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Des toits en terrasse sûrs grâce à l’IoT

L’Internet des objets pour des Smart Buildings

Quand le toit en terrasse trouve lui-même des fuites

La solution IoT «Orkanet» de siworks surveille les toits en terrasse et déclenche une alarme en cas de fuite. Jonas Uebelhart, chef de projet, est conquis: les toits en terrasse intelligents ne sont que le début dans le domaine du Smart Building.

Texte: Jörg Rothweiler, Images: Herbert Zimmermann, Vidéo: TinCan Motion, 16 mai 2019

Jonas Uebelhart est tout sauf un intello du numérique, mais il apprécie les possibilités offertes par la numérisation et les utilise de manière ciblée, au bénéfice des clients et de la réussite économique. Après avoir décroché sa maturité à Horw, le dessinateur en bâtiment a suivi le cursus du BSc en ingénierie économique | Innovation avec spécialisation dans les capteurs de bâtiment basés sur l’IoT.

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Orkanet a également été installé sur le toit en terrasse de la plus haute tour en bois de Suisse. Dans la vidéo, Jonas Uebelhart, chef de projet, explique comment la solution permet d’éviter d’importants dégâts sur les toits en terrasse.

Voitures intelligentes, maisons bêtes

«À l’heure actuelle, les voitures sont plus intelligentes que les bâtiments», dit-il. «Même dans les petites voitures, de nombreux capteurs surveillent d’innombrables paramètres et déclenchent une alarme lorsque des dommages techniques sont imminents ou que la sécurité du fonctionnement est compromise, par exemple lorsque la pression des pneus n’est plus suffisante. Les bâtiments, par contre, ont jusqu’à présent été une sorte de boîte noire. Nous n’avons aucune idée de leur structure intérieure et nous ne savons presque rien de l’état d’un bâtiment. C’est pourquoi, les dommages ne se remarquent généralement que lorsqu’il est trop tard, et dans ce cas, cela peut revenir très cher», explique Jonas Uebelhart, qui a rejoint siworks en 2016 en tant que spécialiste en capteurs de bâtiment après avoir obtenu son diplôme de responsable de projet. Il y est responsable d’«Orkanet», le système intelligent de surveillance des toits en terrasse.

Besoins du client et initiative propre

Orkanet se fonde sur les besoins de la clientèle. «En 2015, un client recherchait un système pour surveiller en permanence l’état de son immeuble», explique Jonas Uebelhart. «Étant donné qu’il n’y avait toujours pas de solution, siworks a lancé la sienne. Elle a bien fonctionné, mais tout était câblé et l’installation s’est révélée compliquée.» Jonas Uebelhart était convaincu que cela pouvait se dérouler dans de meilleures conditions! Lorsqu’il a entendu parler du Low Power Network, le réseau LoRaWAN pour l’Internet des objets de Swisscom, fin 2016, il a été emballé. Lui et ses collègues de l’équipe d’Orkanet sont passés par les Bootcamps IoT dès le début de l’année 2017, puis tout est allé très vite, dit-il. En collaboration avec un spécialiste suisse, de nouveaux capteurs IoT et une application web ont été développés pour permettre aux utilisateurs de visualiser les valeurs mesurées à tout moment et de gérer leurs projets. Au début de l’été 2018, «Orkanet» était mûr pour une utilisation en série. Depuis lors, plusieurs dizaines de systèmes ont été installés dans tout le pays, y compris sur le toit en terrasse de la plus haute tour en bois de Suisse, à l’extrémité ouest du site «Suurstoffi» à Rotkreuz.

Jonas Uebelhart: «L’évaluation continue de l’état de la structure du bâtiment nous aidera à mieux comprendre le ’système’ des toits en terrasse.»  

