Dans un précédent article de blog, nous nous sommes penchés sur le processus de transformation numérique dans l’immobilier, nous avons distingué six étapes de la transformation numérique et évoqué les avantages pouvant résulter de ce processus. J’ai également décrit le fait que la courbe de maturité culmine actuellement à la sixième étape, lorsque les logiciels et le matériel intégrés au sein de tout un écosystème de systèmes de bâtiment s’assemblent pour former un jumeau numérique immobilier. Dans cet article, nous aborderons plus en détail les jumeaux numériques et la manière dont ils apportent de la valeur aux utilisateurs, aux opérateurs ainsi qu’aux propriétaires des bâtiments.
Le processus de jumelage numérique n’est en rien nouveau, cependant, il a fallu attendre 2017 pour que les jumeaux numériques deviennent l’une des principales tendances technologiques stratégiques. Le développement de l’Internet des Objets a été l’un des facteurs clés ayant permis de rendre les jumeaux numériques immobiliers rentables, les transformant en l’un des domaines de changement les plus passionnants de l’environnement bâti actuel. Que recouvre exactement le terme de jumeaux numériques ?
Jumeau numérique immobilier
Un jumeau numérique est une réplique virtuelle d’un objet ou d’un système physique tout au long de son cycle de vie. Appliqués au secteur du bâtiment, vous pouvez considérer les jumeaux numériques comme une évolution naturelle de la modélisation des informations du bâtiment (BIM) qui représente numériquement l’environnement « tel que construit ». Le BIM constitue la base de la création d’un jumeau numérique immobilier.
Les modèles BIM peuvent désormais devenir des jumeaux dynamiques et actualisés qui imitent le comportement réel des bâtiments au cours de leur vie, et ce grâce à l’augmentation exponentielle des données des capteurs en temps réel. Cette imitation ne se limite pas aux facteurs physiques, mais s’étend également à la modélisation de l’occupation et de l’utilisation, de l’expérience des occupants, de l’efficacité économique, de l’impact écologique et de la relation avec d’autres objets construits dans un système d’infrastructure. À mesure que les données augmentent en volume et en complexité, l’importance de la science des données et de l’IA est de plus en plus significative pour les connecter et les interpréter.
Maturité des jumeaux numériques
Les « jumeaux numériques » peuvent représenter différentes choses pour différentes personnes. De fait, les jumeaux numériques se situent également sur une courbe de maturité, du simple à l’autonome en passant par l’intelligent. Examinons quelques cas d’utilisation clé et avantages à travers trois niveaux de sophistication.
1- Le jumeau simple : une copie numérique détaillée
Dès les années 1960, la NASA a créé des copies physiques de vaisseaux spatiaux restées sur terre, afin que ces copies correspondent aux systèmes dans l’espace, pour être en mesure de simuler et de résoudre les problèmes à distance. Un jumeau numérique simple suit le même principe, mais aujourd’hui, ces copies sont virtuelles plutôt que physiques. Constamment actualisés, ils fournissent des données spatiales et d’actifs fiables accessibles à distance.
Ces jumeaux, souvent utilisés dans le contexte de la maintenance et de l’exploitation des bâtiments, améliorent la productivité et permettent de gagner du temps dans la recherche d’informations clés. Ils améliorent la gouvernance des actifs, réduisent les coûts des défaillances et permettent une prise de décision plus éclairée.
2- Le jumeau intelligent : actualisé grâce à des entrées en temps réel
Selon les normes actuelles, le véritable jumeau numérique a une connexion en temps (quasi) réel à son jumeau physique. Les changements dans le jumeau physique se reflètent dans le modèle numérique, généralement par le recours généralisé à des dispositifs et à des capteurs de l’Internet des Objets. Cela engendre une amélioration de la réactivité, et donc de la productivité.
Ce type de jumeau se concentre généralement davantage sur l’amélioration de l’environnement bâti pour ses utilisateurs. Le jumeau intelligent exploite les ensembles de données plus détaillées et plus riches pour les analyses et les simulations, ce qui lui permet d’optimiser l’expérience utilisateur, tout en améliorant l’efficacité énergétique et en réduisant les besoins en espace. Selon l’emplacement du bâtiment et le type de location, cela peut représenter d’énormes économies pour les locataires.
Après la pandémie de COVID-19, de nombreux employés de bureau ne retourneront pas à leur bureau à plein temps. Cela signifie que les entreprises n’auront plus besoin d’autant de superficie qu’auparavant et que le secteur de l’immobilier commercial devra redoubler d’efforts pour attirer et fidéliser les clients. Pour mieux « se vendre » auprès des utilisateurs finaux et des locataires (et ainsi générer de la valeur pour les investisseurs et les propriétaires), les bâtiments devront devenir plus réactifs. En exploitant les données en direct d’un jumeau intelligent, ils peuvent se positionner favorablement sur un marché de plus en plus concurrentiel.
3- Le jumeau autonome : un effet bidirectionnel
Dans le cas d’un jumeau autonome, la liaison numérique-physique est bidirectionnelle, ce qui signifie que le jumeau numérique peut produire des changements dans l’objet physique, enregistrés dans la copie virtuelle. Par exemple, le jumeau enregistre qu’un seuil de température est dépassé, il déclenche le système HVAC, l’espace se refroidit, le modèle affiche des températures plus froides et le HVAC est chargé de maintenir la température. Le jumeau numérique et son équivalent physique fonctionnent de manière transparente pour que le bâtiment reste confortable pour ses occupants. Grâce aux améliorations apportées par l’IA, les jumeaux bidirectionnels pourront générer des bâtiments entièrement autonomes offrant des conditions optimales à leurs occupants.
Analyse de rentabilisation
Pour le moment, la solution de facilité consiste à utiliser les jumeaux numériques immobiliers pour la maintenance prédictive et l’efficacité énergétique. Au fil du temps, cependant, je crois que la valeur réelle des jumeaux numériques immobiliers résidera dans l’amélioration de l’expérience des occupants. À l’aide d’algorithmes d’autoapprentissage et d’une multitude de points de données, les jumeaux numériques autonomes deviendront de plus en plus performants pour prédire les souhaits des occupants et automatiseront par défaut cette situation optimale. Des environnements et des recommandations personnalisés amélioreront davantage l’expérience. Les entreprises technologiques telles que Google, Amazon et Spotify ont déjà compris que les produits personnalisés ont plus de succès que les produits génériques. À terme, les jumeaux numériques intelligents créeront également des expériences plus personnalisées dans les bâtiments.
Il est probable que les jumeaux numériques deviennent des atouts précieux à part entière. L’intelligence du cycle de vie des bâtiments permise par les jumeaux numériques sera incroyablement utile aux propriétaires et aux responsables de bâtiments, ainsi qu’aux architectes, aux planificateurs et aux entreprises de construction à d’autres étapes du cycle de vie des bâtiments. Par exemple, les données d’utilisation des bâtiments peuvent être utilisées par les concepteurs et les architectes pour améliorer leurs conceptions, en se basant sur un aperçu de l’utilisation du bâtiment au fil du temps (et non sur la façon dont ils ont imaginé son utilisation). Ce qui engendre un cercle vertueux dans laquelle les meilleurs résultats peuvent être utilisés pour la conception (paramétrique).
Si vous souhaitez en savoir plus sur les jumeaux numériques dans le secteur du bâtiment, je vous recommande vivement la lecture de ce livre blanc :
Jumeaux numériques et données du cycle de vie des bâtiments — Vers l’immobilier 4.0
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