32
Le cadre de travail des opérateurs de la gestion technique, le plus
souvent associé aux tâches de maintenance, est précisé avec le plus
de détails qu’il est possible à ce stade. Ils peuvent agir de différentes
manières.
Dans un service interne
Une gestion technique interne à l’organisation du maître d’ouvrage
peut être gérée par un service localisé dans le bâtiment ou à distance
par un service partagé entre plusieurs bâtiments d’un patrimoine.
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Le profil des utilisateurs du (ou des) poste(s) d’exploitation de la GTB doit être
précisé pour les choix du système de GTB. Les résultats de la gestion technique
viennent des compétences des opérateurs, le système de GTB est un outil qui
les aide à mener leurs actions en faveur du confort des usagers et de l’efficacité
énergétique.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Dans un service externe
Une (ou des) société(s) de services externe(s) pour la gestion technique interviennent par :
• Le détachement d’un ou de plusieurs opérateurs ;
• Un service assuré à distance (surveillance, supervision et/ou
suivi énergétique) ;
• Des visites périodiques et sur appel, en complément des services à distance.
Il est possible d’envisager une répartition des services entre l’interne
et l’externe. Par exemple la surveillance et la maintenance des équipements et du système de GTB lui-même assurées par des prestataires
externes, la supervision et le suivi énergétique restant assurés par un
service technique interne.
Dans un service externe de facilities management
Les prestations de gestion technique peuvent aussi être réalisées aux
termes d’un seul contrat avec une société multi-techniques (voire
multi-services ou facilities management) qui peut aussi prendre
en charge les autres installations techniques non consommatrices
d’énergie.
Les indications de ces choix permettent de prévoir plusieurs
droits d’accès au système de GTB et la hiérarchisation de
ces droits à partager entre les différents intervenants du
maître d’ouvrage et/ou de la société de service (cf. 3.10.4)
et (Figure 15).
Cette distribution des services est complétée en précisant :
• Les systèmes qui feront l’objet de ces différents services ;
• Les natures des objectifs qui leurs seront assignés ;
• Les profils de compétences des opérateurs ou, à défaut, leurs
formations initiales ou leurs formations professionnelles.
Neuf-Rénovation
!
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PROFESSIONNELS
!
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Les performances de la gestion technique, qui font la performance énergétique du bâtiment, viennent en premier lieu
des compétences des techniciens. Il convient, pour tous les
contrats de service, de connaître les diplômes, les qualifications ou les habilitations des personnes qui interviennent
ainsi que celles des éventuels sous-traitants.
2.6. • Services pour les installations
énergétiques
Les principaux services se décrivent selon leurs objectifs, en trois
niveaux (cf. 1.6) :
Surveillance : assurer la sûreté, c'est-à-dire la sécurité et la disponibilité des installations en faisant appel au service de maintenance. Elle
consiste à surveiller les fonctionnements et informer les intervenants
qui assurent l’entretien et la maintenance des équipements. Il s’agit
principalement d’émettre des signalisations ou des alarmes, d’informer les professionnels pour faciliter leurs tâches, de suivre les interventions et de les enregistrer dans un historique. Ces fonctions nécessaires doivent être opérationnelles avant de mener la supervision.
Supervision : satisfaire les qualités d’usages des bâtiments dans les
meilleures conditions de coût et d’efficacité. Il s’agit principalement de
mettre à la connaissance des différents acteurs de la gestion du bâtiment des états détaillés des équipements, au moyen de synoptiques,
éditions, enregistrements des historiques et de faciliter les interventions pour adapter les fonctionnements aux usages : programmes,
réglages… Ces fonctions doivent être entièrement opérationnelles
afin de pouvoir mener le suivi énergétique.
Neuf-Rénovation
Suivi énergétique : connaitre en détail les consommations dans le
cadre d’un engagement, soit pour un bâtiment neuf, soit pour l’amélioration énergétique d’une partie d’un bâtiment. Il peut aussi s’agir
de connaitre les consommations détaillées dans le cadre d’un plan
de suivi, pour un processus d’amélioration continue dans le cadre
de la norme NF EN ISO 50001 [N5] par exemple (cf. 3.7), pour établir des indicateurs des consommations (par exemple en kWh/m² des
bureaux réellement utilisés), adapter au plus près les fournitures aux
besoins, mettre en place des améliorations énergétiques, minimiser
les dépenses, mesurer les économies réalisées.
34
!
Les services supervision et suivi énergétique sont en relation avec la gestion administrative et la gestion des infrastructures pour échanger des informations ou partager une
base de données.
Cette organisation en trois objectifs n’oblige pas à prévoir trois services distincts.
Ces services peuvent être rassemblés ou séparés, leur organisation peut être
interne ou elle peut correspondre aux contrats avec des entreprises ou sociétés
de service externes.
S’il est prévu que ces trois services soient assurés par des prestataires différents, les données mises à disposition par l’opérateur d’un
service pour le service du niveau supérieur (les données transmises
aux interfaces des services) sont décrites dans les clauses. Cette disposition permet de mettre en place plusieurs prestataires différents.
Elle permet aussi de pouvoir localiser les opérateurs de ces services à
l’intérieur ou à l’extérieur du bâtiment, via Internet.
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N OT E
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
L’organisation de ces trois services est conçue en couches. Les fonctions qui permettent de les assurer sont décrites en détail dans les
clauses techniques (cf. 3.5 à 3.7).
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N OT E
Les clauses du cahier des charges fonctionnel doivent permettre de localiser les
opérateurs de ces services à l’intérieur ou à l’extérieur du bâtiment et de prévoir
ainsi les possibilités d'externalisation des services par Internet.
2.7. • Maintenance
Le système de GTB est un outil de première importance pour la maintenance à travers deux services :
• Surveillance : détecte les défaillances, alerte les intervenants,
suit les interventions ;
• Supervision : enregistre les durées de fonctionnement pour planifier les interventions de la maintenance préventive, enregistre
les interventions, suit les conditions d’exécution des contrats
éventuels, permet de planifier les dépenses de rénovation ou de
remplacement des équipements.
• Un dossier de maintenance par système technique. Ces dossiers dédiés spécialement aux opérateurs de maintenance
doivent être complets et organisés pour permettre une maintenance efficace. La qualité de ce service dépend beaucoup des
informations mises à disposition ;
• Un système de GMAO : Gestion de la Maintenance Assistée par
Ordinateur, pour les installations des bâtiments qui le justifient.
Ce moyen est directement associé au système de gestion technique, les deux systèmes partagent des bases de données communes (temps de fonctionnement, fréquence des incidents…).
Neuf-Rénovation
Le cahier des charges fonctionnel précise les nécessités que doivent
prévoir les concepteurs et les réalisateurs, en particulier :
35
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
N OT E
Il faut prévoir que les principales modalités de la maintenance puissent se mettent
en place dès le lendemain de la réception.
2.8. • Procédures pour l’efficacité
énergétique
Plusieurs procédures permettent de guider les choix techniques
en vue d’atteindre l’efficacité énergétique et d’attester les qualités
environnementales du bâtiment. Le cahier des charges fonctionnel
informe les concepteurs et utilisateurs des démarches qui devront se
mettre en place, les développements de leurs études en dépendent.
La norme NF EN 15232 « Performance énergétique des bâtiments
– Impact de l'automatisation, de la régulation et de la gestion technique » [N1] permet de concevoir des systèmes de régulation et de
pilotage satisfaisant un niveau de performance élevé. Les fonctions
choisies conduisent à qualifier les systèmes de régulation et de pilotage par la GTB, à l’aide d’une étiquette allant de D à A (la meilleure).
Ces fonctions sont à la base du concept de smart building, elles
sont pratiquement nécessaires pour les procédures du management
énergétique.
La norme NF EN ISO 50001 « Systèmes de management de l'énergie – Exigences et recommandations de mise en œuvre » [N5] décrit
la méthodologie d’amélioration continue dite PDCA (Plan-Do-CheckAct). Elle se met en place sous l’autorité du maître d’ouvrage et peut
donner lieu à une certification par un organisme indépendant.
Il est aussi possible d’engager une certification auprès d’un label
comme HQE Exploitation®, BREEAM In-Use® ou LEED for Existing
Building®.
!
Ces choix initiaux sont importants pour les concepteurs du
système de GTB puisqu’ils guideront les choix des fonctions à mettre en place.
Neuf-Rénovation
2.9. • Evolutions des besoins
36
Tous les besoins des usagers du bâtiment ne peuvent pas être décrits
en détail au moment de la rédaction du cahier des charges fonctionnel : les usages des zones du bâtiment seront appelés à être modifiés,
le cloisonnement prévu initialement subira des modifications.
Il convient donc de décrire des options envisageables de telle façon
que les bureaux d’études techniques et entreprises puissent envisager
des préconceptions et/ou des prédispositions des équipements qui
permettront de répondre aux nouveaux besoins qui apparaîtront. Ces
• Des bureaux destinés à la location ou « en blanc », susceptibles
d’être aménagés (cloisons, nouveaux équipements) par les
usagers ;
• Des découpages modulaires des bureaux qui nécessitent une
flexibilité des équipements posés, par exemple : disposition des
terminaux de climatisation et d’éclairage et de leurs moyens
de commande, compteurs pour individualiser les charges de
climatisation… ;
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C’est le cas, par exemple :
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
modifications ou ces adjonctions ultérieures se feront dans les meilleures conditions de faisabilité et de coûts si elles ont été prévues dès
les premières étapes de la conception.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
• Des usages exceptionnels ou imprévisibles de parties du bâtiment, par exemple : des occupations durant des jours de fin de
semaine ou de congés. Pour assurer le confort climatique de
quelques locaux, il serait préjudiciable de devoir mettre en fonctionnement l’ensemble des systèmes prévus pour le bâtiment ;
Neuf-Rénovation
• Des modalités d’usage des locaux qui ne seront connues
qu’au moment de la première occupation, après la réception.
Certaines fonctions de la gestion technique devront s’adapter
aux conditions d’utilisation.
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ÉTUDES DE CONCEPTION
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
La conception d’un système de GTB peut être ambitieuse…
Il est judicieux de bénéficier des récentes technologies de l’information, de prévoir de satisfaire des besoins qui évolueront, de piloter
intelligemment plusieurs systèmes techniques pour augmenter la
performance de l’ensemble du bâtiment.
… mais sa mise en service doit rester pragmatique.
Il est nécessaire de mettre en œuvre pas à pas les fonctions du système : ce sont les outils des opérateurs, ils sont ceux qui apportent
les résultats, améliorent l’efficacité énergétique.
Les études de conception appliquent le cahier des charges
fonctionnel pour établir les clauses techniques
Ce chapitre propose un cadre pour établir les spécifications techniques du système de GTB qui équipera un bâtiment. Elles résultent
des études menées par le bureau d’études techniques en application
du cahier des charges fonctionnel.
Les études de conception, normalement dévolues au bureau d’études
techniques, sont suivies par les études de réalisation, normalement
dévolues à une entreprise (cf. 4).
Neuf-Rénovation
N OT E
38
Les périmètres des études de conception et de réalisation indiqués dans ce guide
peuvent être modifiés. Il reste que tous les postes des études doivent être effectivement menés, ils doivent apparaître dans les contrats des différents prestataires.
De la conception à la réalisation
Dans les marchés avec appel d’offre décrits par la norme NF P 03-001
[N7], l’étape de la conception d’un bâtiment se conclut par la rédaction
Les clauses sont principalement destinées à la réalisation des installations et du système de GTB, les différents systèmes techniques sont
conçus conjointement.
Le cahier des clauses techniques rassemble aussi des informations
utiles à l’exploitation du bâtiment, c’est un document très important
dans les dossiers techniques de la construction.
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Les destinataires : réalisateurs et futurs utilisateurs,
gestionnaires ou exploitants
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
d’un Cahier des Clauses Techniques Particulières (CCTP) pour chacun
des lots techniques. Il rassemble les exigences destinées à appeler les
offres des entreprises pour la réalisation d’un lot.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Le contenu du cahier des clauses techniques
Les renseignements qui se trouvent dans les chapitres qui suivent
donnent des indications pour établir les spécifications techniques
d’un système de GTB qui clôturent le dossier de la conception. Il s’agit
principalement de :
• Diviser les réseaux de distribution selon les zones ;
• Choisir les systèmes énergétiques et les services techniques
non consommateurs à gérer par le système de GTB ;
• Prévoir les emplacements des postes des opérateurs ;
• Lister les fonctions du système de GTB, à tous les niveaux :
régulation et pilotage, surveillance, supervision, suivi des
consommations et les adapter aux particularités du bâtiment ;
• Lister les points raccordés, préparer le tableau des points destiné à être étendu aux stades qui suivent la conception ;
• Préciser les tâches pour réaliser le système, jusqu’à la mise en
service de post réception. Ces tâches relèvent du commissionnement de la réalisation.
3.1. • Division du bâtiment en zones
!
Les économies d’énergie viennent en tout premier lieu des
possibilités de mise à l’arrêt des équipements. Les fonctions de programmation des intermittences au plus près
des besoins, zone par zone, sont celles qui apportent les
plus importantes réductions de consommations.
Neuf-Rénovation
L’efficacité du pilotage des systèmes énergétiques dépend en premier
lieu des possibilités d’actions sur les installations, qui doivent pour
cela être suffisamment divisées.
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A ce stade, le concepteur de l’ensemble des équipements du bâtiment
divise les installations énergétiques en zones selon deux critères :
• les usages décrits par le maître d’ouvrage (chapitre 2), afin de
pouvoir piloter les intermittences au plus près des besoins ;
• les particularités de situation de la zone dans la construction (les
déperditions, l’ensoleillement, les locaux adjacents…).
3.2. • Systèmes techniques gérés
Les systèmes techniques régulés et gérés par le système de GTB
dépendent des choix du maître d’ouvrage en matière d’organisation
des services techniques qu’il désire mettre en place (cf. 2.4).
N OT E
Les clauses techniques proposées dans le présent guide ne doivent évidemment
pas être copiées systématiquement, elles doivent être sélectionnées, adaptées,
complétées selon la taille et les particularités du projet : la construction, les systèmes techniques, les attentes des utilisateurs et des gestionnaires.
3.2.1. • Installations énergétiques
Dans ce guide, les fonctions de la gestion technique s’appliquent aux
services consommateurs d’énergie. Les autres services peuvent être
utilement intégrés ou associés au système de GTB. La détection de
présence, par exemple, peut être utilisée à plusieurs fins : chauffage,
climatisation, éclairage. La ventilation centralisée doit impérativement
être commandée par le système de désenfumage en cas d’incendie.
Les cinq usages
Les installations à piloter et à gérer sont en priorité celles qui
répondent aux cinq usages de l’énergie les plus courants dans un
bâtiment :
• chauffage ;
• refroidissement ;
• production d’eau chaude sanitaire ;
• éclairage ;
Neuf-Rénovation
• auxiliaires.
40
La ventilation et les protections solaires font aussi partie de ces
systèmes à piloter et à gérer car ils ont des effets sensibles sur les
consommations de climatisation et d’éclairage.
• géothermie ;
• solaire thermique ;
• solaire photovoltaïque ;
• éolien…
N OT E
Les systèmes énergétiques consommateurs et producteurs d’énergie sont traités
en priorité pour la raison car les dépenses d’énergie sont un poste important des
coûts d’exploitation et sont appelées à croître. Elles ne peuvent être maîtrisées
que par la régulation des équipements, le pilotage et la bonne gestion des systèmes techniques.
