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N’est pas smart building qui veut. Entre un bâtiment connecté et un bâtiment vraiment “intelligent” et serviciel, il y a tout un monde. C’est en tout cas la conviction de Xavier Mongin, Directeur Monde Gouvernement-Défense-Smart Cities pour Alcatel-Lucent Enterprise. Ce nouveau membre de la SBA est bien décidé à s’engager dans l’alliance pour avancer en faveur du bâtiment et de la ville du futur, capables de répondre aux enjeux actuels.

Groupe français fort d’un siècle d’innovation et présent dans plus de 50 pays, Alcatel-Lucent Enterprise est spécialiste des infrastructures de réseau, de communication et de cloud. Désormais, au-delà de ses activités verticales (éducation, transport, santé, hôtellerie, énergie, gouvernement et défense…), le groupe affirme sa proposition de valeur pour la ville et le bâtiment intelligent, au cœur des préoccupations de la SBA. Il a donc naturellement décidé de rejoindre l’alliance. 

 

Le bâtiment 5.0 pourvoyeur de services

« Chez Alcatel-Lucent Enterprise, nous considérons qu’il y a de grandes différences entre un bâtiment connecté et un smart building, » explique Xavier Mongin, qui compare l’évolution du bâtiment aux révolutions industrielles, de l’industrie 2.0 à 4.0. Il considère ainsi que le bâtiment 1.0 – un bâtiment gage de sécurité – trouverait ses origines au 19e siècle avec l’arrivée du béton, rapidement suivi par le bâtiment 2.0 où le confort sanitaire devient une préoccupation adressable avec l’électricité et l’eau courante, puis par le bâtiment 3.0 plus durable au 20e siècle, pour arriver au bâtiment 4.0, dit “smart building” vers 2010. Enfin, à l’aube de 2020, le bâtiment 5.0 émerge : un bâtiment pourvoyeur de services, dédié à l’humain et visant le zéro carbone.

 

Trois couches pour passer du connecté au serviciel

Concrètement, le bâtiment connecté est pourvu d’une couche physique, incluant les câblages, les capteurs, compteurs et passerelles, les réseaux IT (Information Technology pour la bureautique, la vidéo surveillance, les IoT mais aussi de plus en plus pour le bâtimentaire) et les réseaux OT (Operational Technology pour les systèmes propriétaires qui pilotent encore certaines fonctions de type climatisation et chauffage). 

« Nos solutions réseaux LAN et Wifi sont en mesure de connecter tous ces éléments, affirme Xavier Mongin. Et c’est à partir de la seconde couche, celle-ci communicante, que le bâtiment devient smart. On accède alors au numérique, avec des fonctionnalités plus intéressantes, en termes d’automatisation, de plateforme pour manager le bâtiment, collecter, analyser et exploiter les données. On peut même proposer des solutions qui sortent du bâtiment pour être gérées dans le cloud dans un mode SaaS (Software as a Service) tant pour le management des réseaux que pour la communication entre les personnes, les objets connectés et les applications métiers. »

Xavier Mongin ajoute ensuite une troisième couche : une couche applicative, qui permet au bâtiment de devenir serviciel. On retrouve ici des plateformes de gestion technique du bâtiment sophistiquées avec des offres de services managés ou même autonomes, des solutions de communications collaboratives, des applications de surveillance et d’alerte (qualité de l’air, intrusion, …). Cette troisième couche permet en outre d’intégrer la modélisation du bâtiment (BIM) avec un jumeau numérique capable de monitorer « la vie du bâtiment » au-delà de sa conception et de sa construction. « Cette architecture en trois couches s’inscrit dans la démarche R2S, qui permet de concevoir des bâtiments prêts à recevoir des services, » poursuit-il.

