Ici, nous allons approfondir l’analyse de rentabilité en nous concentrant sur la signification pratique de la détection et diagnostic des défaillances (FDD) pour les ingénieurs du bâtiments et les professionnels de maintenance qui envisagent de mettre en œuvre une FDD ou de passer à une approche de maintenance préventive.
Au-delà du résultat net, élaborer l’analyse de la rentabilité
1. Efficacité énergétique et économies
La détection et diagnostic des défaillances n’est pas un simple outils d’analyse, c’est un moyen de réduire le gaspillage d’énergie, de rationnaliser l’exploitation des bâtiments et de soutenir les objectifs environnementaux, sociaux et de gouvernance. Elle va au-delà des rapports et des mesures à l’échelle du portefeuille pour permettre aux professionnels des services sur le terrain de hiérarchiser et de résoudre les problèmes plus rapidement. En d’autres termes, ils peuvent faire plus.
Ainsi des recherches approfondies confirment son efficacité. Une étude récente (Building Analytics Tool Deployment at Scale : Benefits, costs, and deployment practices), confirme que le couplage des systèmes d’informations sur l’énergie avec la détection des pannes et le diagnostics est une stratégie qui a fait ses preuves pour réaliser des économies d’énergie durables. Donc dès la deuxième année, les organisations utilisant la détection et diagnostic des défaillances ont vu la médiane des économies passer à 9%. Les utilisateurs étant devenus plus habiles à exploiter les informations et à intégrer l’efficacité analytique dans leur opérations.
De plus, la mesure et la vérification continues (M&V) permettent aux équipes des installations de suivre les progrès en matière de décarbonisation, d’optimiser les performances des bâtiments et de soutenir les objectifs de neutralité carbone. Par exemple, la détection et diagnostic des défaillances peut identifier des opportunités telles que l’utilisation du refroidissement naturel lorsque les températures extérieures le permettent ou la détection des cycles fréquents de marche/arrêt d’une chaudière. Ainsi cela permet d’éviter l’usure prématurée des équipements et les inefficacités.
Voici quelques moyens éprouvés par lesquels la détection et diagnostic des défaillances améliore directement les performances des bâtiments :
Durée de fonctionnement des installations : détection des équipements fonctionnant de manière excessive et optimisation des calendriers de fonctionnement afin de réduire la consommation énergétique des systèmes CVC jusqu’à 24 %. Département américain de l’Énergie. (2012, Modélisation des économies d’énergie réalisées grâce à des mesures de réajustement standard dans les bâtiments commerciaux : grands immeubles de bureaux).
Durées de fonctionnement des installations : détecter une utilisation excessive des équipements et optimiser les plannings de fonctionnement pour réduire la consommation d’énergie HVAC jusqu’à 24 %.
Chauffage et refroidissement simultanés : détection des commandes de zone contradictoires qui entraînent une consommation d’énergie inutile, réduisant ainsi les charges CVC de 5 à 20 %.
Défaillances des points de consigne : une erreur de 2 °C dans la température de l’air évacué peut augmenter la consommation énergétique du système CVC de 10 %. Le FDD déclenche des alertes avant que ces problèmes ne s’aggravent.
La détection et diagnostic des défaillances permet à la fois des économies directes (alertes en temps réel pour corriger les séquences de contrôle). Et indirectes (réduction des cycles excessifs et des anomalies de fonctionnement, prolongation de la durée de vie des équipements et réduction des réparations coûteuses et des remplacements prématurés).
2. Efficacité opérationnelle – Avantages en termes de coûts de maintenance
La plupart des bâtiments font l’objet d’une maintenance programmée. Avec des techniciens effectuent des contrôles manuels à intervalles réguliers (hebdomadaires, mensuels, trimestriels). Lorsqu’ils inspectent, par exemple, des tours de refroidissement, ils suivent une liste de contrôle A-B-C prédéfinie. C’est-à-dire vérifier le fonctionnement de la vanne à flotteur, mesurer les paramètres énergétiques ou nettoyer les surfaces de l’échangeur de chaleur.