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Les systèmes de captation d’énergies renouvelables ou de récupération d’énergie sont normalement pilotés et gérés par les mêmes intervenants. Ils sont donc raccordés au même système de GTB :
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Les productions d’énergie
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Pour bénéficier des changements de tarifs de la fourniture d’électricité
par le réseau et de la disponibilité de l’énergie produite localement,
le système de GTB doit utiliser intelligemment l’énergie électrique en
pilotant les principaux usages énergétiques (délestage, effacement de
charges), notamment ceux qui bénéficient de l’inertie thermique ou
qui comportent un stockage.
N OT E
Dans un futur proche, les fournisseurs d’électricité proposeront des plages tarifaires plus nombreuses et dynamiques via des « compteurs intelligents » intégrés dans un réseau « smart grid ». Ils répercuteront ainsi la réalité et la diversité
des coûts des systèmes de production d’électricité par un signal prix reflétant ces
contraintes.
3.2.2. • Autres systèmes techniques
Plusieurs autres installations techniques peuvent être raccordées au
même système de GTB, soit parce qu’elles sont aussi consommatrices d’énergie :
• circulations mécaniques : ascenseurs, monte-charges, escaliers
roulants ;
• surpresseurs pour l’eau sanitaire, pompes de relevage des eaux
grises ou usées..
• ouvrants automatisés ;
• évacuation des eaux usées ;
• système de désenfumage…
Neuf-Rénovation
soit parce qu’elles sont gérées par les mêmes intervenants :
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3.2.3. • Systèmes de sécurité
Les systèmes qui assurent des fonctions de sécurité ne sont pas tous
gérés par un seul système de surveillance et un même opérateur de
sécurité, pour des raisons réglementaires ou contractuelles :
• contrôles d’accès des personnes et/ou des véhicules ;
• détection d’intrusion ou d’effraction ;
• détection d’incendie ; extinction d’incendie…
N OT E
L’intégration des installations énergétiques et des sécurités se concrétise plus
souvent par la localisation géographique des postes d’exploitation dans un même
local, qui reçoit les équipements de communication, de traitement et d’affichage
des différentes services.
Les choix des systèmes techniques raccordés à un ou à plusieurs
des systèmes de GTB dépend aussi de la répartition des services
techniques (cf. 2.4).
N OT E
Pour les plus petits bâtiments, les systèmes techniques ne sont pas gérés par
des opérateurs à demeure, la gestion technique est le plus souvent déportée.
On parle alors de télégestion (à distance), voire d’hypervision pour un système
capable de gérer les systèmes de GTB de plusieurs sites distants.
3.3. • Emplacements des postes
des opérateurs
Pour les plus grands bâtiments, les postes utilisés par les opérateurs
du système se situent en général dans plusieurs locaux :
• Un poste central (principal) ou poste d’exploitation ;
• Les postes secondaires éventuels.
Des fonctionnalités de ces postes peuvent être déportées hors du site.
Des terminaux mobiles (ordinateurs portables, tablettes…) permettent
de rendre certaines fonctionnalités nomades dans le bâtiment, en se
connectant au système de GTB via un accès Internet sans-fil.
Neuf-Rénovation
Le local accueillant le poste d’exploitation est destiné à recevoir :
42
• Les équipements de communication centralisés du système
de GTB : serveurs, moyens de stockage de données, panneaux
de brassage des réseaux numériques…
• Les ordinateurs et écrans principaux du système de GTB ;
• Les documents en classeurs : notices d’utilisation et descriptifs
des installations techniques ainsi que du système de GTB luimême. Une copie papier des documents en fichiers numériques
reste très utile.
Pour les plus grands bâtiments et en particulier les ERP, les moyens d’exploitation des différents systèmes de sécurité sont rassemblés dans un même local : le
poste de surveillance. Les moyens qui permettent d’exploiter la GTB se situent le
plus souvent dans ce local.
Les charges thermiques occasionnées par ces équipements et par
l’occupation sont calculées au préalable. Un rafraîchissement de ce
local peut être nécessaire, en particulier s’il est situé à l’intérieur du
bâtiment, dans un local aveugle. Si les conditions de confort dans
ce local sont insuffisantes, le poste informatique de travail peut être
placé dans un bureau. L’analyse des données pour les suivis énergétiques peut se faire en dehors du système de GTB après un export des
fichiers à étudier.
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N OT E
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Le poste informatique placé dans ce local doit permettre aux intervenants de la gestion technique de mener les tâches qui leurs sont permises par leurs droits d’accès aux différents niveaux du système.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Pour les plus petits bâtiments (moins de 2000 m²), les moyens centralisés d’exploitation de la GTB peuvent être placés dans un local
technique ou une sous-station. Le poste d’exploitation pour la gestion
technique peut être doublé par un poste déporté : ordinateur dans un
bureau, un autre local banalisé ou à distance par Internet.
Pour les bâtiments de taille inférieure (moins de 1000 m²), un ou des
écrans peuvent être regroupés à un emplacement réservé à l’opérateur. Il peut être doté d’un poste informatique partagé, à l’intérieur du
bâtiment et/ou de moyens personnels nomades (ordinateur portable,
tablette…). Il peut aussi utilement disposer des mêmes moyens de
visualisation et d’action à distance, par Internet.
N OT E
Les commandes à distance sont soumises à des règles de sécurité du travail pour
protéger les intervenants sur les équipements. Toute machine doit être munie
de dispositifs permettant de l'isoler de chacune de ses sources d'énergie. Ces
dispositifs doivent être clairement identifiés. Ils doivent pouvoir être verrouillés
si la reconnexion risque de présenter un danger pour les personnes exposées
(Directive machine 98/37/CE).
3.4.1. • Fonctions de régulation dédiées
Les fonctions des régulations dédiées ne sont pas décrites dans les
clauses techniques de la GTB, elles sont spécifiées dans les clauses
des équipements. Cependant, les points de mesure ou d’action de
ces régulations sont pris en compte pour leurs liaisons au système
de GTB.
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3.4. • Fonctions de régulation
43
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les fonctions de régulation et les points nécessaires à ces régulations
sont indiqués dans les tableaux des points pour chacun des équipements ou sous-systèmes (cf. 5).
Beaucoup de points pour la régulation sont en effet utilisés pour les
services de la gestion technique. Ces raccordements peuvent se faire
par des liaisons filaires point à point ou par un réseau numérique,
comme KNX, LonWorks, BACnet ((Figure 8) et (Figure 9)).
N OT E
Certains équipements (circulateurs, générateurs…) sont pourvus de fonctions de
régulation évoluées ; ils embarquent des points dont les données sont accessibles via un réseau numérique. Il convient de sélectionner ceux qui sont utiles à
la gestion technique pour les reporter dans le tableau des points.
3.4.2. • Fonctions de pilotage
Ces fonctions du système de GTB pilotent automatiquement plusieurs
équipements ou sous-systèmes en vue d’effectuer une optimisation assurant l’efficacité énergétique et préservant les conditions de
confort (Figure 5).
N OT E
Les fonctions de pilotage sont parfois qualifiées de « intégrées » ou « intelligentes », elles peuvent s’apparenter aux actions que pourrait mener un technicien
attentif, continûment vigilant aux conditions de fonctionnement, aux besoins de
confort et au coût de l’énergie.
Ces pilotages consistent à commander ou régler le fonctionnement
d’installations ou d’équipements en relation avec des informations de
plusieurs origines :
• L’occupation actuelle, détectée ou programmée ;
• La disponibilité de l’énergie : informations des compteurs intelligents, du système local de production pour l’autoconsommation ;
• La météorologie actuelle ou prévue ;
• Les comportements thermiques dynamiques des structures du
bâtiment ou des dispositifs de stockage.
N OT E
Neuf-Rénovation
Pour identifier et décrire les fonctionnalités des pilotages à implanter, il peut être
nécessaire de mener une analyse fonctionnelle des automatismes.
44
La mise en œuvre des fonctions de pilotage nécessite un réseau
numérique pour échanger des données et des commandes entre les
systèmes techniques et le système de GTB, ils doivent « interfonctionner ». Les systèmes techniques pilotés doivent au préalable être correctement régulés pour exécuter les ordres reçus.
3.4.3. • Principales fonctions de pilotage
Ces fonctions consistent principalement à programmer, moduler,
effacer, intégrer les fonctionnements de plusieurs équipements ou
systèmes.
PROFESSIONNELS
DES
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Ces fonctions de pilotage nécessitent une connaissance détaillée des conditions
de fonctionnement et des occupations réelles du bâtiment. Elles ne peuvent pas
être opérationnelles au jour de la réception, puisque les besoins des occupants
ne sont pas encore suffisamment connus. Elles doivent par ailleurs être adaptées
à chaque évolution de l’usage du bâtiment.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Programmation des intermittences des équipements. De nombreux
équipements sont commandés par des programmes périodiques
enregistrés (journaliers, hebdomadaires ou annuels) aisément modifiables. En plus des équipements thermiques traités ci-après, on
peut considérer les éclairages extérieurs, les systèmes de production
d’ECS, les ventilateurs, les ascenseurs et monte-charges…
N OT E
La programmation centrale ou locale des intermittences est de première importance pour maîtriser les consommations d’énergie en adaptant les périodes de
fonctionnement au plus près des besoins et des usages. Un soin particulier doit
être apporté à ces fonctions : le choix des équipements programmés, la facilité
de paramétrage des plages horaires dans les jours, les semaines ou l’année complète (jours fériés, vacances…).
Programmation des niveaux de températures ambiantes. Les programmes enregistrés pour une période hebdomadaire ou annuelle
commandent les terminaux de chauffage et/ou de climatisation :
niveau de la température de consigne ou marche-arrêt.
Ils doivent être aisément modifiables pour les adapter aux changements des usages et offrir la possibilité de déroger temporairement
aux programmations enregistrées pour satisfaire des usages imprévisibles des locaux.
N OT E
Les remontées et les abaissements des températures peuvent être
optimisés, c'est-à-dire anticipés ou retardés en tenant compte de
mesures de températures ambiante et/ou extérieure. Une période
d’apprentissage est nécessaire au système pour déterminer les
horaires les plus pertinents.
Pilotage des générateurs de chaleur ou de froid. Ces consommateurs les plus importants sont pilotés en fonction des besoins des
émetteurs. Ces besoins sont identifiés, selon les cas, au moyen de
Neuf-Rénovation
En règle générale, il convient que les dérogations aux programmes d’intermittences soient effacées par une procédure automatique temporisée.
45
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DES
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
mesures : la température extérieure, l’ensoleillement, les températures ambiantes, le débit d’eau modulé par les régulateurs des terminaux, la position de leurs vannes. Les stockages de froid sont pilotés
en prévision des besoins à venir, à partir des prévisions météorologiques notamment.
Effacement de consommateurs d’électricité. Des usages de l’électricité sont effacés ou délestés pour adapter les consommations, soit à
la production locale d’énergie autoconsommée, soit aux conditions
tarifaires de l’énergie électrique de réseau. Ces pilotages doivent anticiper les besoins et les contraintes à venir.
Pilotages intégrant plusieurs équipements. Ces fonctions d’automatisation, représentées par la (Figure 5), intègrent plusieurs équipements
permettant de réduire la demande d’énergie.
Des exemples significatifs concernent le pilotage d’équipements pour
réduire les besoins d’énergie pour refroidir les locaux :
• Balayage nocturne pour le rafraîchissement des structures par
la ventilation ;
• Rafraîchissement naturel par introduction d’air extérieur ;
• Rafraîchissement gratuit par échange air extérieur-eau ;
• Pilotage intégré des protections solaires, de l’éclairage et des
terminaux de climatisation.
3.4.4. • La norme NF EN 15232
La norme NF EN 15232 [N1] constitue un guide pour choisir les fonctions de régulation et de pilotage à mettre en place pour l’efficacité
énergétique.
Chacune des fonctions applicables à un équipement ou un soussystème de génie climatique est qualifiée de D à A. Les fonctions D
sont insuffisantes, les fonctions A sont les plus performantes et permettent les économies d'énergie les plus importantes. La norme les
définit comme des « fonctions réciproques pluridisciplinaires », c’està-dire des fonctions de pilotage prenant en compte plusieurs données
issues des différentes installations ou zones du bâtiment pour assurer
la gestion globale la plus pertinente.
N OT E
Neuf-Rénovation
Dans la norme NF EN 15232 [N1], la qualification du système de GTB porte sur
des fonctions de régulation (qui relèvent des systèmes de régulation dédiés aux
équipements) et sur certaines fonctions de pilotage propres au système de GTB.
46
Avec les qualifications des fonctions de régulation et de pilotage qui
s’appliquent à tous les équipements climatiques d’un bâtiment, cette
norme propose une méthode pour qualifier l’ensemble du système
de GTB. Avec cet étiquetage, des réductions des consommations sont
indiquées pour plusieurs types de bâtiments : résidentiels ou tertiaires.
3.5. • Fonctions pour la surveillance
Les fonctions du service surveillance sont associées à celles de la
maintenance, elles ont pour objectifs :
• La sûreté, c'est-à-dire la sécurité et la disponibilité des
équipements ;
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La notion de réduction d’une consommation par une mesure n’a de sens que s’il
est possible de comparer, comme dans le cas d’une amélioration. Pour un système neuf, il s’agit d’un manque à gagner si la mesure n’est pas appliquée.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
• La disponibilité des fonctionnements en informant les responsables techniques et les intervenants qui assurent la maintenance des équipements des évènements significatifs et des
alarmes qui réclament une intervention.
Les clauses sont établies en tenant compte des conditions d’intervention (référentiels ou contrats) des personnes qui assureront la maintenance. Il est conseillé de faire appel à des compétences en matière
d’ingénierie de la maintenance pour établir le cahier des charges des
fonctions de télésurveillance-téléalarme. Les transmissions et enregistrements des informations de surveillance et d’alarme doivent en
effet être adaptés (et modifiables ultérieurement) à l’organisation des
services :
• Les modalités de la maintenance : référentiel ou contrat ;
• L’emplacement des intervenants sur le site ou à distance ;
• La disponibilité des intervenants dans la journée, la semaine et
l’année et les éventuelles astreintes ;
• La gestion de la maintenance assistée par ordinateur ou GMAO
(cf. 4.7.3).
3.5.1. • Points pour la surveillance
Les fonctions sont basées sur les points en entrée significatifs d’un
état (binaire) ou d’un évènement (Figure 6). Ces points, décrits dans le
tableau des points (Figure 7) sont désignés téléalarmes (TA) ou télésignalisations (TS). Ils viennent respectivement :
• D’émetteurs d’évènements (disjonction, ouverture de porte ou
de fenêtre, dépassement de durée permise…) ;
• De dépassements des limites assignées aux mesures ou aux
comptages (normal, tendance au dépassement, dépassement
de limites…).
Les transmissions, traitements et affichages des données de ces
points sont résumés plus loin par la (Figure 13).
Neuf-Rénovation
• Des détecteurs d’états (normal – défaut, marche – arrêt…) ;
47
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Transmissions. Les évènements ou états (TA ou TS) sont transmis au
poste central et aux postes déportés désignés, les messages complets
sont routés vers les intervenants désignés selon leur priorité.
N OT E
Les transmissions des alarmes critiques ne doivent pas emprunter des réseaux
qui ne sont pas suffisamment sécurisés, tels que les transmissions par radio ou
par Internet. Le support utilisé pour ces transmissions doit lui-même être surveillé continument et déclencher une alarme s’il est détecté en défaut.
Routage. Les TA sont transmises à distance vers le terminal désigné
avec une procédure d’acquittement, les TS sont lisibles à partir des
postes désignés.
Priorités. Les transmissions TA se font selon deux niveaux de priorité
au moins (désignés par exemple TA1 et TA2, alarme urgente ou non).
Affichages. Les états ou les évènements des points TA/TS et leurs
libellés sont affichés lisiblement sur l’équipement concerné et/ou sur
le poste local, de même qu’ils sont affichés sur le poste central. Un
signal sonore peut être émis pour certains si besoin. Les alarmes de
priorité élevée (TA1) en cours apparaissent en fenêtre permanente sur
