Tracilogis – SynergieDépartement : Ingénierie des Systèmes Éco-Techniques |
Objectifs scientifiques
Dans le cadre du CPER FORBOIS 2, une action a été initiée par le CRAN en collaboration avec le LERMAB visant à acquérir et installer dans un ensemble de bâtiments en exploitation (Campus bois à Épinal) un système de gestion de l’énergie et de la qualité de l’air d’un bâtiment complexe. Ce système comporte d’une part l’instrumentation des bâtiments nécessaire à la mesure et au suivi de la consommation d’énergie et de la qualité de l’air, et d’autre part une maquette numérique de cet ensemble de bâtiments, connectée à cette instrumentation. La finalité de la plate-forme de recherche est de proposer un pilotage optimal des actionneurs de l’ensemble de bâtiments (chauffage, climatisation, ventilation, occultation, etc.) sur la base de l’état de cette maquette numérique et l’usage des différentes pièces du bâti (nombre de personnes, profil énergétique, prévisions météo, etc.) permettant d’optimiser la performance énergétique et le confort des usagers. Le démonstrateur a pour but de développer des outils BIM (Building Information Modelling) et des outils de prédiction à base d’IA à l’usage des PMEs, prenant en compte tout le cycle de vie d’un batiment de la construction, gestion, jusqu’à la rénovation de ce dernier. Deux pistes de développement sont envisagées actuellement :
— Mesure et optimisation de la consommation énergétique : cet axe consiste, dans un premier temps, à équiper le campus bois de l’instrumentation nécessaire à la mesure de sa consommation énergétique et, dans un deuxième temps, d’implanter les moyens technologiques nécessaires pour agir sur cette consommation (actionneurs, interfaces H/M, . . . ).
— Reconstruction 3D de bâtiments pour la rénovation : cet axe vise à prototyper (et même commercialiser) des solutions logicielles pour la reconstruction 3D de bâtiments à partir de l’acquisition de nuages de points par scanner LASER terrestre.
Description
Le démonstrateur est installé un sein du campus Séguin à Épinal.
D’une part, un ensemble de capteurs instrumentent six zones caractéristiques de la diversité des usage des bâtiments du campus : bureau, salle de cours, bibliothèque, halle machine, salle technique, ...
Dans chaque zone, des capteurs mesurent les paramètres influant sur les flux de chaleur et de matière, et sur le confort des occupants : température, hygrométrie, taux de CO2, position des ouvrants, consommation électrique, ouverture des vannes de radiateur à eau chaude, présence d’occupants, ...
D’autre part des équipements de numérisation (LIDAR) sont présent pour réaliser et mettre à jour les modèles 3D. Un logiciel « modibuilding » a été développé pour extraire automatiquement des éléments architecturaux (façades, fenêtres...) des nuages de points.
Les modèles 3D et les données capteurs sont intégrées et mise à disposition des chercheurs grâce à un serveur hébergeant une maquette numérique du bâtiment, et un ensemble de script assurant la récupération et l’historisation des données.
Enfin, un logiciel a été développé, permettant de modéliser et simuler le comportement des occupants, dans le cadre d’une co-simulation intégrant l’évolution thermique du bâtiment.
 |
| FIGURE 41 – Principe de fonctionnnement du démonstrateur |
 |
| FIGURE 42 – Principe de génération de maquette 3D enrichie par des données sémantiques |