 

Une approche globale pour accéder à la sobriété énergétique

Alors que la situation énergétique est plus que jamais en tension, ce bâtiment équipé, connecté, sécurisé et pourvoyeur de services est particulièrement adapté à l’optimisation de l’efficacité énergétique. « On peut ainsi gérer température, éclairage, occultation des espaces vitrés…, pièce par pièce, en fonction de capteurs multiples (thermique, présence, ouverture d’une fenêtre…), mais aussi en fonction des besoins. Une solution intelligente doit être capable de collecter les données, de les analyser, de les reporter et de s’adapter à l’usage. L’ensemble devant être abordé dans une approche globale. » souligne Xavier Mongin. Car, bien évidemment, les fonctions du bâtiment serviciel ne doivent pas être imaginées en silos, afin de pouvoir agir en même temps à plusieurs niveaux, l’éclairage, le chauffage, la ventilation… ainsi que la gestion de l’occupation, pour être réellement efficace.

« Longtemps, on a cru qu’il fallait juste trouver des solutions pour réduire les consommations, en diminuant le chauffage ou la climatisation, affirme-t-il. Or l’optimisation de l’occupation des bureaux est un vecteur puissant d’économies d’énergie. Elle permet de mieux utiliser les espaces et ainsi consommer au plus juste, cela est d’autant plus vrai que le télétravail a considérablement évolué avec la crise du Covid19. Prenons un exemple : celui de notre site à Illkirch où la superficie a été limitée, en réduisant volontairement le nombre de postes de travail disponibles : 250 pour 500 collaborateurs. Cette organisation qui favorise le Flex office, les espaces collaboratifs et les nouvelles interactions entre collaborateurs, fonctionne parfaitement bien. Les salariés bénéficient de notre dernière génération de Wifi Alcatel-Lucent OmniAccess® Stellar et des services de notre plateforme collaborative RainbowTM, accessible dans le bâtiment et en dehors, sur leur lieu de télétravail, afin de fluidifier leur quotidien. » Pour Xavier Mongin en effet, la conception d’un réseau de communication efficace constitue aussi intrinsèquement une solution performante pour réduire la consommation d’énergie globale. En fédérant les systèmes et en convergeant les réseaux, on réduit drastiquement le nombre d’équipements réseaux et de câbles : on consomme donc moins de matières premières à la fabrication et on émet moins de CO2 non seulement à l’exploitation mais également en phase de réalisation du bâtiment.

 

Objectif développement durable dans les villes

Ces réseaux efficaces contribuent par ailleurs à la possibilité qu’ont les bâtiments à se reconfigurer, à être flexibles, agiles : des hôtels qui deviennent des appartements, des salles de conférence qui deviennent salles de spectacles… optimisant alors l’utilisation des ressources tout en apportant davantage de services. Un autre exemple est l’essor de complexes polyvalents mixant plusieurs activités (hôtels, centres commerciaux, loisirs, bureaux, résidentiel…). Là encore une technologie partageant une même infrastructure réseau, segmentant les usages (multi-services) et offrant un haut niveau de sécurité et d’étanchéité pour chaque entité permet de réduire les équipements, les câbles, l’espace technique requis et sa climatisation. Tout ceci a un impact considérable sur l’optimisation du bilan énergétique pour un réseau qui fonctionne 24/24, toute l’année, quel que soit son niveau d’occupation. En agissant ainsi sur les bâtiments et les villes, Alcatel-Lucent Enterprise entend avoir un impact majeur sur la consommation d’énergie. Mais plus globalement, la société vise l’ambition de s’engager sur les objectifs de développement durable (ODD) de l’ONU, véritable feuille de route pour l’avenir de la planète et de l’humanité. La stratégie du groupe s’inscrit en effet dans la thématique villes et communautés durables du 11e ODD, qui cible notamment l’accès aux services à tous les habitants. « En agissant sur les bâtiments, nous agissons aussi sur les villes, dans le but de les rendre plus résilientes et durables, confie Xavier Mongin. Il faut à tout prix se poser ces questions de développement durable, améliorer l’efficacité énergétique, favoriser le recyclage et la durée de vie tant sur les éléments de construction que sur les équipements, et bien-sûr optimiser la consommation. »

 

Convaincre encore plus les donneurs d’ordre

Si la prise de conscience vis-à-vis de l’urgence énergétique est bien réelle aujourd’hui, certains donneurs d’ordre ne mesurent pas encore toute l’importance du bâtiment et de la ville dans l’addition énergétique. « C’est pourquoi il nous faut leur fournir des indicateurs de performance à partir de mesures dans le bâtiment, affirme Xavier Mongin. Ces KPI démontreront l’intérêt de l’optimisation des consommations d’énergie à partir du pilotage des usages, de la gestion des espaces… Le numérique est ici essentiel, d’autant plus que l’enjeu n’est pas qu’énergétique. Il est avant tout humain. » Sécurité, santé, bien-être, productivité… Le numérique dans le bâtiment permet en effet d’agir à tous ces niveaux.