l’écran du poste central et des postes déportés désignés.
Messages. Les états ou évènements TA/TS sont associés à un libellé
descriptif lisible, excluant le codage alphanumérique : nature et attributs du point, localisation détaillée, instructions pour traiter une
alarme, intervenir et informer de l’intervention réalisée.
!
Une attention particulière doit être apportée à la lisibilité
des libellés associés aux points TA et TS : clarté des références au site, à l’équipement, à sa situation et à la nature
du défaut (évitant les codifications alphanumériques). La
rédaction des messages afférents aux TA et TS doit faire
l’objet d’un contrôle systématique pour la pertinence des
messages et leurs bonnes affectations aux points.
Neuf-Rénovation
Instructions pour l’intervenant. Les messages associés aux TA sont
accompagnés d’informations (textes ou graphiques) pour décrire les
installations, donner des instructions pour faciliter les interventions.
Ces informations sont mises à la disposition de l’intervenant, sur sa
demande, depuis un terminal déporté, elles doivent être aisément
modifiables.
48
Protection contre les avalanches d’alarmes. Des protections empêchent
l’émission d’un trop grand nombre d’alarmes en conséquence d’un
seul évènement, grâce à un plafond de messages d’alarme pendant
une période donnée.
Synthèses. Plusieurs TA peuvent être réunis en une TA de synthèse,
son niveau de priorité étant celui du niveau le plus élevé parmi les TA
qu’elle réunit.
Evolutivité. Les statuts de tous les points TA/TS et toutes les données
associées sont modifiables avec un droit d’accès.
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Validation de la remise en fonctionnement normal après intervention.
Certaines fonctionnalités doivent être mises à l’arrêt (ou en mode
manuel) durant une intervention de maintenance. A la fin de l’intervention, une procédure permet de vérifier que toutes les fonctionnalités sont remises en état de marche normale. Cette procédure peut
nécessiter la mise en place de points TS particuliers.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Acquittement. Les alarmes sont assorties de procédures d’acquittement des étapes du traitement par l’intervenant. Les durées maximales des étapes sont fixées, de l’émission de l’alarme jusqu’au rétablissement du défaut.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les affichages, les messages associés aux états, les routages des messages, les niveaux de priorité, les synthèses sont décrits le tableau
des points (cf. 3.9).
3.5.2. • Enregistrements et éditions
pour la surveillance
Support. Les états et évènements TA/TS sont enregistrés au moins sur
le disque dur du poste central en fichiers textes ou en bases de données utilisables par les progiciels les plus courants du commerce. Le
format des enregistrements est compatible avec le logiciel utilisé pour
les traitements (cf. 3.10.2).
Impression. Les alarmes TA1 et les alarmes de synthèse sont éditées
automatiquement sur l’imprimante des évènements au fil de l’eau.
Des alarmes TA2 et des signalisations TS sélectionnées sont également éditées sur cette imprimante.
Journal des alarmes en cours. Les étapes horodatées du traitement
des alarmes sont enregistrées : émission, accusé de réception, début
et fin d’intervention sur le site (l’équipement), validation du rétablissement du défaut. Une partie de l’enregistrement des alarmes en
cours est réservée à l’écriture de commentaires libres. Les données
du fichier sont lisibles sur le poste central, sur des postes déportés ou
des terminaux mobiles. Les enregistrements des alarmes entièrement
traitées peuvent être effacés par un droit d’accès.
Traitements différés des enregistrements. Les enregistrements horodatés dans les journaux doivent pouvoir être triés (tris ascendants ou
descendants) selon les champs des enregistrements, ils doivent pouvoir être exportés aisément dans un format standard (Microsoft Word
ou Excel par exemple).
Neuf-Rénovation
Journal des alarmes. Tous les états et évènements horodatés (alarmes
en cours, TA1, TA2, TS) sont enregistrés et conservés au moins un an.
Des données du journal des alarmes peuvent être copiées sur le journal de bord.
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Téléalarme
TA priorité 1
Téléalarme
TA priorité 2
Télésignalisation
TS
Délai de transmission
Immédiat, message
prioritaire
Le plus court
Le plus court, message
non prioritaire
Délai
d’intervention
Immédiat
Le plus court
Pas d’intervention
particulière
Affichage
Local, poste central et Local, poste central et Local, poste central et
autres postes déportés autres postes déportés autres postes déportés
Routage vers les
postes déportés ou
terminaux mobiles
Par transmission auto- Par transmission auto- Par demande du
matique, prioritaire
matique
terminal
Oui, de l’émission
d’alarme jusqu’au rétaOui, de l’émission
Enregistrement dans
blissement du défaut.
d’alarme jusqu’au réta- Non
le journal des alarmes
Présentation distincen cours
blissement du défaut
tive (couleur, taille du
texte…)
Enregistrement dans le
Oui
journal des alarmes
Oui
Non
Enregistrement dans le
Oui
journal de bord
Oui
Oui
s Figure 13 : Les statuts des TA et TS pour la surveillance
3.6. • Fonctions pour la supervision
Les fonctions pour le service supervision permettent de connaître les
états des équipements et de paramétrer le système pour répondre
aux besoins.
Les clauses techniques décrivent plus précisément les moyens qui
permettent de mener ces opérations :
• Informer en temps réel les intervenants qui assurent les tâches
de gestion technique et d‘exploitation. Pour cela, les mesures,
comptages, états de fonctionnement et évènements sont centralisés, transmis à distance et présentés en tableaux de bord
(synoptiques) ;
• Adapter le pilotage des équipements aux usages par des
moyens d’action aisés pour commander, régler à distance, piloter, paramétrer les conditions de fonctionnement, déroger temporairement aux automatismes ;
Neuf-Rénovation
• Enregistrer les données pour les tâches de la gestion technique,
en particulier pour mener les suivis pour l’efficacité énergétique.
50
3.6.1. • Points pour la supervision
Outre les points pour la surveillance, la supervision exploite les points
de mesures TM et d’action TR et TC (Figure 6).
Les tableaux des points (Figure 7) peuvent être établis à partir des tableaux
donnés en exemple pour différents systèmes techniques (cf. 5).
Les points affichés, états des fonctionnements, commandes, réglages,
mesures ou comptages sont sélectionnés en fonction de leur utilisation par les intervenants et de leurs besoins. Les alarmes sont ainsi
essentielles au travail des techniciens de maintenance, mais a priori
peu utiles aux responsables du suivi énergétique du bâtiment : elles
n’apparaissent donc que sur les écrans des premiers.
DES
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Présentations graphiques, synoptiques animés. Les pages des synoptiques à l’écran du poste central présentent les états dynamiques de
points sur des images qui correspondent à leur localisation : plans des
locaux, photos des équipements ou schémas de principe des installations (réseaux hydrauliques, aérauliques et électriques en particulier).
PROGRAMME
3.6.2. • Transmission et présentation
des données pour la supervision
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Affichage des données des points. Les données sont présentées en
unités physiques du système international (SI). Les références au site,
à l’équipement et à la situation du point sur l’équipement sont clairement lisibles. Les codifications alphanumériques utilisées pour transmettre et traiter les données sont développées en textes explicites.
Une présentation significative (couleur et/ou clignotement) indique si
la donnée et/ou sa tendance se situe dans une plage normale de fonctionnement ou non.
Affichage des comptages. Les résultats des compteurs issus des
transmissions automatiques ou des relevés manuels sont regroupés
sur des pages dédiées :
• Comptages d’énergie
divisionnaires) ;
électrique
(compteur
général
et
• Comptages d’énergie thermique (après générateurs et en tête
des zones) ;
• Comptages de gaz ;
• Comptages d’eau (général et en tête des zones) ;
• Comptages des durées de fonctionnement des équipements.
Certains comptages de temps sont assortis d’une limite et d’une
alarme de dépassement (il s’agit de points logiques).
N OT E
3.6.3. • Enregistrements et éditions
pour la supervision
Support. Les données horodatées sont enregistrées au moins sur le
disque dur du poste central en fichiers textes ou en base de données
utilisable par les progiciels les plus courants du commerce. Le format
Neuf-Rénovation
Des interventions de maintenance préventive peuvent être déclenchées périodiquement ou par mesure des durées de fonctionnement ; elles peuvent être mises
en relation avec la GMAO.
51
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des enregistrements est compatible avec le progiciel utilisé pour les
traitements (cf. 3.10.2).
Impression. Des points sélectionnés peuvent être édités à la demande
pour une durée donnée sur une imprimante dédiée. Ces éditions sont
séparées de celles des alarmes car elles nécessitent un traitement
spécifique (cf. 3.5.2).
Journal de bord (ou journaux des données enregistrées). Les données
horodatées des points sélectionnés (sélection modifiable) sont enregistrées en fichiers contenant :
• Les états et évènements TA/TS pour la surveillance. Le journal de bord et le journal des alarmes (cf. 3.5.2) ont la même
organisation ;
• Les états des fonctionnements, commandes, réglages, mesures ;
• Les comptages.
Toutes ces données peuvent être consultées et éditées en séries synchrones entre elles. Elles sont conservées au moins un an.
Traitements différés des enregistrements, exportation des données.
Les enregistrements horodatés dans les journaux doivent pouvoir
être triés (tris ascendants ou descendants) selon les champs des enregistrements, ils doivent pouvoir être exportés dans un format texte
standard (Microsoft Word ou Excel, par exemple).
Les données exportées à destination des intervenants chargés du suivi
de l’efficacité énergétique satisfont les périodes des enregistrements
(Figure 14). Les données horodatées permettent de créer des séries temporelles synchrones. Ces données sont assorties des descriptions des
aléas éventuels des enregistrements : trous dans les séries temporelles, valeurs aberrantes mettant en évidence un dysfonctionnement
de sonde ou de compteur… Les relevés manuels des compteurs sont
enregistrés de la même manière.
3.7. • Fonctions pour le suivi
des consommations
Neuf-Rénovation
Un plan de suivi des consommations d’énergie et l'analyse de ces
consommations en relation avec les besoins permettent de mettre en
œuvre un processus d’amélioration continue pour une utilisation plus
efficace de l’énergie et, éventuellement, des fluides.
52
Outre les mesures issues des compteurs, le plan de suivi utilise les
données pour la surveillance et la supervision décrites aux chapitres
précédents.
– Planifier : établir les objectifs et les processus nécessaires pour fournir des
résultats conformes à la politique énergétique de l’organisme ;
– Faire : mettre en œuvre ces processus ;
– Vérifier : surveiller et mesurer les effets des processus en fonction de la politique énergétique, des objectifs, des obligations légales et des autres exigences
auxquelles l'organisme souscrit, et rendre compte des résultats ;
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La norme NF EN ISO 50001 [N5] « Systèmes de management de l'énergie –
Exigences et recommandations de mise en œuvre » décrit la méthodologie dite
PDCA (Plan-Do-Check-Act) et l’applique au suivi et à la maîtrise de l’efficacité
énergétique :
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
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– Agir : entreprendre les actions pour améliorer en permanence la performance
du système de management de l’énergie.
Il s’agit de suivre les consommations d’énergie et de mesurer l’efficacité énergétique au moyen des indicateurs de consommation en kWh
en référence à une unité d’usage (kWh par m² de surface des bureaux
réellement occupés, kWh par m3 d’ECS consommée…).
Les actions qui résultent des analyses des données consistent à adapter les fonctionnements des équipements et les conditions d’usage
des locaux d’une part, à proposer les améliorations techniques pour
minimiser les consommations ou optimiser l’efficacité énergétique
d’autre part. Il s’agit aussi de minimiser les coûts des énergies en
adaptant les conditions d’achat.
La maîtrise des consommations d’eau fait aussi partie des objectifs.
La maîtrise des coûts de maintenance des équipements techniques,
des équipements extérieurs et des structures du bâtiment peuvent
également y être associés.
3.7.1. • Points pour les fonctions de suivi
énergétique
Les fonctions de suivi exploitent les différents compteurs de fluides et
d’énergie mis en place spécialement pour les suivis. Les consommations
sont rapprochées des données acquises pour la surveillance et la supervision qui rendent compte des réelles conditions de fonctionnement.
Neuf-Rénovation
Les tableaux des points présentés au chapitre 5 incluent les emplacements des compteurs.
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PROGRAMME
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3.7.2. • Préparation des données pour le suivi
énergétique
Les données à traiter proviennent de plusieurs sources :
• Les enregistrements importés de la surveillance et de la supervision. Ils rassemblent principalement les données de fonctionnement des équipements (cf. 3.5.1) et (cf. 3.6.1) ;
• Les relevés des compteurs enregistrés par le système de GTB et
les relevés manuels ;
• Les factures des fournisseurs d’énergie et du distributeur d’eau ;
• Les données d’usage des locaux : surfaces utilisées, nombre
d’usagers et apports, plages et conditions d’occupation ;
• Les conditions climatiques agissant comme variables d’influence : température extérieure, éventuellement ensoleillement
ou hygrométrie ;
• Les évènements consignés manuellement dans les cahiers
d’intervention ou les livrets placés dans les locaux techniques :
panne d’un équipement, intervention humaine, usage imprévu
des locaux…
La préparation de ces données consiste à :
• Valider la représentativité des informations : vérifier l’étalonnage des capteurs et compteurs, vérifier la pertinence par le
rapprochement de données d’origines différentes ;
• Adapter le format et l’organisation des enregistrements pour
permettre les traitements ;
• Synchroniser les enregistrements des données issues de plusieurs sources.
N OT E
Les compteurs émettent des données numériques mais le format peut être spécifique au fournisseur. Il est important de vérifier les possibilités de reprise des
informations dans un format courant pour les traitements par un tableur (CSV
par exemple).
Neuf-Rénovation
Cette dernière étape de la préparation consiste à créer des séries temporelles synchrones à partir des différents enregistrements : données
horodatées (évènements) ou enregistrements périodiques.
54
N OT E
Si des données manquent pour des raisons fortuites, si les durées manquantes
sont limitées et si l’incertitude introduite est tolérable, elles peuvent être reconstruites par interpolation à partir des dernières données connues.
Usage des données
Nature des points
1 minute
ou
10 minutes
Analyser les fonctionnements des équipements et de leurs régulations.
Observer la stabilité des boucles de
régulation, en particulier : températures
ambiantes, de fluide caloporteur, d’ECS…
Détections des états de fonctionnement des équipements.
Mesures des grandeurs qui caractérisent les fonctionnements des
équipements.
1 heure
aux heures
légales ou
décalée
Analyser les fonctionnements des équipements.
Identifier les comportements thermiques
du bâtiment.
Comparer les mesures aux simulations
basées sur modèles.
Idem ci-dessus, ainsi que :
Mesures des grandeurs météorologiques, des occupations des
locaux.
1 jour
de 0 à 24 h ou
décalé
Analyser les comptages en détail.
Idem ci-dessus, ainsi que :
Relevés des compteurs d’eau et
d’énergie pour une journée.
1 semaine
lundi au
dimanche ou
période décalée
Corréler des consommations d’énergie
avec leurs variables d’influence : météorologie, usages, occupations…
Etablir une signature énergétique.
Idem ci-dessus, ainsi que :
Relevés des compteurs exploitables pour une semaine.
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Période de
mesure
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Les séries périodiques créées doivent être synchrones pour permettre
les traitements, analyses et présentations. Les périodes d’acquisition
des données dépendent en premier lieu de l’analyse à mener, des propositions sont indiquées dans la (Figure 14).
PROGRAMME
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Connaître les conditions météorologiques.
Suivre les usages réels des bâtiments.
1 mois
Comparer les consommations :
Idem ci-dessus, ainsi que :
du 1er au dernier
– entre mêmes périodes
Relevés des compteurs exploijour du mois ou
– entre bâtiments,
tables pour un mois.
période décalée
– avant-après améliorations énergétiques.
1 saison de
chauffage ou
climatisation
(dates de début
et de fin indiquées)
Etablir un indicateur de consommation
saisonnier.
Etablir des décomptes pour la répartition
