Le 16 octobre dernier, le chapitre ASHRAE de Montréal tenait sa soirée de reconnaissance des donateurs à la recherche. Lors de cette soirée, M. Charles Pelletier, ing. jr., directeur logiciel et expérience utilisateur chez Acuity Brands Lighting est venu nous présenter sa conférence intitulée "Les bâtiments intelligents d’aujourd’hui et de demain" et M. Verle A. William, P. Eng., ingénieur chez Utility Services Unlimited et Distinguished Lecturer d’ASHRAE, est venu présenter sa conférence «Automatic controls, basic to commissioning ».
Conférence technique – LES BÂTIMENTS INTELLIGENTS D’AUJOURD’HUI ET DE DEMAIN
Présentée par Charles Pelletier, ing. jr., directeur logiciel et expérience utilisateur chez Acuity Brands Lighting
Selon M. Pelletier, un bâtiment intelligent est un bâtiment qui utilise la technologie pour servir ses utilisateurs. C’est un bâtiment qui s’adapte aux changements afin d’améliorer la vie des occupants. Depuis les années 80, les systèmes de contrôle des bâtiments ont grandement évolués. Nous sommes passés de réseaux de contrôle à valves pneumatiques dans les années 80 à des réseaux numériques. Dans les années 90, les réseaux numériques étaient propriétaires et incompatibles les uns avec les autres. Depuis, ASHRAE a publié sa norme ASHRAE 135 - BACnet-A Data Communication Protocol for Building Automation and Control Networks qui a standardisé les différents systèmes les rendant tous compatibles les uns avec les autres.
Les systèmes d’aujourd’hui sont maintenant des plateformes immotiques qui gèrent bien plus que l’arrêt/départ d’un ventilateur. Aujourd’hui, les systèmes de contrôle gèrent la consommation d’énergie dans les bâtiments, contrôlent les systèmes d’éclairage au LED amenant une mer de possibilités (et de complexité).
Avec la nouvelle tendance des Objets Connectés (IoT) en conjonction avec la multiplication des sondes de toutes sortes, M. Pelletier prédit de grandes choses pour les systèmes de contrôle du futur. Selon lui, d’ici 2020, les systèmes de contrôle ne seront plus nécessairement centralisés et optimiseront les différents systèmes des bâtiments tels que les systèmes de CVAC, de protection incendie ou d’éclairage. Les équipements d’éclairage du futur seront équipés d’une multitude de sondes et fourniront aux différents systèmes un ensemble de données de grande précision jusqu’ici non disponibles. Toujours selon M. Pelletier, les premières villes intelligentes feront leur apparition vers 2025 et les systèmes de gestion des bâtiments commenceront à intégrer l’intelligence artificielle.
M. Pelletier fait par la suite un rappel sur l’importance de l’éclairage naturel. Les études ont démontré que l’éclairage naturel avait pour effet de rendre les travailleurs plus heureux, réduit le taux d’absentéisme et le nombre de maladies se traduisant ainsi par une meilleure productivité.
Dans la dernière portion de sa conférence, M. Pelletier décrit les nouvelles technologies en matière de sonde qui feront partie des systèmes du futur.
Le premier principe présenté est le « suntracking ». Le « suntracking » consiste à suivre la position du soleil par rapport au bâtiment et ajuster les différents systèmes afin d’en optimiser l’utilisation. Les deux principales applications du « suntracking » sont l’optimisation de l’éclairage naturel afin de le maximiser dans les espaces de travail tout en évitant d’éblouir les gens et l’optimisation du confort thermique en optimisant les systèmes CVAC.
Le deuxième type de capteur présenté est la sonde optique qui compte avec précision le nombre de personnes dans une zone donnée. Les sondes optiques permettront de rendre les systèmes CVAC « actifs » plutôt que « réactifs » comme les systèmes d’aujourd’hui qui reposent sur des sondes CO2 pour mesurer l’occupation des zones.
La troisième technologie est le géopositionnement à l’intérieur même des bâtiments. Rendu possible grâce à la technologie « Blue Dot » et des téléphones portables, un propriétaire de commerce peut maintenant suivre les déplacements des clients à l’intérieur de son magasin et ainsi optimiser la disposition de la marchandise. Le géopositionnement, jumelé avec les téléphones portables, permet également au marchand de faire parvenir, en temps réel, de l’information sur ses promotions aux clients lorsqu’ils sont près d’un produit en solde.
La dernière tendance qu’il aborde est celle des Objets Connectés (IoT). Les objets connectés, de pair avec les téléphones mobiles et leurs catalogues d’application, remettront à l’utilisateur le contrôle de leur environnement. À partir d’applications ou de pages web, les utilisateurs pourront prendre le contrôle d’une panoplie d’objets connectés et ainsi maximiser leur expérience.
En conclusion, M. Pelletier termine en affirmant que la prochaine grande révolution dans la mécanique du bâtiment proviendra de l’adoption de l’intelligence artificielle.
Par Adam Fecteau et Magdalena Stanescu, comité édition
Conférence principale – AUTOMATIC CONTROLS, BASIC TO COMMISSIONING
Présentée par Verle A. Williams, P.E., CEM, CPMP, CSDP, FASHRAE
C’est par la suite que M. Verle a présenté sa conférence. M. Verle a débuté sa présentation en nous sensibilisant au fait que les systèmes de contrôle automatiques peuvent nous aider à réduire la consommation d'énergie des anciens et/ou des nouveaux systèmes, mais un travail de révision et/ou de leur préprogrammation est nécessaire. Il donne l’exemple d’un campus universitaire où les systèmes de contrôle automatiques ont été employés pour résoudre des défis complexes et dans le but d’avoir un fonctionnement fiable et simplifié.