Plutôt que de se fier uniquement à des inspections manuelles, la détection et diagnostic des défaillances permet la surveillance à distance des systèmes CVC, d’éclairage et de comptage. Cela minimise les visites inutiles sur site, réduit les coûts de carburant et les temps d’arrêt des techniciens, tout en permettant aux équipes de maintenance de se concentrer sur les réparations hautement prioritaires. Pour les équipes qui adoptent cette transition, les gains en efficacité opérationnelle peuvent être considérables. Selon le guide des meilleures pratiques O&M du département américain de l’Énergie (DOE), version 3.0, la maintenance prédictive permet de réduire considérablement les coûts et d’améliorer la fiabilité. Cela compense largement l’investissement initial.
3. Amélioration de la qualité de l’environnement intérieur (QEI)
La détection et diagnostic des défaillances garantit que les systèmes de CVC et d’éclairage fonctionnent de manière optimale. Cela a un impact direct sur le confort et la santé des occupants. Un contrôle constant de la température, une meilleure qualité de l’air et des systèmes d’éclairage fiables améliorent l’environnement global du bâtiment. Ainsi c’est ce qui se traduit par une plus grande satisfaction et une meilleure productivité des locataires.
Exemple :
Dans un grand gratte-ciel commercial, une unité de traitement d’air (AHU) située dans une salle des machines et dont le registre d’air extérieur est bloqué en position ouverte pendant l’hiver peut entraîner un excès d’air non conditionné, des fluctuations de température, une augmentation des charges CVC et un inconfort pour les occupants. Si un système de gestion technique du bâtiment (GTB) peut signaler le problème du registre, le FDD va plus loin en :
- Diagnostiquant la cause profonde.
- Quantifiant l’impact énergétique du système de chauffage devant compenser (~3-4 000 kWh par jour).
- Hiérarchisant les défauts en fonction des conditions en temps réel.
La détection et diagnostic des défaillances comme outil de test fonctionnel pendant la phase de mise en service et la période de garantie
Les gestionnaires d’installations sont souvent confrontés à des décisions difficiles quant à la réparation ou au remplacement d’équipements vieillissants. La détection et diagnostic des défaillances fournit des informations objectives et fondées sur des données concernant l’état des actifs. Garantissant ainsi que les investissements en capital ne sont réalisés qu’en cas de nécessité. Vous pouvez ainsi hiérarchiser les remplacements en fonction des tendances réelles de dégradation plutôt que selon des calendriers arbitraires basés sur l’âge.
La détection et diagnostic des défaillances n’est toutefois pas uniquement destiné à la maintenance à long terme. C’est également un outil puissant pour les nouveaux bâtiments et les projets de rénovation. Bien que sa fonction première soit la mise en service continue tout au long du cycle de vie d’un bâtiment, son retour sur investissement est tout aussi important dans les nouveaux développements. L’un de ses principaux avantages est de détecter les défauts pendant la période de garantie.
Exemple :
Dans un hôpital nouvellement ouvert d’une superficie de 70 000 m², une unité de traitement d’air à haut rendement a été installée pour réguler le débit d’air. Dans les zones de soins critiques telles que les salles d’opération et les unités de soins intensifs. Au cours des premiers mois, le FDD a signalé un problème. Le variateur de vitesse (VSD) du ventilateur d’alimentation fonctionnait constamment à pleine vitesse, même lorsque la demande était faible.
Bien que le système de gestion de bâtiment (BMS) n’ait pas généré d’alarme, le FDD a diagnostiqué la cause profonde du problème : une séquence logique de contrôle défectueuse empêchant le variateur de vitesse (VSD) de moduler correctement. Le problème ayant été détecté pendant la période de garantie de l’équipement, l’hôpital à :
- Évité un coût de remplacement du ventilateur de 25 000 $.
- Garanti la conformité avec la réglementation en matière de ventilation.
- Évité un gaspillage d’énergie inutile de 15 000 kWh par mois.
La mise en service traditionnelle ne vérifie généralement que 10 % des systèmes du bâtiment, laissant 90 % sans test. En comparant les performances attendues du système avec les tendances réelles en matière de défaillances. La FDD garantit que les entrepreneurs livrent des systèmes pleinement fonctionnels. Cela évite ainsi les litiges après la remise des clés et les retouches coûteuses.