des coûts des consommations.
Idem ci-dessus, ainsi que :
Relevés des compteurs et des
répartiteurs pour facturation.
1 année civile ou
décalée (dates
de début et de
fin indiquées)
Etablir un indicateur de consommation
annuel.
Comparer les consommations entre les
années et entre bâtiments.
Idem ci-dessus.
Neuf-Rénovation
s Figure 14 : Périodes d’acquisition des données traitées selon leurs usages
55
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3.7.3. • Analyses des données pour la maîtrise
de l’efficacité énergétique
Les traitements des données et les analyses conduisent aux résultats
suivants.
Indicateurs de consommations en kWh par unité d’usage
La nature de l’énergie consommée, la durée considérée et l’unité
représentative de l’usage sont indiquées. Pour les bureaux, les indicateurs sont les consommations d’énergie pour :
• Le chauffage en kWh/DJU et en kWh/DJU.m2.an de bureau
occupé ;
• La climatisation en kWh/m2.an de bureau occupé ;
• La production d’ECS en kWh/m3 d’eau consommée ;
• Les autres usages en kWh/m2.an de bureau occupé ;
• Les consommations des ascenseurs et autres forces motrices.
Ces indicateurs peuvent être corrigés par les durées réelles d’usage
des locaux.
Ratios significatifs pour identifier des dérives des
générateurs
Les rapports entre l’énergie mesurée à l’entrée et à la sortie permettent d’identifier les rendements des générateurs à combustibles
ou les coefficients de performance des équipements thermodynamiques (COP en chauffage, EER en refroidissement). Les quantités
d’énergie sont établies pour des durées significatives, plusieurs jours
au minimum. L’énergie accumulée par l’installation entre le début et la
fin de la période est prise en compte si elle peut affecter sensiblement
le résultat. Cela peut être le cas des bâtiments équipés d’émetteurs à
forte inertie tels que les planchers ou plafonds chauffants/rafraichissants, ou lors des phases de relances consécutives à un réduit ou un
arrêt des installations.
Neuf-Rénovation
Affectation des locaux et adaptation de la programmation
des intermittences aux occupations
56
Les affectations des locaux sont choisies afin de minimiser les
consommations énergétiques. Les modifications des occupations
des locaux donnent lieu à des propositions de nouvelles affectations
auprès des responsables. Les modifications des durées d’occupation
conduisent à modifier les programmes des intermittences.
Décomptes pour les charges de climatisation à partir
des comptages
Les relevés des compteurs individuels (répartiteurs) ou des compteurs d’énergie thermique pour les zones privatives ou louées sont
Les consommations d’électricité sont suivies en relation avec les
plages tarifaires en vue de réviser au moins une fois par an les conditions contractuelles avec le fournisseur.
N OT E
Les factures des fournisseurs d’énergie reçues par le service administratif doivent
être transmises aux gestionnaires techniques par une procédure systématique.
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
Analyse des factures, adaptation des tarifs
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
traités pour établir les décomptes individuels. Ils sont transmis au
gestionnaire qui facture les charges. L’analyse des décomptes permet
d’identifier s’il existe des consommations plus élevées pour certains
usagers et de les informer.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Archivage des dossiers techniques et des données
enregistrées
Les descriptions des structures et des équipements sont archivées en
dossiers, toutes les modifications font l’objet d’une mise à jour. Les
données préparées (cf. 3.7.2) sont conservées afin de mener des analyses comparatives des consommations annuelles. Elles sont susceptibles de recevoir des traitements supplémentaires.
N OT E
Le protocole PIMVP [B6] présente des informations utiles à ceux qui sont chargés
de mener les suivis énergétiques.
3.7.4. • Edition des propositions pour l’efficacité
énergétique
En conclusion des analyses, des informations sont diffusées, des
actions sont menées ou sont proposées afin d’améliorer en permanence la performance. Les destinataires sont les intervenants des
installations techniques, les décideurs des services administratifs et
financiers ou les usagers.
Quelques exemples d’amélioration sont listés ci-après.
Des modifications des conditions de fonctionnements des équipements (programmations, niveaux de températures, pilotages…) sont
proposées pour les adapter au plus près des usages, grâce aux fonctions de la supervision du système de GTB.
Neuf-Rénovation
Modifications des fonctionnements des équipements
57
PROFESSIONNELS
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DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Modifications des interventions sur les installations
techniques
Des modifications des conditions des interventions sur les installations techniques pour les fonctions de maintenance et/ou de supervision sont proposées afin de les adapter aux besoins et d’augmenter
leur efficacité énergétique.
Propositions de remplacement ou de mise en place
de nouveaux équipements
Des changements d’équipements ou des mises en œuvre de récupérations ou de captation d’énergie sont proposés afin d’augmenter l’efficacité énergétique et de réduire les dépenses relatives à l’énergie.
Les investissements les plus coûteux sont planifiés annuellement afin
de réserver les budgets pour ces dépenses.
Information des usagers pour des comportements adaptés
Des informations concernant les consommations d’énergie constatées et les gestes qui permettent de les réduire sont présentées aux
usagers. Elles leur permettent d’agir au mieux, pour l’efficacité énergétique et la satisfaction de leur confort.
3.8. • Points raccordés au système
Les points de mesure que sont les capteurs, détecteurs et compteurs
sont décrits dans le guide RAGE Compteurs et capteurs – bonnes pratiques pour choisir et installer les points de mesure [B1] pour leurs
aspects intrinsèques : choix, mise en place, pose, maintenance. Dans
le présent guide, les tableaux des points décrits au dernier chapitre
(cf. 5) donnent des indications sur l’emplacement des points pour
leurs applications aux fins de régulation et/ou de gestion technique,
utiles dès le stade de la conception des systèmes.
Les points d’action sont les actionneurs tels que les vannes, registres,
contacteurs… Ils sont propres aux équipements techniques et à leurs
automatismes ; ils ne sont pas traités dans le présent guide mais sont
décrits dans les tableaux des points présentés au dernier chapitre (cf. 5).
Neuf-Rénovation
3.9. • Tableau des points
58
Le concepteur du système de GTB traite conjointement l’ensemble
des points physiques nécessaires à l’automatisation et à la gestion
technique, pour des raisons évidentes :
• réduction du nombre de points ;
• simplification du système ;
• partage des moyens de communication grâce à un protocole
ouvert (cf. 3.10.1).
Tous les raccordements des points aux unités locales par un réseau
(câblage de type bus ou fil à fil en étoile) sont vérifiés pour la bonne
transmission et la bonne affectation de la donnée du point dans la
base de données du système.
Tous les libellés attachés aux points (textes des affichages et des messages) et les indications afférentes aux points sur les synoptiques
(désignation, emplacement, état) sont vérifiés avant la mise en service du système.
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
Le tableau peut être complété par les fonctions d’automatisation raccordées à certains de ces points et par les points supplémentaires
nécessaires à l’automatisation.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Les désignations des points physiques pour la gestion technique sont
récapitulées dans des tableaux des points comme ceux décrits au
chapitre 5.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
N OT E
Les raccordements des câbles et l’écriture des libellés doivent être vérifiés au
moment de la réception du système. Ces tâches doivent être menées attentivement car des défauts peuvent créer des difficultés au cours de l’exploitation. La
correction relève alors d’une action de dépannage contraignante, plus coûteuse
qu’un contrôle attentif.
3.10. • Organisation et caractéristiques
du système
Ce chapitre vise à prescrire les principales caractéristiques des ressources matérielles et logicielles propres au système de GTB.
3.10.1. • Réseaux numériques
La configuration la plus courante consiste en une architecture « en
râteau », par laquelle plusieurs réseaux numériques sont ramifiés du
poste central vers les automates. Les points peuvent aussi être raccordés directement au réseau ou plus simplement en étoile (en « fil à
fil ») aux régulateurs, automates ou unités locales (Figure 9).
N OT E
Les spécifications proposées dans les cahiers des charges doivent être indépendantes des fournisseurs.
Neuf-Rénovation
La proposition de chaque candidat précise le (ou les) réseau(x)
numérique(s) qui seront implantés, tels que BACnet, LonWorks,
KNX. Ces protocoles normalisés sont utilisés par de nombreux fournisseurs et sont connus des spécialistes des réseaux du bâtiment.
59
PROFESSIONNELS
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DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
3.10.2. • Base de données pour l’exploitation
Le logiciel gestionnaire de base de données est un standard du marché. Il gère les données en temps réel et les journaux d’évènements,
permet des tris et des consultations chronologiques et par mots clés.
Les données peuvent être importées et exportées dans un format
standard (Microsoft Word, Excel, par exemple). Elles sont sauvegardées périodiquement sur un disque externe.
3.10.3. • Poste d’exploitation
Le système d’exploitation de tous les postes est un standard de l’industrie (fenêtrage, multitâche).
L’accès au(x) poste(s) est protégé par mot de passe ou par identification personnelle.
Les volumes des disques doivent permettre au moins une année
d’exploitation.
Les enregistrements sur les disques sont fiabilisés (écritures sur deux
disques en réplication, par exemple). Ils doivent pouvoir être sauvegardés aisément sur un disque externe.
3.10.4. • Fonctions d’exploitation du système
de GTB
Ces fonctions sont accessibles aux techniciens qui utilisent le système
de GTB.
Ouverture de session, accès aux fonctions
L’accès aux ressources et aux fonctions du système de GTB se fait par
un code, un mot de passe ou une autre signature : badge, clé, identification morphologique... Une session ouverte peut être fermée automatiquement après une durée d’inactivité.
Plusieurs types d’accès sont réservés pour des droits à des opérations
différentes.
Neuf-Rénovation
N OT E
60
Il s’agit de répartir les prérogatives des intervenants : gardien, usager, technicien d’intervention, opérateur du système, responsable du système. Le tableau
ci-après (Figure 15) présente des indications concernant les droits des intervenants
et les interfaces dont ils peuvent disposer pour accéder au système de GTB (cf.
norme NF EN ISO 16484-3 [N4]).
Dispositifs d’interface
Poste d’exploitation, écran éventuellement tactile, dispositif de
pointage
Metteur au point et
opérateur de maintenance des équipements techniques
Consultation des états et des
mesures
Gestion des alarmes
Autres interventions selon instructions
Outils portatifs : ordinateur portable, tablette, téléphone, boitier de
commandes, outils spécifiques
Concierge, gardien
d’immeuble
Interventions sur instructions
explicites
Affichage textuel ou graphique,
téléphone, texto
Occupant du bâtiment
Ajustement de consignes locales
Commandes marche-arrêt
Boutons, réglages sur les régulateurs locaux, affichages muraux,
messages, notifications
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DES
Opérateur de gestion
technique
Gestion des évènements et des
états
Modification des programmes des
intermittences et des paramètres
des régulations
Modification de certains paramètres d’exploitation du système
Edition, transmission des fichiers
des enregistrements
PROFESSIONNELS
Actions possibles, pour exemple
PROGRAMME
Intervenant
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
s Figure 15 : Les possibilités d’intervention sur le système de régulation et de GTB
Dialogues
Les opérations interactives doivent privilégier les dialogues les plus
simples. L’apprentissage de l’usage doit être très réduit, il peut être
intuitif. Il existe plusieurs possibilités :
• Ordres et messages par des chaînes de caractères ;
• Messages par textes complets, permettant d’entrer des ordres
ou des questions par un vocabulaire étendu voire par le langage
naturel ;
• Présentations par graphiques interactifs, pointage par souris ou
tactile ;
• Echanges de messages par commandes vocales et analyse de la
parole.
Accès aux données
Pour être lisible, compréhensible et pertinente, l’information est présentée selon une forme définie et avec les attributs adéquats, adaptés
à son utilisateur. Par exemple :
• Horodatage ;
• Signification, unités ;
• Etat (normal, hors limites, tendances...) ;
• Compléments d’information : messages d’utilisation, aides,
adresses, noms des personnes à contacter...
Neuf-Rénovation
Les fonctions qui permettent de consulter les données mémorisées dans les bases, les historiques... sont facilitées par un dialogue
interactif.
61
PROFESSIONNELS
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DES
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PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Routage des informations
La programmation du système permet de choisir le chemin des informations vers les dispositifs d’affichage ou d’appel à distance, avec ou
sans acquittement de la lecture.
Les informations peuvent être routées vers plusieurs postes : imprimantes, fax, courriels, terminaux mobiles (téléphone, tablette, assistant numérique personnel…).
Des informations et certaines fonctionnalités du système peuvent être
déportées via Internet par un navigateur Web.
Les protections des accès aux données sont aussi décrits.
!
Le déport à distance de certaines fonctionnalités par Internet
ou via un service Web est mis en place en considérant que
ces communications peuvent subir des interruptions (une
redondance du service transmission peut être nécessaire)
et qu’elles doivent être protégées (des mesures anti-intrusion dans le système de GTB doivent être prévues).
Historiques
Les fonctions d’édition permettent de présenter, imprimer à la
demande un état ou un historique des données, pour tout ou partie
des installations.
Ajustement des paramètres
L’interface permet de modifier manuellement des paramètres des
régulations, tels que les programmations des intermittences, les dérogations, les consignes des régulateurs…
Affichage des tendances
Un affichage présente les évolutions des valeurs de certains points en
fonction du temps. Ces informations représentatives des fonctionnements peuvent être complétées par les conséquences éventuelles des
tendances.
3.10.5. • Interface homme-machine
Neuf-Rénovation
Les synoptiques sur écran présentent :
62
• Les plans du bâtiment découpés en locaux techniques et en
zones d’occupation avec la localisation des points de mesure ;
• Les vues en 2 ou en 3 dimensions des équipements techniques
avec la localisation des points de mesure et d’action ;
• Les schémas de principe des circuits des générateurs, avec la
localisation des points de mesure et d’action ;
• Les procédures d’accès aux locaux (hôpitaux, banques…).
3.11. • Clauses pour la réalisation,
la réception et la post réception
Toutes les tâches à mener par ceux qui réalisent le système de GTB
doivent être décrites dans les offres : études de réalisation, installation, mise au point, réception, mises en service après la réception. Il
est donc recommandé de reprendre les indications des chapitres 4.1 à
4.7 dans les clauses, par une démarche de commissionnement.
PROFESSIONNELS
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Des images et schémas utilisables pour les écrans sont rassemblés par le concepteur à la destination de la réalisation, plusieurs d’entre eux viennent de la maîtrise d’œuvre. Les autres illustrations et les synoptiques à créer par le réalisateur
sont listés et décrits en détail dans les clauses techniques.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
N OT E
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Dans ce cadre, la bonne réalisation des tâches se concrétise par
des documents justificatifs tels que les bordereaux des listes de
vérifications.
Les modalités de la formation des intervenants et des utilisateurs sont
particulièrement précisées dans les clauses techniques : nombre de
techniciens, durées, localisation.
N OT E
Neuf-Rénovation
Ces tâches doivent en effet être prévues dans les coûts prévisionnels de la
réalisation. Si elles ne sont pas prévues à ce stade, elles risquent de ne pas être
réalisées, ou menées sans rechercher la qualité du résultat.
63
RÉALISATION
PROFESSIONNELS
4
PROGRAMME
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Les qualités d’usage d’un système de GTB viennent du savoir-faire de
l’entreprise. Elle connait les nécessités de la gestion technique et les
conditions qui permettent de maintenir l’efficacité énergétique des
installations qu’elle réalise.
Ce chapitre décrit les tâches à effectuer pour réaliser un système
de GTB, menées conjointement avec les installations du bâtiment qui