Sans électricité ni raccordement Internet 

«Orkanet» se compose d’un câble posé tout autour des bords du toit et d’un deuxième câble posé en forme de serpent dans la construction du toit. Si de l’eau pénètre dans le toit, un courant circule entre ces deux câbles et déclenche une alarme. D’autre part, les boîtiers munis de capteurs sont placés sur la surface du toit dans des ouvertures qui ressemblent à de petites cheminées. Les capteurs mesurent en permanence la température, le taux d’humidité et le niveau d’eau et transmettent les valeurs au système via le réseau LPN (Low Power Network) de Swisscom, de manière autonome, sans connexion électrique ou Internet. Si un seuil est dépassé ou non atteint, le système déclenche l’alarme et le propriétaire ou le couvreur peut réagir rapidement et adéquatement. «Vous savez quel est le problème, vous pouvez le contenir et le résoudre rapidement. Avant même que le matériau isolant ou même la structure du plafond ne soient trempés», explique Jonas Uebelhart. «C’est bon marché et respectueux de l’environnement. En effet, les matériaux isolants mouillés sont en partie des déchets dangereux.»

Jonas Uebelhart procède à l’analyse du système via un portail Internet.  

Construire des toits en terrasse toujours plus performants 

Outre les avantages immédiats pour les propriétaires, Orkanet offre un potentiel important pour le développement de toits en terrasse toujours plus performants. «L’évaluation continue de l’état de la structure du bâtiment nous aidera à mieux comprendre le ’système’ des toits en terrasse. À long terme, nous espérons que cela nous offrira de nouvelles opportunités de maintenance prédictive et de précieuses perspectives du développement de structures de toit optimisées et de nouveaux matériaux de construction», déclare Jonas Uebelhart.

 

En outre, dans un avenir proche, d’autres capteurs de bâtiment IoT, dont certains ont déjà été développés, par exemple pour la surveillance du climat ambiant, fourniront des informations de plus en plus complètes sur la structure et l’enveloppe des bâtiments. «Dans quelques années, les maisons seront aussi ’intelligentes’ que les voitures. Cela nous aidera à fabriquer des produits toujours plus performant et à planifier les travaux d’entretien et de maintenance sur une base factuelle et tournée vers l’avenir», explique Jonas Uebelhart, convaincu par cette solution prometteuse.

Les boîtiers avec des capteurs mesurent en continu la température, le taux d’humidité et le niveau d’eau.

«Orkanet», le système de surveillance des toits en terrasse basé sur l’IoT 

  • Solution IoT active pour l’analyse permanente et redondante de l’état des toits en terrasse et des terrasses sur les toits au moyen de méthodes de mesure ponctuelles et à couverture globale
  • Option de post-équipement «Orkanet Light» pour les toits en terrasse existants
  • Jusqu’à cinq ans d’autonomie de la batterie; remplacement aisé de la batterie
  • Transmission et évaluation continues des données
  • Application web avec tableau de bord convivial

Siworks AG

  • Année de fondation: 2010
  • Taille de l’entreprise: 21 collaborateurs
  • Structure: société anonyme composée des trois sociétés: siworks AG, siworks products GmbH et siworks immo AG
  • Produits: services d’ingénierie, systèmes de protection contre les incendies et capteurs de bâtiments; promotion immobilière, séminaires et numérisation dans la construction; production de composants et d’appareils électromécaniques, logistique

Swisscom Indoor Connectivity

La mise en réseau d’appareils à l’intérieur des bâtiments n’est pas une tâche facile: des murs épais, des matériaux de blindage tels que le béton et l’acier ou des zones situées en profondeur compliquent la transmission des signaux radio. Les systèmes fermés peuvent être utiles, mais il est difficile d’intégrer les appareils d’autres prestataires IoT au réseau. Et l’alimentation externe des capteurs n’est pas garantie partout; des appareils caractérisés par une autonomie de batterie aussi généreuse que possible sont alors indispensables.

 

Les nouvelles techniques d’accès IoT de Swisscom telles que le Low Power Network (LPN) ou la norme de communication mobile élargie NarrowBand-IoT, qui répond aux exigences spécifiques de l’IoT telles qu’une indépendance élevée vis-à-vis du réseau, la haute disponibilité et la sécurité, sont idéales pour la transmission de données à l’intérieur de bâtiments. Grâce à une bande passante étroite et à une grande portée, les données sont transmises de manière fiable et économe en énergie, quel que soit l’emplacement des capteurs. Avec LPN et NarrowBand-IoT, Swisscom réalise l’expansion nationale de l’IoT et établit une norme pour d’innombrables nouveaux écosystèmes IoT et applications numériques.

 

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