Depuis 2018, l’Allemagne abrite l’un des lycées américains les plus modernes : dans les locaux des forces armées américaines stationnées à Kaiserslautern-Vogelweh. Avec une grande surface utile de 17 200 mètres carrés, le nouveau bâtiment certifié LEED suit le concept éducatif américain appelé « 21st Century Learning ». L’objectif est de préparer les jeunes à un avenir façonné par la technologie et les médias. Environ 850 élèves, de la neuvième à la douzième année, y apprennent au milieu d'une architecture moderne dans des espaces communs spacieux (appelés « communs »). Au lieu d'avoir des salles de classe fermées où l'enseignement est orienté vers l'avant, il y a sept « quartiers » d'apprentissage répartis sur deux niveaux autour du foyer de 1 600 mètres carrés, chacun comptant environ 120 étudiants qui forment un « centre d’apprentissage ». Des parois vitrées coulissantes permettent de créer des salles séparées si nécessaire. Deux gymnases, une salle de concert et des locaux techniques sont également disponibles. Le maître d’ouvrage était à la recherche d’une technique de bâtiment de pointe avec un grand nombre de systèmes spéciaux pour le projet. Mis à part le chauffage et la ventilation, il souhaitait également veiller à ce que les systèmes soient économes en énergie et fiables. Comme il n'y a pas de meilleur choix que Kieback&Peter, ils nous ont chargés d'intégrer tous les systèmes en une solution d'automatisation intelligente.
Pas du tout évident, mais tout simplement passionnant
L’ingénieur commercial Philipp Kraus et son équipe du bureau Kieback&Peter Mannheim ont été confrontés à toute une série de défis inhabituels lorsqu’ils ont lu les spécifications du contrat pour les forces armées américaines. Ce n’est pas seulement la grande échelle du projet « Lycée Kaiserslautern-Vogelweh » qui était passionnante. Le nombre et le type de demandes spéciales inhabituelles étaient également hors du commun : le maître d’ouvrage souhaitait notamment que tous les textes affichés dans le système de gestion technique de bâtiment (GTB) et l’automate de régulation soient bilingues, rédigés à la fois en allemand et en anglais. En outre, douze moniteurs devaient pouvoir être commandés de manière centralisée, de telle manière qu’ils puissent afficher des informations personnalisées aux élèves, et de nombreux systèmes de tiers ont dû être intégrés numériquement. Cela inclut, par exemple, les vitres de fenêtre obscurcissantes ainsi que les compteurs d’électricité et de chaleur. Dans quatre zones de bâtiments fermés avec des murs verts irrigués recouverts de plantes, le système Kieback&Peter doit également garantir une humidité constante. Loin d’être un jeu d’enfant, « mais n’importe qui peut y arriver », explique Philipp Kraus.
Tous les composants du système en un clin d’œil
Comment l’équipe a-t-elle réussi à mener à bien les missions et à temps ? Philipp Kraus explique : « Notre recette du succès consiste en des collègues expérimentés qui travaillent chez Kieback&Peter depuis très longtemps et la bonne coopération que nous avons avec le client sur le site. » L’essence de la solution d’automation « Made in Germany, Made for America » peut être clairement vue dans le local technique du lycée : un poste de travail PC relié à un serveur et un grand écran plat et sur lequel le système de Gestion Technique de Bâtiment Neutrino BMS fonctionne. En utilisant ce logiciel de commande et de surveillance centralisé de Kieback&Peter, les techniciens en bâtiment peuvent surveiller tous les composants du système intégrés et les conditions de fonctionnement sur l’interface utilisateur graphique et intuitive, et si nécessaire, modifier les spécifications cibles. Le système communique avec l’ensemble de la technique du bâtiment via câble/IP.
Derrière l’interface utilisateur virtuelle de l’automation de bâtiment, il y a huit centres d’informations qui sont répartis à travers tout le bâtiment de l’école. Ces centres gèrent les processus de commutation physiques des systèmes. Les automates DDC4200 et DDC4002 puissants et flexibles fonctionnent dans ces armoires électriques. Ces régulateurs communiquent avec le système Neutrino BMS, entre eux et avec des appareils de terrain situés sur 7 600 points de données physiques environ. Les passerelles fonctionnent également dans les centres d'information. Ces passerelles convertissent les signaux de commande des contrôleurs tiers de l’hôtel en signaux numériques pour les DDC.
Des vitres automatiques qui vous laisseront bouche bée.
Le travail spécifique est effectué par les capteurs et les actionneurs dans toutes les zones du lycée : par exemple, des capteurs CO2 rapportent la qualité de l’air aux contrôleurs. Si nécessaire, ils augmentent la puissance de ventilation grâce aux actionneurs. La même chose s’applique à la régulation de l’humidité dans les zones avec des murs végétalisés : Sur la base des mesures prises par les capteurs d'humidité, les contrôleurs indiquent aux actionneurs d'ouvrir les fenêtres plus largement ou de les fermer davantage. L’intégration des panneaux en verre obscurcissants dans l’auditorium est particulièrement intéressante : l’utilisateur peut déterminer le degré de l’obscurité via un écran tactile. La commande BACnet du contrôleur envoie des signaux de commande aux pans de fenêtre, où un revêtement métallique fournit un obscurcissement variable sans à-coups.
En mode automatique, les fenêtres s’obscurcissent automatiquement en cas de fort ensoleillement pour éviter que la salle ne chauffe trop. L’équipe a intégré des compteurs numériques d’électricité et de chaleur pour la gestion de l’énergie au système d’automation des bâtiments via M-Bus ou LON ; les automates DDC flexibles gouvernent aussi nativement ces protocoles ainsi que BACnet. Les douze moniteurs, sur lesquels des informations peuvent s’afficher individuellement par la gestion de l’école, ont été intégrés par les techniciens via IP. Chaque moniteur a sa propre adresse IP de manière à ce que du contenu différent puisse être affiché, comme le menu de la cantine ou des informations de l’école. L’équipe a également réalisé le souhait du maître d’ouvrage de pouvoir afficher tous les textes du système en allemand et anglais : tous les textes allemands ont été traduits par des professionnels et intégrés au système. En complément, le maître d’ouvrage a reçu des vidéos didactiques dans les deux langues. Malgré de nombreux défis épineux, l’équipe de Kieback&Peter respecte toujours ses engagements.