lui sont raccordées. Elles sont normalement décrites dans les clauses
du marché.
Les techniciens qui les réalisent ont pour mission de permettre de
mener l’exploitation future avec ces qualités.
N OT E
Les entreprises qualifiées pour réaliser les systèmes de régulation et de gestion
technique sont désignées au sein de Qualibat ou de Qualifélec.
Efficacité énergétique
Par la mise en place des moyens de régulation et de gestion qui permettent de maîtriser les consommations et de justifier les améliorations énergétiques qui apparaitront au cours de l’exploitation.
Facilité de maintenance
Neuf-Rénovation
Par ces précautions :
64
• Des équipements choisis en tenant compte de leur facilité de
maintenance ;
• Des repérages lisibles sur les équipements, identiques aux libellés affichés sur les écrans et dans la documentation ;
• Un nombre limité de types de composants pour l’interchangeabilité ;
• Des dossiers dédiés à la maintenance.
Le commissionnement d’une réalisation désigne l’ensemble des tâches
pour mener à terme une installation neuve afin qu’elle atteigne le niveau des
performances contractuelles et créer les conditions pour les maintenir ; mettre
à disposition des clients et/ou des usagers la documentation et les instructions
d’utilisation et de maintenance, incluant l’initiation ou même la formation des
intervenants.
Plus d’informations se trouvent dans le Mémento du commissionnement [B3].
PROFESSIONNELS
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N OT E
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Toutes ces qualités se mettent en place plus sûrement dans une
démarche de commissionnement de la réalisation.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Sous le titre du commissionnement des procédures ont été édictées
dans des normes européennes et d’autres pays. Elles consistent à
décrire les opérations qui visent à maîtriser les qualités d’une opération sous l’autorité du maître d’ouvrage, des premières étapes de la
conception jusqu’aux services de post réception.
La démarche du commissionnement par le maître d’ouvrage prend
une importance particulière pour la gestion technique et le système
de GTB. C’est le sens de plusieurs recommandations proposées dans
ce guide.
Les étapes d’une réalisation
Les renseignements qui se trouvent dans les chapitres qui suivent
donnent des indications pour réaliser un système de GTB, étape par
étape :
• Etudes de réalisation ;
• Installation ;
• Mise au point ;
• Préparation des dossiers techniques ;
• Réception ;
• Services après la réception, mises en service, formations…
!
Les études de réalisation complètent les études de conception. Les sujets traités peuvent être répartis différemment
entre les deux prestations, mais toutes les étapes des
études doivent être dûment spécifiées dans les pièces des
marchés.
Neuf-Rénovation
4.1. • Études de réalisation
65
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DES
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PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
4.1.1. • Programmation des tâches
La première tâche des études consiste à ordonnancer les travaux en
détail. La réalisation du système de régulation et de GTB fait appel à
plusieurs intervenants aux compétences variées, leurs tâches doivent
être coordonnées attentivement.
La date de la réception est une échéance fatale, elle fixe la planification. Sa préparation est un fil rouge dans la réalisation des tâches,
chacune d’elle fait l’objet d’un compte rendu, dans une démarche
d’autocontrôle. Ces rapports d’exécution sont remis dans les dossiers
techniques à la réception (cf. 4.5).
N OT E
Les tâches de la mise au point sont les dernières qui précèdent la réception. Si
des tâches sont retardées, celles de la mise au point risquent d’être insuffisantes,
faute de temps. Ce sont pourtant ces opérations qui font ensuite les bons fonctionnements des installations.
4.1.2. • Réseaux numériques
Les fonctions de régulation, plus spécialement celles de pilotage pour
la performance énergétique font appel aux capacités des réseaux
numériques pour le bâtiment (cf. 3.10.1).
Les protocoles dits « ouverts » permettent de faire interfonctionner
des produits de différents fournisseurs. Pour atteindre cette qualité,
tous les produits raccordés doivent satisfaire à des règles détaillées
qui certifient cette ouverture. Cette exigence est préconisée pour les
bâtiments de grande taille ou aux équipements complexes, comme
une tour de bureaux, un centre hospitalier, un aéroport.
Pour des bâtiments de plus petite taille, cette ouverture n’est pas systématiquement recherchée. Il existe des produits qui bénéficient des
qualités de ces réseaux (fonctionnalités évoluées, facilités d’implantation et de paramétrage) mais qui présentent une ouverture restreinte
aux produits d’une même gamme du fabricant, ou de quelques produits d’autres vendeurs, en nombre limité. Cette solution est le plus
souvent préférée pour les plus petits bâtiments. Il reste que, quel que
soit le degré d’ouverture aux autres vendeurs, les dispositifs pour la
régulation et ceux de GTB mettent en œuvre un protocole couramment appliqué tel que BACnet, KNX ou LonWorks.
Neuf-Rénovation
4.1.3. • Choix des produits pour la GTB
66
Il est préférable de sélectionner les produits dans une même gamme
afin de ne pas multiplier des modalités de mise en œuvre et les interfaces pour l’utilisateur. Il est aussi préférable de choisir, autant qu’il
est possible, des composants identiques (régulateurs, unités locales,
équipements des réseaux numériques…) afin de permettre l’interchangeabilité et faciliter la maintenance.
Le pilotage de certaines installations énergétiques reliées par un
réseau numérique nécessite de programmer les interfonctionnements
en programmant les échanges sur le réseau ou sur un automate
spécifique.
4.1.5. • Repérages et signalétique
Pour la maintenance et l’exploitation, il est nécessaire de repérer par
des étiquettes tous les composants des installations : équipements,
branches des réseaux d’eau et d’air, câbles électriques… ainsi que les
zones, les locaux et les terminaux. Un repérage mnémonique par trois
lettres peut être utilisé, complété autant qu’il possible par une désignation en clair.
PROFESSIONNELS
PROGRAMME
4.1.4. • Programmation des pilotages
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
DES
Les capacités du fournisseur à assurer les services annexes (cf. 4.7)
entrent aussi dans les considérations des choix.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Ces mêmes repères doivent se trouver dans les documents remis
(cf. 4.5).
Il est aussi nécessaire que ces mêmes désignations se trouvent sur
les écrans du système et dans les messages qu’il émet.
N OT E
Si les installations sont réalisées par plusieurs intervenants, un coordinateur doit
veiller à ce que les mêmes désignations et repères soient utilisés par tous.
4.1.6. • Rédactions des messages
Les textes des messages attachés aux points, principalement ceux qui
sont émis pour la surveillance (alarmes, signalisations, notifications)
utilisent des termes courants, pour des messages compréhensibles
par tous, sans codification. Les mêmes repères que ceux indiqués cidessus sont repris dans les messages.
La bonne correspondance entre ces messages et les points
auxquels ils sont attachés doit être contrôlée. L’absence
d’erreurs est nécessaire à la crédibilité du système pour ses
futurs utilisateurs.
N OT E
La rédaction de ces libellés peut constituer un travail conséquent : le nombre de
points se compte en centaines, voire en milliers pour les plus grands bâtiments,
plusieurs messages doivent être attachés aux points. Ce travail doit être spécialement prévu dans les tâches programmées de la réalisation.
Neuf-Rénovation
!
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PROFESSIONNELS
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DES
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PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
4.1.7. • Préparations des synoptiques et dessins
des écrans
Plusieurs dessins qui décrivent l’architecture, les plans de masse, les
plans des locaux, l’implantation des équipements ont été préparés par
les concepteurs des structures et des systèmes techniques. Ces dessins sont mis à la disposition de ceux qui réalisent le système de GTB,
leur format informatique doit donc être compatible (ou susceptible
d’être traduit dans un autre format de données graphiques).
!
La disponibilité des fichiers des dessins et la possibilité de
les reprendre doivent être vérifiées avant la réalisation.
Les dessins des synoptiques des installations peuvent être repris des
schémas de principe qui viennent des études de conception et de
réalisation.
4.1.8. • Stockage des informations en vue
de les analyser
Tous les services de la gestion technique (surveillance, supervision et suivi énergétique) exploitent des données enregistrées sur
un ou plusieurs disques durs. Il est très important de prévoir ces
enregistrements :
• Sur des supports de volume suffisant pour plusieurs années ;
• Sur des supports sécurisés par des enregistrements multiples
(voir les disques « RAID ») ;
• Dans des fichiers accessibles par un système informatique
courant ;
• Dans un format de données couramment lisible par des logiciels standards : éditeur de texte, tableur.
4.2. • Installation
Neuf-Rénovation
Les travaux sur le chantier sont menés en relation directe avec les
techniciens qui ont effectué les études de réalisation et avec les metteurs au point qui interviendront sur l’installation, ce sont le plus souvent les mêmes.
68
!
Pour l’efficacité des tâches d’installation, il faut les préparer, autant qu’il est possible, au bureau ou en atelier.
La mise à la terre des blindages ou des écrans se fait par une seule
extrémité des câbles (souvent préconisé pour le câblage des points),
sauf lorsqu’il est demandé de le faire aux deux extrémités (recommandé le plus souvent par les fournisseurs des appareils raccordés
aux réseaux numériques ou bus).
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
Les câbles « courants faibles » qui relient les points ainsi que les
câbles des réseaux numériques ou bus doivent être séparés des
câbles « courants forts ». Les cheminements sont éloignés autant
qu’il est possible des équipements qui peuvent émettre des perturbations électromagnétiques (brûleurs, groupes de production de froid,
moteurs de forte puissance).
PROGRAMME
4.3. • Câblage
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
N OT E
Les règles à appliquer doivent être conformes à celles décrites dans les notices
du fabricant pour le câblage du réseau et les raccordements de points. Il les établit en s’appuyant sur les normes de Compatibilité Electromagnétique (CEM). Ce
point est important car la fiabilité des transmissions, c'est-à-dire le bon fonctionnement du système, en dépendent.
4.4. • Mise au point
La mise au point est menée suivant une procédure qui relève des
démarches qualité, elle est clôturée par la remise des bordereaux de
la mise au point.
Une description de ces procédures et des bordereaux de relevé des
contrôles se trouve dans l’ouvrage Guide MAP pour la régulation et la
GTB [B2].
!
Vérifier – Mesurer – Régler : une des missions fondamentales du commissionnement qui détermine les qualités
finales d’une installation.
4.4.1. • Préparation des interventions
Regroupement des documents techniques
• Cahier des charges fonctionnel et cahier des clauses techniques ;
• Notices des fournisseurs : spécifications des appareils, instructions pour le paramétrage, l’utilisation et la maintenance ;
• Documents des études : analyses fonctionnelles, cheminements
des câbles…
Neuf-Rénovation
Avant la mise au point, les documents de différentes sources et les
moyens de mesure et de réglage sont rassemblés.
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PROGRAMME
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Rassemblement des outils
• Appareils de mesures électriques ;
• Outils pour la vérification du réseau ;
• Générateurs de signaux (20 mA, 0-10 V) et résistances fixes pour
simuler les capteurs ;
• Testeurs de câbles ;
• Dispositifs spéciaux du fournisseur pour programmation,
mesure, vérification…
4.4.2. • Contrôles visuels
Ces vérifications consistent à inspecter visuellement le montage de
tous les composants du système, en particulier la bonne mise en
place des équipements des armoires électriques et leurs protections,
les câblages et les raccordements à la terre des câbles.
4.4.3. • Vérifications du câblage
et de l’adressage
Les câblages et les raccordements sont tous vérifiés : les câblages fil
à fil des points raccordés aux régulateurs et aux unités locales, les
câblages des réseaux numériques.
Les listes de contrôle des câblages et de l’adressage des points sont
remises à la réception avec les dossiers techniques.
!
Si le contrôle des câblages n’est pas systématique, des
erreurs de raccordement risquent de subsister durant toute
la vie d’une installation. Certaines peuvent provoquer des
erreurs d’interprétation des données, elles ne peuvent pas
être aisément identifiées en cours d’exploitation.
4.4.4. • Vérifications des points d’entrée
Neuf-Rénovation
Les régulateurs, unités locales et autres dispositifs raccordés aux
réseaux sont mis en état pour acquérir et transmettre les données. Le
poste d’exploitation est mis en état pour afficher les données en indiquant directement l’adresse ou le repère des points à afficher :
70
• Les informations reçues des détecteurs sont vérifiées en simulant un défaut ou un changement d’état ;
• Les validités des informations affichées et/ou des messages et
des libellés attachés aux points sont vérifiées ;
• Les capteurs sont vérifiés par la validité des données reçues, en
cas de doute l’élément sensible du capteur ou le signal émis est
simulé.
N OT E
Les mises au point des différents équipements se font plus facilement et plus
efficacement en utilisant les fonctions de base d’acquisition des données du système, elles sont lues sur l’écran par un opérateur en communication avec un
autre auprès des équipements.
PROFESSIONNELS
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Après la mise en état de fonctionner des actionneurs, les dispositifs
locaux sont mis en marche. La vérification du bon fonctionnement
des régulateurs se fait avec la mise en état de fonctionner des différents équipements, les uns après les autres.
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4.4.5. • Mise en service des unités locales
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Pour certains systèmes de GTB, les plus étendus ou ceux de technicité
évoluée, il peut être prévu de valider les fonctionnements en atelier
du système avant sa mise en place. Cette procédure (recette) est planifiée avant la réalisation.
4.4.6. • Mise en service des fonctions de base
du système
Les fonctions qui font l’objet de la réception sont celles qui sont
nécessaires à une première période d’exploitation probatoire :
• Les fonctions des logiciels qui permettent de surveiller les
fonctionnements des installations sont mis en service avec les
écrans graphiques et les synoptiques ;
• Les logiciels destinés à la supervision sont eux aussi mis en
service ;
• Les fonctions de programmations journalières et hebdomadaires des fonctionnements des équipements sont mises en
état de fonctionner. Les horaires de ces intermittences enregistrés a priori seront ajustés ultérieurement à l’usage réel ;
• Les fonctions d’enregistrement des historiques de données en
fichiers sont vérifiées.
A l’inverse, certaines fonctions d’exploitation ou de pilotage des installations ne peuvent pas être mises en service à la réception, faute de :
• La connaissance des usages réels avant l’entrée dans les lieux
des occupants ;
• La présence des opérateurs qui assureront la gestion technique
en exploitation courante.
!
En tout état de cause, les fonctions de surveillance dont
dépend la sécurité sont opérationnelles et dûment vérifiées
avant la réception.
Neuf-Rénovation
• La connaissance des conditions de fonctionnement des équipements en vue de les améliorer ou de les optimiser ;
71
PROFESSIONNELS
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DES
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4.5. • Dossiers techniques remis
à la réception
4.5.1. • Les documents de la conception
et de la réalisation
L’ensemble des documents qui viennent de la conception (les cahiers
des charges en premier lieu) et de la réalisation sont rassemblés et
classés dans les dossiers techniques remis à la réception.
N OT E
Des dossiers complets, organisés, marquent la qualité d’une réalisation. Ils
doivent comporter les informations pratiques pour utiliser le système de GTB,
faciliter les opérations de maintenance des systèmes techniques et adapter les
fonctionnalités du système aux besoins futurs.
Ces différents dossiers sont couramment désignés :
• DOE : Dossier des Ouvrages Exécutés. Ce dossier est cité dans
la législation des marchés publics dans les missions de la maîtrise d’œuvre (loi relative à la maîtrise d'ouvrage publique, dite
loi « MOP ») ;
• DIUO : Dossier d’Intervention Ultérieure sur l’Ouvrage. Ce dossier relatif à la santé et la sécurité est parfois présenté comme
un sous-dossier autonome du DOE ;
• DUEM : Dossier d’Utilisation d’Exploitation et de Maintenance.
Ce dossier est particulièrement destiné au gestionnaire technique,