M. Verle a tout d’abord expliqué pourquoi les systèmes de contrôle devraient être indispensables. Plusieurs éléments sont ressortis et ont été justifiés durant la présentation. Nous pouvons citer :
- besoin d’un fonctionnement continu et stable;
- besoin des données sur les performances;
- besoin de « communication » entre tous les éléments;
- besoin des enregistrements des données d’opération 24h/24 pour assurer une calibration adéquate ainsi que la performance désirée ;
- besoin des stratégies d’opération à reproduire une fois leur utilité confirmée.
stratégies ET PLAN DE MISE EN SERVICE
Alors, enregistrer toutes les données appropriées sur une période prolongée peut fournir des informations utiles à l'opérateur, y compris la plage de régulation des contrôleurs individuels, les moyens potentiels d'améliorer l'efficacité (optimiser les performances et la consommation d’énergie) ainsi que d'autres points potentiels d'appréciation pour les systèmes et leur performance totale. L'évaluation de ces tendances peut rapidement identifier les problèmes potentiels ou réels qui doivent être résolus immédiatement. Cette action en elle-même rend le système de contrôle extrêmement précieux dans le processus efficace de mise en service des systèmes.
Afin d’effectuer cet exercice, plusieurs tests et plusieurs informations détaillées au niveau du système de refroidissement, du système de pompage, du système d’eau chaude domestique, des évacuateurs, des systèmes VAV or VAC, etc sont nécessaires. Quelques éléments à retenir, avec des chiffres significatifs, sortent de cet exercice de mise en service qui a été appliqué dans un campus universitaire, soit :
- réduction de 25% de la pression différentielle du refroidisseur à l’eau = réduction de 44% de la puissance de pompage ;
- réduction de 25% du débit d’eau du refroidisseur = réduction de 58% de la puissance de pompage ;
- baisse de la température d’alimentation en eau glacée (CHWST) de 42 ºF à 38 ºF pour un serpentin avec un delta T initial de 12 ºF ramène ce delta T à 20 ºF ;
- une différence de température de 20 ºF au lieu de 12 ºF = 60% de débit = 78% de réduction de la puissance de pompage.
En revenant au point de départ, le conférencier mentionne que les contrôles automatiques sont essentiels au succès de la mise en service, mais pour cela, il faut s’assurer d’avoir au minimum les éléments suivants :
- le contrôle de la valve de déviation (bypass valve) – qui est « la clé » pour un fonctionnement réussi ;
- la précision de l’instrumentation -obligatoire ;
- l’instrumentation adéquate et complète- essentielle ;
- le calibrage complet et précis - pour une performance fiable ;
- la formation détaillée / approfondie de l'opérateur - pour la durabilité.
pourquoi LES SYSTÈMES DE CONTRÔLE AUTOMATIQUES SONT ESSENTIELS À LA MISE EN SERVICE ?
M. Verle met par la suite l’accent sur « pourquoi » les systèmes de contrôle sont essentiels :
La valve de déviation du système permet de contrôler :
- le débit d'eau minimum dans le refroidisseur;
- la température d'eau de retour maximum dans le refroidisseur pour une température d’eau d’alimentation adéquate à la sortie du refroidisseur.
Le contrôle de la pompe à eau glacée permet:
- le fonctionnement à la vitesse minimum = énergie minimale consommée;
- de maintenir un minimum de pression différentielle « à la fin » de chaque boucle de tuyauterie primaire (critique) et cela, pour chaque bâtiment.
Les valves de contrôle automatique des unités de traitement de l’air :
- doivent être des valves 2 voies ;
- au moins une par bâtiment presque complètement ouverte ;
- rétroaction (feedback) de la valve de contrôle automatique vers le contrôle de pression différentielle ;
- feedback du contrôle de pression différentielle du bâtiment vers le contrôle de pression différentielle de la pompe et vers le contrôle de vitesse.
Le contrôle de la pompe de surpression, si nécessaire :
- départ seulement quand cela est nécessaire pour un bâtiment avec une différence de pression excessive ;
- utiliser des variateurs de vitesse pour une intégration durable.
conclusion
En conclusion, les systèmes de contrôle automatique et les systèmes de gestion des bâtiments peuvent être utilisés pour améliorer considérablement l'ensemble du processus de mise en service. En fait, on pourrait dire que cela rendrait l'efficacité énergétique de la centrale beaucoup plus facile à atteindre.
De leur côté, les opérateurs ont une grande influence sur le succès. Cependant la responsabilité majeure revient à l'équipe de construction d'origine qui doit développer le système pour faciliter l’opération et élargir le rôle des systèmes de contrôle automatique et des systèmes de gestion des bâtiments pour permettre un fonctionnement automatiquement pour n’importe quel changement anticipé dans les paramètres d’opération.
Les systèmes de gestion des bâtiments d'aujourd'hui offrent tellement plus de capacités que jamais auparavant. Cette présentation nous a montré que cela peut apporter des économies monétaires en plus d’aider le personnel de maintenance.
Par Adam Fecteau et Magdalena Stanescu, comité édition
VOICI UN APERÇU DES DIFFÉRENTS PRÉSENTOIRS DE NOTRE DERNIÈRE SOIRÉE
Schneider Electric
Michael Colicchio et Vincenzo Marcovecchio

Enertrak
Vic Epifani, Yves Paquette, Roger Nasrallah, Vicnent Dubreuil, Marc Naccache, Michel Lamontagne (en compagnie de Javier Beltran-Galindo de l’ETS)
Johnson Controls
François Cooper, Jean-Luc Martineau, Brian Carpenter, Michel Landry et Jean-Olivier Hébert
Armstrong
Michel gagnon, Danuta Barbat, Jaures Alapini,
Photos de donateurs et membres lors de la soirée