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Mettre sur écoute les bâtiments pour lutter contre la gabegie d’énergie
Le plafond de l’aéroport Milan-Linate a des oreilles. - © © Linate Milano airport

Mettre sur écoute les bâtiments pour lutter contre la gabegie d’énergie

John Sapporo |  le 10/02/2015  |  gabegieEnvironnementInnovationEuropeSanté

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Le programme de recherche européen, « Sound for Energy control of buildings » vise à écouter les bâtiments pour mieux les exploiter. Objectif : démontrer que l’implantation de capteurs acoustiques est le moyen le plus efficace pour rendre un bâtiment intelligent et donc économe en énergie.

Regroupant des sociétés d’ingénierie comme les entreprises italienne D'Appolonia et espagnole Solintel et des instituts de recherche autrichien et allemand comme le prestigieux « Fraunhofer Institute for Digital Media Technology », le groupement de recherche présente l’implantation de micros dans les murs comme une alternative aux capteurs de CO2, autre solution permettant de connaître le niveau d’occupation d’un espace, qui selon lui pâtit d’un manque de réactivité. Le délai entre la montée en concentration en dioxyde de carbone dans un espace et sa détection serait trop long pour adapter les besoins en ventilation, en calories et en frigories en temps réel.

Pour les chercheurs du programme « Sound for Energy control of buildings », les bâtiments qui pourraient tirer les plus importants bénéfices d’une adaptation en direct des consommations énergétiques, grâce à la captation des ambiances sonores, sont les centres commerciaux et les aéroports qui connaissent des fluctuations importantes et irrégulières d’occupation.

C’est pourquoi un des premiers bâtiments à être équipé de capteurs acoustiques a été, le principal terminal de l’aéroport de Milan-Linate (neuf millions de passagers chaque année).

L’analyse du niveau sonore pour adapter en temps réel les besoins en air et en calories

Trois systèmes de capteurs sonores installés dans le faux plafond mesurent les bruits et envoient les données recueillies à une unité de traitement audio qui identifie à quel niveau sonore; sur une échelle de  quatre, se situe le bâtiment. Cette information peut ensuite être transmise au système assurant la ventilation et la production de chaud et froid, situé au sous-sol du bâtiment. Relié à une unité de cogénération produisant de l’eau à 70 et 120°C et à un climatiseur, il est capable d’envoyer de l’air chaud et froid selon les besoins.

Le niveau sonore dit 0 correspond à l’absence de passagers. Dans ce cas, le terminal ne reçoit aucune calorie liée à la présence humaine. En dehors de la période estivale, il est donc nécessaire d’envoyer de l’air chaud pour maintenir le volume à température.  La qualité de l’air n’est pas dégradée par la présence humaine, l’air chaud peut donc circuler en circuit fermé, ce qui permet de ne pas avoir à chauffer de l’air venant de l’extérieur et réduit ainsi fortement la consommation de chauffage.

L’atteinte du niveau sonore 1, qui correspond au niveau d’occupation le plus faible, enclenche l’injection d’une faible quantité d’air de l’extérieur dans le terminal de manière à maintenir le taux de CO2 bas. Lorsque le système d’analyse audio détecte le niveau 2, correspondant au taux  d’occupation le plus fréquent, le volume d’air circulant en circuit fermé est encore réduit et l’air provenant de l’extérieur doit, en dehors de la saison froide, être rafraîchi afin de freiner la montée en température provoquée par les « calories humaines ».

Et, quand le volume sonore atteint le niveau dit 3, qui correspond au plus fort taux d’occupation, la circulation en circuit fermé devient alors impossible. Afin d’éviter la montée du taux de CO2, l’air provient de l’extérieur en continu et doit, durant la saison chaude, être rafraîchi pour éviter la surchauffe du bâtiment et, durant la saison froide, être chauffé.

Un dispositif similaire a été installé dans deux centres commerciaux espagnols, Principe Pio au centre de Madrid (12 millions de visiteurs annuels) et Mare Magnum dans le port de Barcelone (18 millions de visiteurs annuels). Tout au long de l’année 2014, les réductions de consommation ont été mesurées en kWh et en euros. Andrea Cavallaro, coordinateur du projet, explique, au Moniteur.fr, qu’il est encore trop tôt pour communiquer l’économie que le dispositif auditif a permis de réaliser. Le retour d’expérience détaillé devrait être disponible avant l’été. La société d’ingénierie espagnole Solintel annonce d’ores et déjà des réductions de consommation d’électricité pouvant aller jusqu’à 25%.

Si les murs de nos bureaux nous écoutaient

Les recherches se focalisent sur les vastes espaces, cependant l’installation de micros dans des volumes plus petits comme des bureaux peut également se révéler un moyen  efficace pour les entreprises de réduire la consommation énergétique de leur bâtiment et ainsi diminuer leurs charges d’exploitation.

L’utilisation  de microphones dans des salles de réunion permettrait d’évaluer également le nombre de personnes présentes dans une pièce et ainsi permettre d’adapter les besoins de  ventilation et de climatisation en temps réel.

Mais, au-delà d’une optimisation fine des besoins énergétiques, greffer des oreilles dans les murs de nos bureaux  présente l’avantage de prévenir les gaspillages les plus excessifs et donc les plus coûteux. Par exemple, la détection du bruit caractéristique de l’ouverture d’une fenêtre permettrait d’arrêter immédiatement le chauffage ou  la climatisation.

Et pour ceux que l’installation de micros effraie, les chercheurs se veulent rassurants, ils garantissent qu’ils n’enregistreront pas nos conversations. Mettre sur écoute les bâtiments nous rendra donc plus sobre énergétiquement  mais ne devrait pas modérer notre penchant pour les cancans…

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