pour lui décrire des recommandations pratiques pour la conduite
des installations. Il comporte plus particulièrement les descriptions et les instructions pour la régulation et le système de GTB.
Des indications supplémentaires se trouvent dans le Mémento du
commissionnement [B3].
4.5.2. • Documents et fournitures nécessaires
à l’utilisation et à la maintenance du système
Neuf-Rénovation
Dans les dossiers pour la régulation et le système de GTB, plusieurs
documents viennent du fournisseur ou fabricant du système. Ils sont
tous en français :
72
• Licences d’utilisation des logiciels fournis (logiciels d’exploitation et d’application) ;
• Notices techniques détaillées des fournitures logicielles et
matérielles ;
• Manuels d’utilisation du système à la destination des intervenants pour la surveillance et pour la supervision ;
Le fournisseur met aussi à disposition les sauvegardes des logiciels
et des fichiers propres au système, ainsi que les procédures pour les
utiliser.
4.6. • Réception
Pour les installations les plus étendues, une recette en atelier du
système de GTB peut être prévue, en préalable à la réception. Elle
consiste à valider les fonctions les plus importantes ou les plus critiques en présence du maître d’ouvrage, avant la mise en place sur
le site.
PROGRAMME
• Liste des fournitures nécessaires à l’utilisation…
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DES
• Contrats de garantie, pièces et main d’œuvre ;
PROFESSIONNELS
• Bordereaux de la mise au point incluant câblages et libellés ;
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
En règle générale, quelles que soient la dimension du bâtiment et la
technicité des installations, il est recommandé de présenter à la réception les bordereaux des listes de vérification qui justifient les autocontrôles portant sur les tâches décrites ci-dessus, en particulier :
• La vérification complète des raccordements des points et des
dispositifs par les liaisons filaires (câblages) et logiques (adressages sur les réseaux numériques) ;
• Les fonctions de sécurité des équipements ;
• Les fonctions d’entrée des données des états, des mesures et
des compteurs ;
• Les fonctions de sortie des signaux de commande et de réglage ;
• Les fonctions de régulation des équipements ;
• L’affichage des informations sur écran en clair ;
• La correspondance entre la signalétique sur les équipements et
les repères sur les écrans…
N OT E
Ces fonctions de base du système de GTB ont été utilisées pour mettre au point
les installations, elles servent aussi à valider les mesures et les fonctionnements
le jour de la réception.
• Vérification des messages, des textes et autres libellés attachés
aux points ;
• Validation des images en synoptiques.
Neuf-Rénovation
Outre les fonctions de base d’entrée-sortie du système, la réception
porte sur la bonne réalisation de ces tâches :
73
PROFESSIONNELS
!
PROGRAMME
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Un système de GTB ne peut pas être réceptionné en une
seule fois pour toutes ses fonctionnalités, elles ne peuvent
pas être toutes opérationnelles le jour de la réception. Elles
seront mises en service au fur et à mesure de l’occupation
et de la mise en place de toutes les fonctionnalités des services : surveillance, supervision, suivi énergétique.
4.7. • Services de post réception
Les prestations de post réception consistent principalement à :
• Mettre en service les fonctions de la gestion technique ;
• Informer et former les intervenants ;
• Accompagner la mise en place de la maintenance et de la
GMAO éventuelle ;
• Participer à l’élaboration des procédures pour l’obtention d’un label
ou à la sensibilisation des occupants à l’efficacité énergétique.
Les tâches de post-réception font l’objet d’une convention particulière,
attachée ou non au contrat de la réalisation.
Elles sont nécessitées par le fait que ce n’est pas le lendemain du jour
de la réception que le bâtiment fonctionnera en régime d’exploitation
courante, pour plusieurs raisons :
• Le responsable d’établissement et ses services ne sont pas
toujours présents (ou ne sont pas connus) au moment de la
réception ;
• Les services techniques qui auront les systèmes en charge ne
sont pas toujours désignés ;
• Même si c’est le cas, les techniciens qui mèneront la gestion
technique n’assistent pas systématiquement à la réception ;
• Les usagers ne sont pas dans les lieux, il peut même se passer
des semaines ou des mois avant cela ;
• Les modalités d’utilisation de certains locaux peuvent rester
encore indéterminées le jour de la réception…
Neuf-Rénovation
Le cahier des charges fonctionnel donne des indications pour anticiper les questions qui se posent durant cette période charnière (cf. 2).
74
!
Les services de post réception doivent faire l’objet d’un
contrat spécifique car ils ne font pas partie des garanties
suivantes.
Le parfait achèvement ne concerne que les interventions du
réalisateur pour porter remède aux éventuels défauts qui ont
fait l’objet de réserves à la réception, au plus tard un an après.
La durée de réalisation des services de post réception ne peut pas être
fixée pour tous les cas. Une année est une durée minimale pour couvrir les conditions climatiques d’hiver et d’été, mais les mises en service de post réception peuvent nécessiter deux à trois années.
PROFESSIONNELS
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La responsabilité décennale porte sur les fonctions fondamentales du bâtiment, comme la solidité de ses éléments
constitutifs (structure, clos et couvert) ou de ses équipements indissociables.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
La garantie de bon fonctionnement concerne les vices
cachés à la réception, affectant les seuls éléments d’équipements dissociables et se manifestant dans une période
de deux ans après la réception.
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4.7.1. • Mise en service des systèmes techniques
Les fonctions de la régulation et de la gestion technique se mettent en
place graduellement, pour répondre aux nécessités des usages qui se
mettent en place avant l’exploitation courante :
• Ajuster les régulations au plus près des usages réels du bâtiment (les programmes des intermittences, en particulier) ;
• Mettre en service le système d’aide à la gestion technique ;
• Mettre en mains les fonctions ;
• Former les opérateurs de la gestion technique et ceux de la
maintenance ;
• Mettre en place les fonctions de la GMAO associées à la GTB ;
• Participer à la mise en place d’un label de qualité environnementale ou de performance énergétique du bâtiment ;
• Participer à la mise en place d’une garantie de performance
énergétique…
4.7.2. • Mise en main et formation
Une formation spécialement organisée peut être prévue, en deux
niveaux :
• Pour les occupants et les acteurs qui ne sont pas des spécialistes de l’énergie et des équipements du bâtiment (gestionnaires administratifs, responsables des infrastructures). Un
manuel utilisateur est remis à l’occasion de cette formation, une
vidéo explicative peut être préparée ;
Neuf-Rénovation
La simple mise en main du système à ses futurs utilisateurs est
une prestation qui consiste à visiter les installations, présenter les
principales fonctionnalités du système et la documentation qui
l’accompagne.
75
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• Pour les intervenants techniques, la formation porte sur les
fonctionnalités des différentes régulations, dont le pilotage, les
interventions permises sur le système de GTB pour les différents niveaux d’intervenants. Les dossiers techniques détaillés
sont commentés.
Une formation spécifique peut aussi être prévue pour les opérateurs de la maintenance. Le fournisseur du système de GTB peut être
appelé pour assurer des prestations parmi celles-ci :
• Mise en main initiale sur site auprès des intervenants pour qu’ils
mènent les fonctions de base du système : mise en marche, respect des sécurités, principales commandes et acquisitions des
données des points… ;
• Formation des intervenants à l’utilisation de l’ensemble des
fonctions du système, en centre de formation et/ou sur le site ;
• Assistance ultérieure à l’utilisation du système par un moyen tel
que :
- Communication téléphonique ou par messagerie ;
- Prise de contrôle à distance de l’ordinateur du poste
d’exploitation ;
- Intervention sur le site…
4.7.3. • Mise en œuvre de la maintenance
La mise en place du service maintenance qui exploite les fonctions de
surveillance du système de GTB doit faire l’objet d’attentions particulières de la part du maître d’ouvrage, dès le lendemain de la réception, pour ces raisons :
• La maintenance des équipements est une nécessité, elle doit
suivre la réception. L’entreprise qui réalise en informe le maître
d’ouvrage ;
• Une défaillance provoquée par un défaut de maintenance ne
relève pas de la garantie du « parfait achèvement » ni des garanties de bon fonctionnement (1 an) ou décennale ;
Neuf-Rénovation
• La garantie d’un équipement est propre à son fournisseur, elle
porte sur sa responsabilité de fabricant, il en fixe les conditions et
la durée. Elle ne libère pas le maître d’ouvrage de mettre en place
la maintenance de l’équipement. Au contraire, la garantie du
constructeur est parfois assortie d’une condition de maintenance.
76
!
Certains composants informatiques de la GTB peuvent
n’être garantis que 6 mois ou 1 an. S’ils sont configurés en
atelier ou si la réception est retardée, ils peuvent être hors
garantie au moment de l’installation sur le site. Il faut donc
prévoir une extension de la durée de garantie à 2 ou 3 ans.
• Mise à disposition d’un ensemble de pièces de rechange ;
• Fourniture d’outils matériels et logiciels pour diagnostiquer des
causes de défaillances ;
• Fourniture de logiciels d’aide au diagnostic et à la maintenance
du système ;
• Réalisation des opérations de maintenance du système selon
les termes d’un contrat qui décrit :
- Les actions de maintenance préventive, périodiques : vérifications des fonctionnements, nettoyages des appareils, mises à
niveau des logiciels, changements des pièces d’usure ;
PROFESSIONNELS
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Le fournisseur du système peut être utilement appelé à assurer ces
prestations :
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
La maintenance propre au système de régulation et GTB
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- Les actions de maintenance curative, sur appel, menées
selon des conditions contractuelles : délai d’intervention,
durée d’indisponibilité du système ou de ses composants…
La gestion de la maintenance par un système informatisé,
GMAO
Ce service est directement associé à la gestion technique et au système de GTB. Il se met en place en parallèle avec le système de GTB,
graduellement. Il utilise les fonctions de la gestion technique :
• Les fonctions du service surveillance, en priorité ;
• Les fonctions du service supervision, pour enregistrer les interventions de maintenance sur le site, comptabiliser les durées
d’indisponibilité ou de fonctionnement dégradé, selon les
termes des engagements du service maintenance.
4.7.4. • Mise en place de procédures
pour l’efficacité énergétique
Pour mettre en place une exploitation qui vise l’efficacité énergétique
et pour la certifier, ceux qui ont conçu et réalisé le système de régulation et de GTB accompagnent utilement le maître d’ouvrage dans ses
démarches :
• La Garantie de Résultat Energétique (GRE) et l’application du
protocole PIMVP [B6] utilisent des mesures du système de GTB
pour connaître les consommations d’énergie et les conditions
dans lesquelles elles sont obtenues ;
• Les labels de qualité comme HQE Exploitation®, BREEAM
In-Use® ou LEED for Existing Building® mettent aussi en jeu les
moyens de la GTB.
Neuf-Rénovation
• La conformité à la norme NF EN ISO 50001 [N5] requiert une
gestion technique attentive et un système de GTB performant ;
77
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78
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Dans des locaux professionnels, l’incitation aux réductions des consommations auprès des usagers nécessitent des informations claires qui
viennent des comptages et des mesures du système de GTB.
Le système permet aussi d’observer les comportements des occupants vis-à-vis des réglages qui ont une incidence sur les consommations et d’informer le gestionnaire de leurs éventuelles modifications
préjudiciables à l’efficacité énergétique.
Enfin, avec le système de régulation et de GTB opérationnel et les
procédures en place, les tâches de la gestion technique peuvent être
menées en régime de croisière, dans les meilleures conditions.
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5
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TABLEAUX DES POINTS
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Parmi les clauses décrites dans le cahier des charges du système
de GTB (cf. 3), les tableaux des points sont des spécifications utiles à
l’entreprise pour lui permettre de mieux concevoir et chiffrer le système.
Les tableaux qui suivent proposent des listes de points physiques
pour un bâtiment tertiaire et plusieurs systèmes de génie climatique.
Les systèmes énergétiques sont traités par domaine : chauffage, production de froid, traitement d’air, production d’ECS.
Les indications portées dans ces tableaux sont des informations
synthétiques qui peuvent être connues dans une première étape de
conception. Les tableaux se présentent tous sous la même forme :
• La désignation des points se trouve en première colonne ;
• La seconde précise la nature : alarme (TA), signalisation (TS),
commande (TC), réglage (TR), mesure (TM) ou résultat de
comptage (TCP) (Figure 6) ;
• La troisième colonne désigne le régulateur ou l’équipement qui
supporte les fonctions. Tout ou partie des fonctions de régulation peuvent être réunies dans des unités locales du système
de GTB. Cette désignation renvoie aux schémas de principe qui
viennent des études de conception et de réalisation.
• La colonne « Affichage » spécifie si le point doit être porté à
l’écran ;
• La colonne « Journal » donne un ordre de grandeur de la fréquence d’enregistrement des données : Minute, Heure ou Jour
(Figure 14). Dans le cas des TA/TS, les changements d’état (passage
de marche à arrêt) et les évènements (déclenchement ou acquittement d’une alarme) sont enregistrés lorsque la case est cochée ;
Neuf-Rénovation
Les intitulés des autres colonnes concernent les fonctions utiles aux
services de la gestion technique : surveillance (cf. 3.5), supervision
(cf. 3.6) et suivi énergétique (cf. 3.7) :
79
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• La colonne « Priorité » indique si l’alarme générée est prioritaire ;
• Les colonnes « Fonctionnement », « Régulation » et « Optimisation »
précisent la nature des fonctions ou traitements dans lesquels le
point est impliqué ;
• La colonne « Bilan ou analyse » qualifie l’intérêt de l’information
dans le cadre du suivi énergétique, elle peut être optionnelle,
utile ou nécessaire.
Au fur et à mesure du développement des études et de la réalisation,
le tableau est complété par les informations détaillées attribuées à
chacun des points, comme :
• Le modèle du capteur, détecteur ou compteur (référence du
fournisseur) ;
• La référence du point portée sur les schémas, nomenclatures,
dessins d’exécution, affichages, ainsi que sur le dispositif physique installé ;
• Les désignations en textes clairs attachées aux références ;
• Les différents messages et textes descriptifs destinés aux
opérateurs ;
• La désignation détaillée de l’appareil raccordé, les repères sur
les bornes des raccordements ;
• La description des points dans les listes de programmation des
réseaux numériques ;
• Les modalités de l’acquisition et des échanges dans la programmation des réseaux ;
• Les désignations des fichiers qui portent les enregistrements…
En fin de la réalisation, le tableau des points remis à la réception est
donc volumineux, il est nécessairement organisé en feuilles ou en
tableaux superposés pour pouvoir être édité et exploité aisément
(Figure 7).
Il est ajusté au cours des mises en service qui suivent la réception et
mis à jour aussi souvent que nécessaire pour reprendre les modifications des installations au cours de leur exploitation.
N OT E
Neuf-Rénovation
Les figures de ce chapitre sont des schémas de principe, elles ne comportent pas
tous les équipements nécessaires au fonctionnement des installations.
80
Les listes de points sont indicatives et ne visent pas l’exhaustivité, elles peuvent
être allégées ou complétées suivant les besoins.
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Neuf-Rénovation
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5.1. • Chaufferie mono-générateur
TA
Défaut circulateur charge ECS
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TCP
TC
Fonctionnement circulateur chauffage
Volume d'eau froide pour l'ECS
TS
Etat circulateur chauffage
TM
TA
Défaut circulateur chauffage
Température de distribution d'ECS
TCP
Volume de gaz consommé
TM
TCP
Débit d'eau de la chaudière
Température d'eau froide
TM
Température entrée chaudière
TS
TM
Température dans le ballon d'ECS
TC
TM
Température sortie chaudière
Etat circulateur charge ECS
TM
Température extérieure
Fonctionnement circulateur charge ECS
TA
Défaut chaudière
Circulateur charge ECS
Circulateur chauffage