« Il reste néanmoins à réaliser un vrai travail de pédagogie, de vulgarisation et d’accompagnement face au manque de compréhension qui perdure sur les apports du bâtiment intelligent, assure-t-il. C’est tout l’intérêt de la SBA, qui réussit à rassembler l’ensemble de la filière pour concevoir un cadre de confiance (à l’instar de Ready 2 Services et de ses déclinaisons) et pour évangéliser les donneurs d’ordre et les pouvoirs publics. Je suis donc motivé à l’idée de rejoindre le mouvement, pour élaborer ensemble avec nos partenaires, mais aussi nos concurrents, des bonnes pratiques et des technologies les plus ouvertes possibles et accessibles à tous. » 

 

 

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Buildings as a Service: a response to current buildings’ use, performance and energy savings challenges

 

“Not every building is smart. There is a world of difference between a connected building and a truly “intelligent”, service-oriented building,” according to Xavier Mongin, Global Director of Government-Defence-Smart Cities for Alcatel-Lucent Enterprise. As a new member of the Smart Building Alliance (SBA), ALE is committed to contributing to developing buildings and cities of the future, capable of meeting today’s challenges.

Alcatel-Lucent Enterprise, a French company with a century of innovation and a presence in more than 50 countries, is a specialist in network, communications and cloud infrastructures. In addition to its vertical activities (including education, transportation, healthcare, hospitality, energy, government and defence), the company is now bringing its expertise to smart cities and buildings, which are at the heart of SBA’s concerns. With this in mind, it made perfect sense to join the alliance. 

 

Building 5.0, a service enabler

“At Alcatel-Lucent Enterprise, we believe there are big differences between a connected building and a smart building,” explains Xavier Mongin, who compares the evolution of the building to the industrial revolution, from Industry 2.0 to 4.0. His analogy suggests that Building 1.0 — a building that guaranteed safety — had its origins in the 19th century with the arrival of concrete. It was quickly followed by Building 2.0, where sanitary comfort became an addressable concern with electricity and running water. Then came the more sustainable Building 3.0 in the 20th century, followed by Building 4.0, in the early 21st century, known as the “smart building”, around 2010. Now, at the dawn of the 2020’s, Building 5.0 is emerging: A building that provides services, is dedicated to people, with a goal of zero carbon emissions.

 

Three layers to move from a connected building to Buildings as a Service

In tangible terms, the connected building has a first layer known as the physical layer, including cabling, sensors, metres and gateways, Information Technology (IT) networks (for office automation, video surveillance, Internet of Things (IoT) but also increasingly for building technology) and Operational Technology (OT) networks for proprietary systems that still control certain functions such as air conditioning and heating.

“Our LAN and Wi-Fi network solutions are able to connect all these elements,” says Xavier Mongin. “And it is from the second layer, known as the communication layer, that the building becomes smart. We then access the digital world, with more interesting functionalities, in terms of automation, a platform for managing the building, collecting, analysing and using data. We can even offer solutions to manage the building in a Software as a Service (SaaS) cloud model, both for network management and for communications between people, connected objects and business applications.” 

Mr. Mongin goes on to describe a third layer: The application layer, which makes the building service oriented. Here we find sophisticated technical building management platforms with managed or even autonomous service offers, collaborative communications solutions, monitoring and alert applications (such as air quality and intrusion, among others). This third layer also makes it possible to integrate Building Information Modeling (BIM) with a digital twin capable of monitoring “the life of the building” beyond its design and construction. “This three-layer architecture is in line with the R2S approach, which enables buildings to be designed ready to receive services,” Mongin continues.

