À Toulouse, la transition énergétique passe aussi par la recherche appliquée

Le démonstrateur sobOCampus, initié par le GIS neOCampus, s’impose comme un véritable laboratoire à ciel ouvert pour penser autrement la gestion énergétique des bâtiments. En croisant simulation, données réelles et intelligence collective, il donne corps à une approche scientifique du smart building, ancrée dans le réel des campus.

Le Groupement d’Intérêt Scientifique neOCampus a pour objectif de créer un campus universitaire ouvert, durable, permettant de développer des projets de recherche interdisciplinaires, comme la mobilité, la qualité de vie, l’énergie, la biodiversité. Parmi ces projets, la plateforme sobOCampus (Sustainable open buildings On Campus) permet d’accompagner la transition numérique et énergétique du secteur des bâtiments. 

Le secteur des bâtiments est le secteur le plus énergivore en France. Afin de diminuer cette consommation, une des voies possibles est d’optimiser le pilotage des bâtiments, et notamment les systèmes énergétiques. On parle alors de bâtiments connectés ou smart buildings. Pour cela, il faut déployer des capteurs, collecter des données fiables, et utiliser intelligemment ces données. 

Cependant, il y a de nombreux écueils dans ce processus que la plateforme sobOCampus s’attache à étudier. Un démonstrateur de bâtiment connecté de 3 000 m2, situé sur le campus de Rangueil, sera livré en janvier 2026. Il permettra à la communauté universitaire et aux industriels de tester des capteurs dans différents types de salles (salles de classe, bureaux, salles blanches, halle technologique, bureaux), avec un réseau informatique prêt pour collecter les données et les stocker dans une base de données ouverte. 

Pour déployer des capteurs dans ce bâtiment, nous nous assurons d’implémenter des capteurs fiables, étalonnés, bien positionnés, afin de s’assurer qu’ils mesurent les grandeurs physiques souhaitées. Ensuite, les données sont collectées par différents protocoles de communication, filaires ou sans fil, de différentes fréquences (Wi-Fi, LoRaWAN, etc.). Les données sont ensuite stockées dans le datalake de neOCampus. Dans le cas de sobOCampus, les données du bâtiment connecté démonstrateur seront mises à la disposition de la communauté éducative. À proximité du bâtiment démonstrateur, une cellule de test permettra d’étudier les transferts thermohydriques à travers une paroi à l’échelle 1 en site réel. Cette cellule permettra de tester de nouveaux matériaux et de les implémenter dans une météo réelle.

Simuler le comportement thermique d’un bâtiment est complexe, car il s’agit de résoudre un système d’équations différentielles, où les paramètres sont mal connus, comme les compositions des enveloppes des bâtiments ou les actions des usagers par exemple. Les différences entre les résultats des simulations thermiques dynamiques des bâtiments et les mesures sur site diffèrent fortement, et portent le nom de performance gap. Une approche fondée sur les données est disruptive et est actuellement sérieusement étudiée dans les laboratoires de recherche en énergétique des bâtiments. Dans le cas des données de bâtiments, les services qui peuvent être rendus aux gestionnaires des bâtiments sont la détection automatique d’anomalies, la prédiction du comportement du bâtiment en fonction des prévisions météo, jusqu’à l’optimisation du pilotage des systèmes énergétiques.

Parmi les outils pour aider cette transition, le Building Information Modeling, originellement utilisé pour la conception du bâtiment, est désormais utilisé également comme un outil de gestion. Les jumeaux numériques des bâtiments sont toujours en cours de développement et constituent un axe de recherche actif.