TS
TC
Etat brûleur

Régulateur
de la chaudière
Equipement
ou régulateur
Affichage
TA
Points*
Fonctionnement brûleur
Défaut brûleur
Chaufferie mono-générateur
Journal




Priorité




Affichage













Journal






Minute
Minute
Minute







Fonctionnement
Supervision
Régulation

Optimisation
Jour
Minute
Heure
Jour
Heure
Minute
Minute
Minute
DES
PROFESSIONNELS
Nécessaire
Nécessaire
Optionnel
Nécessaire
Optionnel
Optionnel
Optionnel
Utile
Nécessaire
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







Heure
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PROGRAMME


Affichage

Suivi énergétique
Journal
Surveillance
Bilan
ou analyse
Chaufferie mono-générateur
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Neuf-Rénovation
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5.2. • Chaufferie multi-générateurs
TM
TM
TCP
TCP
Température de sortie chaudière 2
Température d'entrée chaudières
Débit d'eau chaudières
Volume de gaz consommé
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TM
Température de sortie chaudière 1
TC (2)
Commande brûleurs
TC (2)
TS (2)
Etat circulateurs chaudières
TM
TS (2)
Etat brûleurs
Température de sortie des chaudières
TA (2)
Défaut circulateurs chaudières
Commande circulateurs chaudières
TA (2)
Points*
Défaut brûleurs
Chaufferie multi-générateurs
(1/2)
Pilote de séquences
des chaudières
Equipement
ou régulateur
Affichage




Journal


Priorité


Affichage







Journal
Minute








Fonctionnement
Supervision
Régulation
Jour
Heure
Minute
Minute
Minute
Minute
Optionnel
Optionnel
Optionnel
Optionnel
Utile
Optimisation
PROFESSIONNELS
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DES
Nécessaire
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





Affichage
PROGRAMME

Suivi énergétique
Journal
Surveillance
Bilan
ou analyse
Chaufferie multi-générateurs (1/2)
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TS
TC
TM
TM
TA
TS
TC
TM
TA
TS
TC
TM
TA
TS
TC
TM
TM
TM
TCP
Etat circulateur chauffage
Fonctionnement circulateur chauffage
Température extérieure
Température de départ chauffage
Défaut circulateur primaire ECS
Etat circulateur primaire ECS
Fonctionnement circulateur primaire ECS
Température de sortie du primaire ECS
Défaut circulateur secondaire ECS
Etat circulateur secondaire ECS
Fonctionnement circulateur secondaire ECS
Température de sortie du secondaire ECS
Défaut circulateur bouclage ECS
Etat circulateur bouclage ECS
Fonctionnement circulateur bouclage ECS
Température de retour du bouclage d'ECS
Température de distribution d'ECS
Température d'eau froide
Volume d’eau froide pour l'ECS
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TA
Points*
Défaut circulateur chauffage
Chaufferie multi-générateurs
(2/2)
Régulateur
de la production d'ECS
Régulateur de vanne
à trois voies en fonction
de l'extérieur
Equipement
ou régulateur
Affichage








Journal






Priorité




Affichage















Journal



Minute



Minute



Minute
Minute







Fonctionnement
Supervision
Régulation
Optimisation
Jour
Minute
Minute
Minute
Minute
Minute
Minute
Minute
DES
PROFESSIONNELS
Nécessaire
Optionnel
Nécessaire
Utile
Nécessaire
Optionnel
Nécessaire
Nécessaire
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







Affichage
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


Suivi énergétique
Journal
Surveillance
Bilan
ou analyse
Chaufferie multi-générateurs (2/2)
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5.3. • Production de froid
TA
TS
TS (2)
TC
TM
TA
TS
TC
TM
TM
TCP
TM
TCP
Défaut débit eau glacée
Etat groupe froid
Etages du groupe en fonctionnement
Commande du groupe froid
Température de sortie eau glacée
Défaut circulateur eau glacée
Etat circulateur eau glacée
Fonctionnement circulateur eau glacée
Température d'entrée eau glacée
Température extérieure
Débit réseau d'eau glacée
Température de retour réseau eau glacée
Compteur électrique groupe froid
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TA
TA
Défaut pression haute groupe froid
Défaut pression basse eau glacée
TA
Points*
Défaut électrique groupe froid
Production de froid
Régulateur
du groupe froid
Equipement
ou régulateur
Affichage