Une journée dans la vie : gestion des installations avec la détection et diagnostic des défaillances
Il est 6 h du matin, un lundi froid. Votre immeuble de bureaux s’éveille après son mode de préchauffage à 5 h. Les ventilateurs s’accélèrent, les registres d’air extérieur se modulent et l’unité de traitement d’air démarre à faible vitesse. Et l’époque où l’on augmentait aveuglément la puissance des systèmes CVC, d’éclairage et de ventilation à plein régime est révolue. À la place, un système de détection et de diagnostic automatisés des défauts (AFDD) assure un démarrage en douceur, basé sur les données. Des capteurs répartis dans tout l’immeuble transmettent les conditions en temps réel, garantissant un fonctionnement optimal. Pas de gaspillage d’énergie. Ainsi pas de sollicitation inutile des équipements. Mais juste un système parfaitement réglé.
Dans le même temps, dans une salle de contrôle numérique située à quelques kilomètres de là. Des ingénieurs en bâtiment et une équipe d’exploitation surveillent en temps réel des dizaines, voire des centaines de bâtiments. Le FDD regroupe les détections de défauts sur l’ensemble des actifs. Classant les problèmes par gravité et par impact sur l’énergie, le confort et les coûts.
Au lieu que les équipes individuelles sur site réagissent à des alarmes isolées. Un centre de maintenance centralisé peut trier et envoyer des ingénieurs uniquement là où cela est nécessaire. Cela permet d’optimiser la main-d’œuvre et réduire les visites sur site. La capacité à identifier des problèmes systémiques généralisés. Tels que des défaillances récurrentes de capteurs sur plusieurs sites, permet d’améliorer les performances à l’échelle de l’entreprise.
Cette vue multi-sites permet aux équipes chargées des installations d’être proactives plutôt que réactives. C’est donc ce qui évite les pannes à grande échelle et améliore l’efficacité au-delà de ce qu’un seul site pourrait réaliser seul.
Surmonter les obstacles à la mise en œuvre
Si le FDD est si efficace, pourquoi tous les bâtiments n’en sont-ils pas équipés ? Excellente question. Voici les objections les plus courantes et les raisons pour lesquelles elles ne tiennent pas la route :
« C’est trop complexe. » → Les solutions FDD modernes s’intègrent directement aux solutions BMS existantes et sont conçues pour être faciles à utiliser. Vous n’avez pas besoin d’être ingénieur logiciel pour configurer ou utiliser un système conçu pour être facile à utiliser. Si les BMS offrent des capacités de contrôle étendues. La configuration d’analyses à grande échelle peut s’avérer compliquée, propriétaire et non conforme aux directives modernes en matière d’accessibilité. Ainsi ce n’est généralement pas le cas avec une plateforme de contrôle de supervision couplée à un FDD.
« C’est cher. » → Une ou deux pannes majeures d’équipement évitées grâce au FDD peuvent couvrir l’intégralité de son coût de mise en œuvre. En réalité, les coûts annuels s’élèvent à environ 0,12 $ par pied carré, et le coût initial de mise en œuvre est similaire. Bien sûr, les coûts varient en fonction du fournisseur, des fonctionnalités, des points de données et du nombre d’utilisateurs actifs.
« Ce n’est qu’un outil de gestion parmi d’autres. » → Le FDD n’est pas simplement un outil BI amélioré, même si certains outils FDD puissants intègrent également cette fonctionnalité. Il est conçu pour les ingénieurs, leur permettant de gagner du temps en automatisant les vérifications de routine. Et en mettant en évidence les problèmes réels avant qu’ils ne deviennent coûteux.
Fondamentalement, la détection et diagnostic des défaillances vise à favoriser le changement. Cela commence par la salle de contrôle et en se propageant vers l’extérieur.
FDD n’est pas simplement un logiciel BMS parmi tant d’autres, c’est une véritable révolution pour l’exploitation des bâtiments. Notre équipe d’experts en logiciels et en bâtiments intelligents peut vous aider à recueillir les exigences. Et à établir le dossier commercial pour votre organisation.
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