A+P Kieffer Omnitec : BACnet & TOPKAPI - SMART BUILDING AU LUXEMBOURG

Premier projet réalisé au Luxembourg en partenariat public-privé, le campus scolaire de Mersch a été conçu sur base d'un concept énergétique innovant, permettant une consommation de niveau passif (30 kWh/m²/an). Une gestion technique centralisée basée sur un réseau IP et le logiciel de supervision TOPKAPI traitant plus de 100 000 variables, avec protocole BACnet natif, contribue à l'atteinte des objectifs énergétiques.

 

Responsable de l’étude, de la réalisation et de la mise en service des techniques spéciales de ce complexe, A+P Kieffer Omnitec Sàrl est une entreprise luxembourgeoise spécialisée dans la construction et la maintenance d'équipements techniques et énergétiques dans les secteurs tertiaire et industriel, avec un fort savoir-faire dans les domaines de l'automatisation et de la régulation.

Ses choix techniques pour les automatismes et la gestion centralisée étaient cruciaux et l’engageaient sur le long terme : en effet, l'originalité de ce marché réside dans le partenariat entre l'état et le consortium privé, qui outre le financement et la réalisation, assume également l'exploitation et la maintenance des bâtiments pendant 25 ans.

 

Bâti autour d'un concept innovant de régulation, les bâtiments sont conçus avec une excellente enveloppe thermique (concept énergétique Basler) permettant une consommation énergétique de niveau passif (30 kWh/m²/an). L’ensemble est régi par une gestion centralisée permettant un fonctionnement automatisé des stores tenant compte de la portée d’ombres, de la topographie et des bâtiments voisins, un éclairage "dimmé" (régulé) en fonction de la luminosité naturelle dans les salles de classe, ainsi qu'une aération naturelle par fenêtres motorisées pendant la journée et la nuit.

 Dans un but de concentration des informations, une infrastructure de communication basée sur un réseau IP redondant sur fibre optique a été mise en place.

 

Un poste de supervision TOPKAPI pour la GTC permet de visualiser et contrôler aisément en temps réel les données de :

 

  • Confort (température, éclairage, …) ;
  • Sécurité (déclenchement protections électriques, alarmes techniques, …) ;
  • Exploitation technique (production chaud/froid, ventilation, consommations…).

 

Ce poste transmet également à distance les alarmes techniques et de sécurité.

 Pour l’échange de données, le protocole BACnet sur réseau IP a été choisi car il offre de nombreux avantages :

 

  • Interopérabilité entre les équipements de différentes marques ;
  • Echange de données par notification – événementiel – et non par polling (pour limiter les charges réseau) ;
  • Programmation par objet, notamment pour la programmation horaire ;
  • Indépendance des fonctions métier vis-à-vis des matériels retenus.

 

 Au cœur du système se trouve le logiciel de supervision TOPKAPI avec son protocole BACnet/IP natif. TOPKAPI supporte l'ensemble des spécifications du protocole et des fonctions intégrées parmi lesquelles :

 

  • Création de la base de données par import de fichiers EDE ou par découverte automatique des équipements ;
  • Lecture de données horodatées à la source ;
  • Gestion des objets calendrier et des dérogations (objets BACnet Schedule et Calendar) avec objets synoptiques correspondants pour l'exploitation ;
  • Objets BACnet associés à des objets TOPKAPI.

 

TOPKAPI propose par ailleurs des caractéristiques indispensables à des projets de GTB :

 

  • Import de fichiers dxf Autocad ;
  • Module Bilans pour le suivi énergétique ;
  • Grande capacité de traitement: plus de 110.000 variables déclarées ;
  • Programmation objet ;
  • Architecture client/serveur pour l’exploitation en réseau avec des clients lourds, légers, web.

 

Fort de ses choix techniques, A+P Kieffer peut maintenant envisager sereinement l’exploitation et la maintenance de ce campus pendant 25 ans.

 

Les automates BACnet :

 

  • PLC's Saia pour la production : 8PCD3-M5xxx
  • PLC's Saia pour la ventilation : 16 PCD2-M5540
  • PLC's Sauter pour la régulation terminale : 200 Ecos 502
  • Points physiques : 7733 IO's
  • Nombre d'objets BACnet : 33061 objets

 

Les autres communications :

 

  • Chaudières : 3 liaisons Modbus / RS232
  • Compteurs d'énergie thermique : 36 liaisons Modbus / RS485
  • Compteurs d'énergie électrique : 16 S-bus / RS485
  • Compteurs d'énergie électrique : 39 liaisons Modbus / IP
  • Compteurs d'eau : 20 en direct (impulsions)
  • Pompes : 32 liaisons Modbus / RS485
  • Préparateur ECS : 8 liaisons Modbus / RS485
  • Fibre optique : 3340 mètres

 

Le superviseur :

 

  • Base de données TOPKAPI : 110 000 Tags
  • Client lourd : 1 connexion
  • Client léger : 5 connexions
  • Client web : 1 connexion

 

Le campus scolaire Mersch en quelques chiffres :

 

  • Implantation sur un terrain de 6,60 ha
  • Deux nouveaux lycées, un bâtiment de musique, un internat, un hall sportif et un terrain de sport extérieur.
  • Capacité d'accueil: 1600 élèves
  • Surface brute totale des bâtiments: 43 688 m²
  • 1 chaudière à condensation 294 kW
  • 1 chaudière à copeaux de bois 270 kW
  • 1 pompe à chaleur 65 kW froid/75 kW chaud
  • 670 m² 54 kW collecteurs sol horizontaux pour PAC
  • 54 m² de panneaux solaires
  • 19 groupes de ventilation avec récupération de chaleur double échange allant de 1 500 m3/h à 22 000 m3/h
  • 1 poste de transformation moyenne tension 800 kVA

 

 Article paru dans le journal BACnet France N°5 du 09/12, consultable en ligne.