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Technologie du jumeau numérique dans les bâtiments : trois exemples issus de la pratique

Automatisation de bâtiments
20 avril 2022
Immeuble de bureaux
Un jumeau numérique ou digital twin est la réplique numérique d'un objet, d'un processus ou d'un service. Un jumeau numérique de votre bâtiment vous permet de prévoir et d'optimiser la gestion de bâtiment, l'entretien et la consommation d'énergie. Ce blog vous explique tout ce qu'il y a à savoir sur la technologie du jumeau numérique et propose des exemples d'application pratique dans des bâtiments.

Qu'est-ce qu'un jumeau numérique ?

Un jumeau numérique désigne littéralement, comme son nom l'indique, un double numérique. La logiciel jumeau numérique crée des simulations avec des données issues du monde réel. Des capteurs, raccordés à des produits physiques, collectent des données et les envoient au jumeau numérique. Ces données sont ensuite associées à des données sur les facteurs environnementaux (localisation, climat, température, etc.) et des analyses des incidents par exemple.

Définition du digital twin

Un digital twin collectant des données en temps réel, le modèle change en fonction de la réalité. L'intelligence artificielle rend également le système auto-apprenant. Un digital twin reflète non seulement la réalité, mais peut également faire des prévisions. En bref :

Un digital twin est une copie numérique exacte et dynamique de la réalité qui est alimentée par des données en temps réel provenant du monde réel en vue de comprendre et de réagir au statut d'un objet ou système existant.

Il y a 20 ans, la NASA a été l'une des premières organisations à utiliser des jumeaux numériques. La technologie du jumeau numérique est également utilisée avec succès dans l'industrie depuis de nombreuses années du fait qu'elle permet de visualiser de manière infaillible les modèles et écarts dans un produit ou un processus de production. Ces informations permettent ensuite de coordonner des phases de processus indépendantes, pour prévoir l'entretien par exemple. Le processus est ainsi optimisé : plus rapide, plus efficace et moins de frais de carence.

Les logiciels de jumeau numérique pour les bâtiments

Avec l'apparition de nouvelles technologies comme l'Internet of Things (IoT), le big data et l'intelligence artificielle (AI), les jumeaux numériques jouent aujourd'hui un rôle important dans l'ingénierie moderne visant à améliorer les performances. Cela s'applique également à la technologie du jumeau numérique dans le bâtiment et l'architecture. Les logiciels de jumeau numérique tiennent également compte de la dynamique de la réalité et vont ainsi plus loin que les représentations 3D (statiques) comme le BIM. Dans l'environnement construit, les jumeaux numériques peuvent jouer un rôle clé face aux défis de taille que nous devons relever, en augmentant l'efficacité, en améliorant les performances énergétiques et en augmentant le confort d'utilisation.

La vision de Priva sur la technologie du jumeau numérique

Priva suit cette tendance en intégrant de plus en plus d'actions dirigées par les données et la technologie du digital twin dans ses systèmes. ecoBuilding, encore sous la surveillance de notre Labo pour l'innovation Priva (Lin), en est un bon exemple. Grâce à la technologie du jumeau numérique et à l'intelligence artificielle, ecoBuilding prédit l'énergie nécessaire pour atteindre un climat intérieur optimal. Le modèle tient ainsi compte des prévisions météorologiques, de l'usage du bâtiment, de la production et du stockage de chaleur et d'énergie durable ainsi que de l'évolution des prix de l'énergie. Cela permet d'économiser de l'argent et de l'énergie tout en réduisant les émissions de CO2 du bâtiment.

Exemples de jumeaux numériques de bâtiments

La technologie du jumeau numérique n'est pas encore appliquée à grande échelle dans les bâtiments, mais elle se développe rapidement et renferme un énorme potentiel. Vous trouverez ci-dessous trois exemples d'application de la technologie du jumeau numérique dans les bâtiments par Priva :

Un logiciel de jumeau numérique pour des économies d'énergie et un climat intérieur optimal

Le logiciel de jumeau numérique d'ecoBuilding est déjà utilisé dans la pratique pour créer une copie virtuelle d'un système de gestion de bâtiment complet et les flux d'énergie associés. Le jumeau numérique apprend ensuite comment l'énergie est produite, distribuée et consommée (ou stockée) dans le bâtiment. Grâce à cette capacité d'apprentissage et à des modèles intelligents, le logiciel prédit avec précision la quantité d'énergie nécessaire pour obtenir un climat intérieur parfaitement équilibré. Ainsi, dans le cadre d'un projet piloteréalisé sur le campus d'Avans Hogeschool à Bois-le-Duc, ecoBuilding a permis de réaliser une économie de 40 % de la consommation de gaz et d'améliorer le climat intérieur.

La technologie du jumeau numérique pour simuler le réseau d'énergie

La technologie du jumeau numérique peut également servir à prévoir la consommation d'énergie d'un bâtiment et le stockage d'énergie afin de les optimiser dès la phase de conception. Une simulation a ainsi été réalisée pour Hager Nederland : elle reflète les flux d'énergie dans leur futur bâtiment de bureaux en cas d'ajout d'un système de stockage de l'énergie. Cela montre une différence nette au niveau des pics de charge et permet d'optimiser la consommation d'énergie. Ces informations rendent le bâtiment plus économe en énergie et prêt à être raccordé au réseau local.

La technologie du jumeau numérique à la base d'un Smart Building

La technologie du jumeau numérique permet également de créer un modèle virtuel d'un bâtiment entier qui relie tous les espaces, flux d'énergie et systèmes ou appareils intelligents de manière logique. Il en résulte un bâtiment intelligent ou Smart Building. Dans un Smart Building, la technologie est pensée avant tout pour les utilisateurs et les activités du bâtiment. Le bâtiment pense réellement avec l'utilisateur, pour un confort optimal et une utilisation optimale de l'espace et de l'énergie.

Paré pour l'avenir avec Priva

L'avenir des jumeaux numériques est quasiment sans limite. La capacité d'apprentissage des jumeaux numériques leur permet de développer sans cesse de nouvelles compétences et possibilités et de générer de nouvelles informations qui améliorent les produits et rendent les processus plus efficaces.

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Pierre Paul Lagache

Branch Office Manager Building Automation

Pierre Paul Lagache