Cas d'automatisation de bâtiments intelligents : ZIN à Noord favorise une efficacité élevée et un fonctionnement durable

Présentation

ZIN in Noord, un complexe mixte emblématique à Bruxelles, établit un nouveau standard pour l'exploitation durable et complètement intégrée de bâtiments intelligents. Mesurant 128 mètres de haut et comptant 31 étages, ce bien multifonctionnel combine 70 000 m² d'espaces de bureaux, 127 appartements, un hôtel de 240 chambres, des boutiques, des restaurants, des installations sportives et un grand parking public. Reconstruit à partir de deux tours de bureaux des années 1970, le projet met en priorité les concepts d'économie circulaire en recyclant la plupart des matériaux de construction tout en conservant les agencements de circulation originaux. En partenariat avec la technologie de contrôle basée sur PC ouverte de Beckhoff, le système intégrateur VMA a livré un système de gestion de bâtiment unifié (Vmanager) qui connecte tous les sous-systèmes techniques, atteignant les objectifs doubles d'efficacité énergétique et de durabilité à long terme requis par l'investisseur du gouvernement flamand.

Principaux points forts de la conception durable et du contrôle climatique

L'exploitation durable est l'objectif de conception central de ZIN in Noord, avec des exigences strictes de réduction annuelle d'énergie fixées par le client gouvernemental. De multiples mesures écologiques coordonnées réduisent considérablement la consommation d'énergie :

1. Approvisionnement en énergie propre multi-source : Les panneaux solaires installés sur les toits et les façades produisent de l'électricité sur place et offrent de l'ombre ; les systèmes géothermiques couvrent plus de 60 % des besoins en chauffage et en climatisation pour la régulation de l'environnement intérieur.

2. Ventilation naturelle et ombrage intelligents : Les fenêtres automatiques s'ouvrent pendant la journée pour permettre l'entrée d'air frais et se ferment automatiquement la nuit pour un refroidissement naturel ; l'éclairage intérieur connecté déclenche la fermeture des fenêtres dès que les lumières s'éteignent. Les murs de rideaux intelligents et les stores motorisés optimisent encore l'utilisation de la température intérieure et de la lumière naturelle.

3. Eclairage adaptatif avec détection d'êtres humains : Les lumières des couloirs s'allument juste avant que les portes de l'ascenseur s'ouvrent ; les lumières du parking restent faiblement allumées par défaut et atteignent leur pleine luminosité seulement lorsque les capteurs de mouvement détectent des personnes ou des véhicules.

Tous ces dispositifs de sauvegarde d'énergie dispersés dépendent d'une plateforme de contrôle unifiée pour coordonner la logique, et c'est là que l'automatisation intégrée des bâtiments intelligents devient irremplaçable.

Plateforme unifiée : intégration complète de tous les systèmes techniques de bâtiment

VMA a entrepris environ 95 % de toutes les installations d'équipements techniques dans le complexe, couvrant les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (HVAC), d'éclairage, d'alimentation électrique, de drainage et de protection contre l'incendie. Les contrôleurs fragmentés traditionnels créeraient des silos de données isolées et ne parviendraient pas à réaliser une liaison inter-systèmes, c'est pourquoi l'équipe a choisi les solutions de contrôle basées sur PC de Beckhoff pour une ouverture et une compatibilité maximales.

Déploiement matériel clé

• 69 contrôleurs embarqués CX5230 servent de noyau du réseau BMS entier

• 120 coupleurs de bus TCP/IP BK9050 collectent les signaux de terrain en temps réel via une connexion Ethernet stable, réduisant considérablement l'espace d'installation et le temps de construction

• Des terminaux d'E/S massifs pour l'accès multi-protocoles : modules d'éclairage DALI/DALI-2, terminaux de bus KNX, terminaux de communication de contrôle de stores et modules d'entrée/sortie numériques pour les panneaux de commande sur site

Une optimisation de conception remarquable a séparé la logique de contrôle à basse vitesse des systèmes HVAC de l'éclairage à haute réponse et des équipements liés à l'expérience des clients de l'hôtel lors de la programmation. Sous l'impulsion du logiciel d'ingénierie TwinCAT, les développeurs ont personnalisé la logique de paramètres ajustables pour différentes zones fonctionnelles (bureaux, appartements, chambres d'hôtel), au lieu d'utiliser des programmes prédéfinis rigides utilisés dans les projets de bâtiments standard.

Livraison fluide du projet et excellentes performances opérationnelles

Le succès du projet dépendait de la collaboration inter-équipes entre VMA, VK Engineering et Beckhoff Belgium. Tous les parties prenantes se sont concentrées sur la résolution pratique des problèmes sans renvoi de blâme interne, réduisant la surface globale d'installation électrique à seulement un dixième des schémas conventionnels.

Les tests d'acceptation complets du BMS intégré se sont terminés fin janvier 2025, un an après l'entrée des premiers locataires. Malgré l'échelle complexe et les milliers d'appareils connectés, le système a généré très peu de tickets de panne de maintenance. Toutes les zones prennent en charge la visualisation des données en temps réel sur la plateforme Vmanager, offrant une exploitation stable, confortable et à faible consommation d'énergie aux travailleurs de bureau, aux clients d'hôtel et aux résidents d'appartements.

Conclusion

Le projet ZIN in Noord prouve que la technologie de contrôle basée sur PC ouverte est l'épine dorsale idéale pour les grands immeubles intelligents à usage mixte. En intégrant chaque sous-système indépendant dans une seule plateforme BMS unifiée, les promoteurs, les opérateurs et les investisseurs gouvernementaux peuvent facilement atteindre les objectifs à long terme en matière de réduction de carbone et d'économie d'énergie. Ce cas offre une référence reproductible pour la construction future d'immeubles durables à usage mixte de grande hauteur dans le monde.