Journal






Priorité


Affichage











Journal



Minute









Fonctionnement
Supervision
Régulation
Optimisation
Jour
Jour
Heure
Minute
Minute
Minute
Optionnel
Utile
DES
PROFESSIONNELS
Nécessaire
Utile
Optionnel
Nécessaire
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Production de froid
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90
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
5.4. • Ventilo-convecteur
TA
TA
TS
TS
TC
TR
TR
TM
TM
TM
Défaut de la vanne chaud
Défaut de la vanne froid
Contact de feuillure
Vitesse de fonctionnement du ventilateur
Commande de la vitesse du ventilateur
Ouverture de la vanne chaud
Ouverture de la vanne froid
Température ambiante
Position de la vanne chaud
Position de la vanne froid
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TA
Points*
Défaut du ventilateur
Ventilo-convecteur à 4 tubes
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Ventilo-convecteur à 4 tubes
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5.5. • Centrale de traitement d’air
TR
TM
TM
TA (2)
TS (2)
TC (2)
TM
TCP
Commande de la vanne de l'humidificateur
Taux d’humidité relative ambiant ou repris
Position de la vanne de l'humidificateur
Alarme défaut ventilateurs
Etat des ventilateurs
Commande ventilateurs
Température extérieure
Consommation électrique des ventilateurs
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TM
TR
Commande de la vanne de la batterie froide
Position de la vanne de la batterie froide
TR
Commande de la vanne de la batterie chaude
TM
TM (3)
Position des registres
Position de la vanne de la batterie chaude
TR (3)
Commande des registres
TM
TS
Etat thermostat antigel
TM
TA
Défaut débit de reprise
Température ambiante ou reprise
TA
Défaut débit de soufflage
Température de soufflage
TA
Points*
Filtre encrassé
Centrale de traitement d'air en cascade
ambiance-soufflage
Régulateur
de l’humidification
Régulateur du chauffage
et du refroidissement
Thermostat antigel
Pressostat
Pressostat
Pressostat
Equipement
ou régulateur
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Bilan
ou analyse
Centrale de traitement d’air
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GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
5.6. • Chauffe-eau solaire collectif
TS
TC
TA
TS
TC
TM
TM
TM
TM
TA
TS
TC
TM
TA
TS
TC
TM
TM
TM
TM
TCP
TCP
Etat circulateur primaire
Fonctionnement circulateur primaire
Défaut circulateur secondaire
Etat circulateur secondaire
Fonctionnement circulateur secondaire
Température de sortie capteur solaire
Température dans le ballon solaire
Température d’entrée dans l’échangeur
Ensoleillement
Défaut circulateur charge ECS
Etat circulateur charge ECS
Fonctionnement circulateur charge ECS
Température dans le ballon d’appoint
Défaut circulateur bouclage ECS
Etat circulateur bouclage ECS
Fonctionnement circulateur bouclage ECS
Température d’eau froide
Température de sortie du ballon solaire
Température de production d’ECS
Température de retour du bouclage ECS
Volume d’eau du bouclage ECS
Volume d’eau froide pour l’ECS
Neuf-Rénovation
* Voir signification en (Figure 6).
TA
Points*
Défaut circulateur primaire
Chauffe-eau solaire collectif
Régulateur de l’appoint
Régulateur
du chauffe-eau solaire
Equipement
ou régulateur
Affichage
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Optionnel
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Nécessaire
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Optimisation
PROGRAMME
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Suivi énergétique
Journal
Surveillance
Bilan ou
analyse
Chauffe-eau solaire collectif
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
95
TA
TS
TR
TR
TM
TM
TM
TM
TM
Défaut stores
Détection de présence
Ouverture des stores
Gradation de l'éclairage
Position des stores
Niveau d'éclairage
Température ambiante
Ensoleillement de la façade
Température extérieure
* Voir signification en (Figure 6).
TA
Points*
Défaut éclairage
Bâtiment tertiaire (zone : bureau ou travée)
Affichage
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Bâtiment tertiaire
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Suivi énergétique
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Heure
Heure
Heure
Journal
Neuf-Rénovation
Nécessaire
Utile
Nécessaire
Bilan
ou analyse
96
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
5.7. • Bâtiment tertiaire
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PROGRAMME
DÉFINITIONS
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Alarme
Condition anormale détectée par un dispositif appliquant une règle ou
une logique spécifiquement conçue pour surveiller cette condition.
Acquittement d'alarme
Processus indiquant qu'un opérateur humain a vu et a répondu à une
notification d'événement.
Application
Ensemble d’exigences de traitement des informations d’un utilisateur.
Capteur
Dispositif autonome destiné à mesurer une grandeur physique au
moyen d’un élément sensible dans un boitier qui facilite sa mise
en place et son raccordement pour transmettre l’information de la
mesure. Synonyme : mesureur.
Capteur actif
Capteur qui nécessite une source d’alimentation en énergie pour
émettre l’information.
Capteur communicant équipé d’un transmetteur pour le raccorder à
un réseau de transmission numérique. Le transmetteur est doté de
moyens de traitement et de mémorisation tels que : état de fonctionnement, conversion, linéarisation, correction des grandeurs perturbatrices, historiques des mesures ou des interventions telles que les
vérifications et les étalonnages.
Neuf-Rénovation
Capteur intelligent
97
PROFESSIONNELS
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« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Contrat multiservice
Contrat intégrant les prestations qui portent sur plusieurs systèmes
techniques ainsi que des prestations de services complémentaires
telles que : nettoyage, courrier, accueil, gardiennage…
Contrat multitechnique
Contrat intégrant des prestations qui portent sur plusieurs systèmes
techniques du bâtiment.
Disponibilité
Aptitude d'un bien à être en état d'accomplir une fonction requise
dans des conditions données, à un instant donné ou durant un intervalle de temps donné, en supposant que la fourniture des moyens
extérieurs nécessaires est assurée.
Facilities Management
Processus intégré venant en support d’une organisation pour améliorer son efficacité par le management et la prestation de services supports convenus ; ces services visent à créer l'environnement approprié nécessaire à l’obtention d’objectifs en constante évolution.
Fiabilité
Aptitude d'un bien à accomplir une fonction requise, dans des conditions données, durant un intervalle de temps donné.
Note : ce terme peut aussi désigner la valeur de la fiabilité, définie
comme une probabilité.
Fonction
Elément de traitement par un moyen matériel ou logiciel caractérisé par des donnée entrées/sorties, traitées selon des paramètres
prédéfinis.
Gestion du bâtiment
Ensemble des services portant sur les opérations de gestion du bâtiment, recouvrant les aspects techniques, économiques ou financiers
et les infrastructures.
Neuf-Rénovation
Gestion technique du bâtiment (GTB)
98
Ensemble de services portant sur les fonctionnalités des équipements
et des systèmes techniques pour en assurer la surveillance, la supervision et le suivi pour l’efficacité énergétique.
Installation
Voir Système technique.
Maintenance corrective
Maintenance exécutée après détection d'une panne et destinée à
remettre un bien dans un état dans lequel il peut accomplir une fonction requise.
Maintenance de routine
Activités élémentaires de maintenance qui ne requièrent pas de qualifications, autorisations ou d'outils spéciaux.
PROFESSIONNELS
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Ensemble de toutes les actions techniques, administratives et de gestion durant le cycle de vie d'un bien, destinées à le maintenir ou à le
rétablir dans un état dans lequel il peut accomplir la fonction requise.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Maintenance
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Note : la maintenance de routine peut inclure, par exemple, le nettoyage, le resserrage des connexions, le contrôle des niveaux de
liquide.
Maintenance préventive
Maintenance exécutée à des intervalles prédéterminés ou selon des
critères prescrits et destinée à réduire la probabilité de défaillance ou
la dégradation du fonctionnement d'un bien.
Maintenance prévisionnelle
Maintenance conditionnelle exécutée en suivant les prévisions extrapolées de l'analyse et de l'évaluation de paramètres significatifs de la
dégradation du bien.
Maintenance systématique
Maintenance préventive exécutée sans contrôle préalable de l'état du
bien et à des intervalles définis.
Pilotage
Fonction de régulation qui consiste à agir sur plusieurs équipements
ou systèmes techniques afin de coordonner leurs fonctionnements et
d’atteindre la meilleure efficacité énergétique. Synonyme : intégration
des fonctionnements.
Définition des méthodes, des procédures et des ressources nécessaires à la maintenance d'un bien durant une période déterminée de
son cycle de vie.
Point d’action
Dispositif placé sur un équipement afin de le commander (par un
signal binaire ou tout ou rien), l’actionner ou le régler (pa un signal
progressif ou analogique). Synonymes : actionneur, point physique de
sortie.
Neuf-Rénovation
Plan de maintenance
99
PROFESSIONNELS
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PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Point de mesure
Dispositif placé sur un équipement, émetteur d’une information qui
caractérise son fonctionnement : mesure d’une grandeur physique
(information analogique) ou d’un état (information binaire) pour réguler, surveiller, ou suivre les consommations. Synonyme : point physique d’entrée.
Point physique
Dispositif émetteur ou récepteur d’une information élémentaire relié
au système de GTB. Exemples : capteur, détecteur, actionneur, moyen
d’action manuel…
Point logique
Information élémentaire issue du traitement d’un ou de plusieurs
points physiques. Exemples : état de dépassement de limite d’une
mesure, puissance thermique calculée à partir du débit et des températures d’entrée et de sortie…
Régulation
Application destinée à satisfaire un objectif (maintenir une grandeur
réglée à une valeur désirée, par exemple) en agissant sur une ou plusieurs grandeurs du système.
Note : les équipements de régulation (matériels ou logiciels) sont
reliés au système régulé par des points de mesure et d’action.
Régulation dédiée
Fonction de régulation associée à un équipement, un sous-système
ou à un système technique. Elle peut se faire en boucle ouverte ou
fermée.
Service
Prestation destinée à satisfaire un objectif, menée sans apports de
matières ou d’équipements.
Suivi énergétique
Neuf-Rénovation
Ensemble de fonctions qui vise à améliorer l’efficacité énergétique et
à évaluer les conséquences d’améliorations. Il consiste à analyser les
paramètres significatifs des consommations et des fonctionnements
issus de la supervision en vue de décider les améliorations énergétiques qui en découlent.
100
Note : le suivi énergétique est couramment inscrit dans un cadre
contractuel, tel que la Garantie de Résultat Energétique (GRE) ou dans
une procédure de stratégie énergétique, telle que la certification NF
EN ISO 50001.
Sûreté de fonctionnement
Ensemble des propriétés qui décrit la disponibilité et les facteurs qui
la conditionnent : fiabilité et logistique de maintenance.
Note : la sûreté de fonctionnement est une notion générale sans
caractère quantitatif.
PROFESSIONNELS
DES
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Ensemble de fonctions qui vise la sûreté de fonctionnement des systèmes techniques et la satisfaction de leurs usages. Elle consiste à
observer et à enregistrer les paramètres significatifs des fonctionnements en vue de mener les actions qui en découlent.
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Supervision
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Surveillance
Activité exécutée manuellement ou automatiquement ayant pour
objet d'observer l'état réel d'un bien.
Note : la surveillance du fonctionnement et des paramètres peut être
exécutée selon un calendrier, à la demande, ou de façon continue.
Système de gestion énergétique
Système de GTB spécialement dédiée à la surveillance, la supervision
et le suivi des consommations.
Système de GTB (SGTB)
Ensemble des produits et des applications qui assurent la régulation,
l’automatisation, l’optimisation, ainsi que l’aide aux tâches de gestion
technique afin d’atteindre un fonctionnement sûr et économique pour
la meilleure efficacité énergétique. Synonymes : système de régulation et de GTB, système de GTC.
Système technique
Ensemble d’équipements reliés par un réseau d’énergie, de fluide ou
de données, destiné à assurer un service technique tel que : chauffage,
ventilation, refroidissement, eau sanitaire, communication, éclairage,
distribution d’électricité, désenfumage. Synonyme : installation.
Transmetteur
Neuf-Rénovation
Dispositif qui convertit le signal de l’élément sensible du capteur en
un signal analogique ou numérique transmissible à distance.
101
RÉFÉRENCES
BIBLIOGRAPHIQUES
PROFESSIONNELS
7
PROGRAMME
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DES
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
■■ [B1] Compteurs et capteurs – Bonnes pratiques pour choisir et installer les points de mesure
Programme RAGE, Editeur AQC, 2014
Ce guide de bonnes pratiques dédié aux instruments de mesure et
de comptage constitue un complément utile au présent document.
Il décrit le choix des compteurs et capteurs, leur emplacement, leur
mise en œuvre et leur maintenance. Ces points de mesure représentent en effet une part importante des points physiques d’entrée d’un
système de GTB : température, volume d’eau, énergie thermique ou
électrique…
Disponible sur le site du Programme RAGE : http://www.reglesdelartgrenelle-environnement-2012.fr/regles-de-lart.html
■■ [B2] MISE AU POINT de la Régulation et de la Gestion Technique
de Bâtiment
COSTIC, AICVF, UECF, PYC Edition, 1998
Neuf-Rénovation
Cet ouvrage de la série des guides MAP décrit les procédures pour
la mise au point complète du système. Ces guides peuvent servir
de base à l’établissement de référentiels pour organiser les opérations de mise au point, développer le « système qualité » interne aux
entreprises ou pour préparer des référentiels de commissionnement
propres à des marchés.
102
■■ [B3] MEMENTO DU COMMISSIONNEMENT pour des équipements
techniques aux qualités durables
COSTIC, Préparé avec ADEME, FFB, Fonds social Européen, AICVF,
GCCP, 2008
Ce document, préparé avec des professionnels du génie climatique,
rappelle que les performances des installations ne viennent pas
■■ [B4] FLUIDES ET RESEAUX DANS LE BATIMENT, planifier
les infrastructures
COSTIC, ADDI, Eyrolles Editions, 1999
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
Disponible en téléchargement gratuit sur le site du COSTIC : http://
www.costic.com/sites/default/files/upload/telechargements/memento_
commissionnement_costic_2008.pdf
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
naturellement si les spécifications des marchés et l’organisation des
chantiers ne visent pas spécialement ces qualités. Il donne des indications aux maîtres d’ouvrage pour établir les demandes auprès des
professionnels capables d’assurer les prestations qui font les installations performantes.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
Sous la forme de fiches illustrées, cet ouvrage donne des indications
concrètes pour réserver les surfaces ou les volumes qui seront nécessaires à la mise en place initiale ou future de tous les équipements et
de leurs réseaux : génie climatique, électricité, information, sanitaire
ainsi que le désenfumage. Ces réseaux doivent en effet bénéficier
d’une infrastructure coordonnée, prévue dès les premières étapes de
conception.
■■ [B5] MANUEL DE LA REGULATION
René CYSSAU, ACR, SEDIT Edition, 2006
Cet ouvrage, préparé avec les industriels qui fournissent les systèmes
de régulation et de GTB, rassemble les connaissances utiles pour la
régulation et l’automatisation des installations de génie climatique et
des équipements techniques du bâtiment. Il comporte deux parties :
bases et principe – composants et systèmes.
■■ [B6] PROTOCOLE INTERNATIONAL DE MESURE ET DE
VERIFICATION DE LA PERFORMANCE ENERGETIQUE (PIMVP)
Concepts et options pour l’évaluation des économies d’énergie
et d’eau, volume 1
Efficiency Valuation Organization (EVO)
Ce document méthodologique, reconnu au plan national et international, décrit les procédures pour mesurer et comparer la performance
énergétique d’un bâtiment.
Disponible dans plusieurs langues sur le site de l’EVO : http://www.
evo-world.org/index.php?lang=fr
Ce cahier des charges type a été établi par le COSTIC, à destination
des immeubles de bureaux climatisés. Il a été rédigé sur la base des
constats et de l'analyse des audits sur la qualité des installations des
systèmes de GTB de quatre bâtiments climatisés de l’île de la Réunion.
Disponible sur les site de l’ADEME et du COSTIC : http://www.costic.
com/sites/default/files/upload/cdc_gtb.pdf et http://www2.ademe.fr/
servlet/KBaseShow?sort=-1&cid=96&m=3&catid=15903
Neuf-Rénovation
■■ [B7] Cahier des Charges Gestion Technique de Bâtiment
103
RÉFÉRENCES NORMATIVES
PROFESSIONNELS
8
PROGRAMME
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« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
■■ [N1] NF EN 15232 (août 2012) Performance énergétique des bâtiments – Impact de l'automatisation, de la régulation et de la gestion technique
Cette norme rassemble des indications pour choisir les fonctions des
systèmes pour la performance énergétique des bâtiments, en particulier par le pilotage des installations. Les fonctions sélectionnées
conduisent à qualifier l’efficacité de l’ensemble du système de D
à A (la meilleure performance). La norme NF EN 15232 a été préparée en application de la Directive Européenne pour la Performance
Energétique du Bâtiment (DPEB).
■■ [N2] NF EN ISO 16484-1 (août 2012) Systèmes de gestion technique
du bâtiment (SGTB) – Partie 1 : Spécifications et mise en œuvre
d'un projet
Cette norme présente des principes généraux pour la conception et
la mise en œuvre d’un projet, elle en décrit des phases, telles que
conception, ingénierie, installation, commissionnement, finalisation.
Neuf-Rénovation
■■ [N3] NF EN ISO 16484-2 (avril 2005) Systèmes de gestion technique
du bâtiment (SGTB) – Partie 2 : Equipements
104
Cette norme spécifie les exigences relatives au matériel nécessaire à
l’exécution de tâches d’un système de GTB. Elle traite des éléments
du système tels que : les postes opérateurs, les appareils pour mener
la gestion, les régulateurs, les unités centrales et locales et les régulateurs spécialisés, le câblage et les interconnexions des appareils.
■■ [N4] NF EN ISO 16484-3 (décembre 2007) Systèmes de gestion
technique du bâtiment (SGTB) – Partie 3 : Fonctions
Cette norme décrit des caractéristiques des fonctions utilisées dans
les systèmes de gestion technique du bâtiment ainsi qu’une méthode
Cette norme spécifie les exigences en matière de système de management de l’énergie pour permettre à un organisme d’élaborer et mettre
en œuvre une politique et des objectifs intégrant les exigences légales
et les informations relatives aux aspects énergétiques significatifs.
Elle s’adresse aux organismes de tout type et de toute taille quelles
que soient les conditions géographiques, culturelles et sociales. Elle
décrit la méthodologie d’amélioration continue, dite PDCA (Plan-DoCheck-Act) appliquée à la gestion de l’énergie dans un bâtiment.
PROFESSIONNELS
DES
D ’ A C C O M P A G N E M E NT
■■ [N5] NF EN ISO 50001 (novembre 2011) Systèmes de management
de l'énergie – Exigences et recommandations de mise en œuvre
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
de documentation de la conception. Elle propose dans l’Annexe A un
tableau qui recense les fonctions d’une installation.
PROGRAMME
GESTION TECHNIQUE DU BATIMENT – BONNES PRATIQUES POUR CONCEVOIR ET RÉALISER LES SYSTÈMES DE GTB
■■ [N6] NF CEN/TS 15810 (octobre 2009) Symboles graphiques à utiliser sur les équipements d'automatisation intégrée de bâtiment
Cette spécification technique fournit un tableau synoptique des symboles graphiques destinés à figurer sur des équipements de bâtiments et/ou dans la documentation technique afin d'informer la ou
les personnes qui les utilisent. Ces symboles sont principalement destinés à identifier les équipements de régulation ou de gestion technique, indiquer leurs fonctions, leurs modes de fonctionnement et
leurs réglages.
N OT E
Les principales normes pour la régulation et la GTB sont rassemblées sur un CD
intitulé « Gestion technique du bâtiment », vendu par l’AFNOR sous la référence
AFNOR 313 54 11 CD. Ce recueil contient les normes pour la régulation des systèmes de chauffage (série NF EN 12098, NF EN 15500) et les systèmes de GTB (NF
EN 15232, NF CEN/TS 15810, principales normes de la série NF EN ISO 16484). Il
cite les normes des protocoles des réseaux BACnet, KNX, LonWorks, ainsi que
les références des normes des services pour le bâtiment : facilities management,
management de l’énergie, GMAO.
■■ [N7] NF P 03-001 (décembre 2002) Cahier des clauses administratives générales applicables aux travaux de bâtiment faisant l’objet
de marchés privés
Neuf-Rénovation
Cette norme définit les droits et obligations des parties contractantes
d’un marché de travaux, elle peut s’appliquer à tous les marchés,
publics ou privés. Elle reprend, en particulier, les responsabilités et
garanties instaurées par les articles du code civil : la réception et la
période de garantie de parfait achèvement.
105
PARTENAIRES du Programme
« Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 »
■■ Agence de l’environnement et de la maîtrise de l’énergie
(ADEME) ;
■■ Association des industries de produits de construction
(AIMCC) ;
■■ Agence qualité construction (AQC) ;
■■ Confédération de l’artisanat et des petites entreprises
du bâtiment (CAPEB) ;
■■ Confédération des organismes indépendants de
prévention, de contrôle et d’inspection (COPREC
Construction) ;
■■ Centre scientifique et technique du bâtiment (CSTB) ;
■ électricité de France (EDF) ;
■ Fédération des entreprises publiques locales (EPL) ;
■ Fédération française du bâtiment (FFB) ;
■■ Fédération française des sociétés d’assurance (FFSA) ;
■ Fédération des promoteurs immobiliers de France (FPI) ;
■■■Fédération des syndicats des métiers de la prestation
intellectuelle du Conseil, de l'Ingénierie et du Numérique
(Fédération CINOv) ;
■ GDF SuEZ ;
■ Ministère de l'écologie, du Développement Durable et de
l'énergie ;
■ Ministère de l'égalité des Territoires et du Logement ;
■ Plan Bâtiment Durable ;
■ SYNTEC Ingénierie ;
■■ Union nationale des syndicats français d’architectes
(uNSFA) ;
■ union nationale des économistes de la construction
(uNTEC) ;
■ Union sociale pour l’habitat (USH).
N
BAT I M
D
UR
ENT
PLA
Les productions du Programme « Règles de l’Art Grenelle
Environnement 2012 » sont le fruit d’un travail collectif
des différents acteurs de la filière bâtiment en France.
ABL
E
GuIDE
GESTION TECHNIQUE
Du BATIMENT
BONNES PRATIQuES
POuR CONCEvOIR ET RéALISER
LES SYSTÈMES DE GTB
NE
JuIN 2014
u F-R
éN OvATI O
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L’efficacité de la gestion technique dépend en tout premier lieu du professionnalisme des techniciens qui mènent cette mission. Elle est facilitée par les outils
mis à leur disposition, en particulier lorsqu’ils sont regroupés au sein d’un système informatisé et communicant : le système de régulation et de GTB.
Ils assurent des fonctions d’automatisation :
• Régulations dédiées aux différents équipements,
• Pilotage des installations, pour coordonner leurs fonctionnements.
Ils facilitent la gestion technique, qui consiste à assurer ces trois services :
• Surveillance, pour intervenir en cas d’incident et effectuer la maintenance,
• Supervision, pour connaître les fonctionnements des équipements,
• Suivi des consommations, pour améliorer l’efficacité énergétique.
De tels systèmes doivent maintenant équiper toutes les installations
énergétiques des bâtiments, de toutes tailles, à construire ou à rénover. Ce
guide vise en particulier les bâtiments de taille moyenne (inférieure à 3000 m²),
pour lesquels les compétences consacrées aux systèmes de GTB ne sont pas au
niveau de celles mises en jeu dans les projets de surface supérieure.
Pour être adapté aux fonctionnalités du bâtiment et de ses équipements, le
système de régulation et de GTB doit être prévu dès les premiers stades d’une
construction neuve ou d’une rénovation.
Les recommandations de ce guide sont destinées aux intervenants qui font les
qualités de ces systèmes :
• Le maître d’ouvrage qui établit ses besoins en matière de gestion technique,
• L’ingénierie qui conçoit le système et spécifie ses clauses techniques,
• L’entreprise qui réalise le système intégré aux installations qu’elle livre.
P R O G R A M M E
D ’ A C C O M P A G N E M E N T
D E S
P R O F E S S I O N N E L S
« Règles de l’Art Grenelle Environnement 2012 »
Ce programme est une application du Grenelle Environnement. Il vise à revoir l’ensemble des règles de construction, afin de réaliser des économies d’énergie dans le bâtiment et de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
www.reglesdelart-grenelle-environnement-2012.fr
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