 

A comprehensive approach to energy efficiency

At a time when the energy situation is more important than ever, this equipped, connected, secure and service-oriented building is particularly well-suited to optimising energy efficiency. “It is possible to manage temperature, lighting and window shades, room-by-room, using multiple sensors (such as thermal, presence, and window shade opening), as well as based on needs. An intelligent solution must be capable of collecting data, analysing it, reporting it and adapting it to use. The whole thing must be approached in a global manner,” says Mongin. It’s clear, the functions of a Building as a Service must not be developed in silos. They need to be able to act at the same time on several levels, including, for example lighting, heating and ventilation, as well as occupancy management, to be truly effective.

“For a long time, we thought we just needed to find solutions to reduce consumption, by reducing heating or air conditioning,” Mongin says. “But optimising office occupancy is a powerful opportunity for energy savings. It allows better use of space and more efficient consumption, especially with the evolution of teleworking. For example, let’s look at our ALE site in Illkirch, France, where the surface area has been managed by voluntarily reducing the number of available desks from 500 down to 250. In addition to reducing the number of desks, there is no equipment on the desks. Individuals bring their own laptop or other required equipment when they come to the office space. This flex seating with collaborative spaces environment encourages interaction between employees. Employees also benefit from our latest generation Alcatel-Lucent OmniAccess® Stellar Wi-Fi, and services enabled by of our Rainbow™ by Alcatel-Lucent Enterprise collaborative platform, which can be accessed both inside and outside the building, at their teleworking location, to make their day-to-day work more fluid.” According to Xavier Mongin, the design of an efficient communications network offers an intrinsic solution for reducing overall energy consumption. By federating systems and converging networks, the volume of network equipment and cables can be drastically reduced. That means less raw materials are consumed and less CO2 is emitted not only during operations but also during the building’s construction.

 

Sustainability in cities

Efficient networks also enable buildings to reconfigure themselves, to be flexible and agile. For example, hotels can become flats, or conference rooms can become theatres. This flexibility optimises resources while providing more services. Another example is the rise of multi-purpose developments that mix several activities (such as hotels, shopping centres, leisure, offices and residences). Technology that shares the same network infrastructure, segments uses (multi-services) and offers a high level of security and water tightness for each entity, makes it possible to reduce the amount of equipment, cables and technical space required, as well as its air conditioning and heating equipment. All this has a considerable impact on energy balance optimisation for a network that operates 24 hours a day, 365 days a year, regardless of its occupancy. Alcatel-Lucent Enterprise is focused on having a major impact on energy consumption by enabling these technologies in buildings and cities around the world. More broadly, the company is committed to the UN’s Sustainable Development Goals (SDGs), a roadmap for the future of the planet, and humanity. ALE’s strategy is in line with the sustainable cities and communities’ theme of the 11th SDG, which targets access to services for all inhabitants. “By taking action on buildings, we are also taking action on cities, with the aim of making them more resilient and sustainable,” says Mongin. “We must always take into consideration, sustainable development and energy efficiency improvements and we must encourage recycling as well as extending the lifespan of construction elements and equipment, and of course, optimising consumption.”

 

Convincing even more stakeholders

While there is a real awareness of today’s energy situation, some clients do not yet appreciate the importance of buildings and cities within the context of the overall energy bill. “This is why we need to provide them with key performance indicators (KPIs) based on building measurements,” says Xavier Mongin. “These KPIs will demonstrate the value of optimising energy consumption through the management of uses, such as space management. Digital technology is essential here, especially as the issue is not just energy, but also human.” Safety, health, well-being and productivity are just a few of the areas that digital technology in the building sector impacts at a variety of levels.

“However, there is still a real need to educate, popularise these ideas, and support people in the face of the ongoing lack of understanding of the benefits of intelligent buildings,” Mongin says. “This is the whole point of SBA, which has succeeded in bringing together the entire sector to design a framework of trust (following the example of Ready 2 Services and its variations) and to evangelise the principals and public authorities. I am motivated to join the movement, to develop together with our partners, as well as our competitors, best practices and technologies that are as open as possible and accessible to all.”