Conjuguée aux évolutions du secteur de la construction, comme l'utilisation accrue de panneaux préfabriqués dotés de fonctionnalités électroniques intégrées, l'intégration de technologies de ce type promet des bâtiments intelligents qui facilitent la maintenance prédictive, sont plus économes en énergie et répondent aux besoins des occupants.

Détection numérique des fuites

Quiconque a déjà subi une fuite d'eau à domicile sait à quel point cela peut être perturbant et coûteux, nécessitant le remplacement des murs, des plafonds et des sols. De plus, la zone touchée est inutilisable le temps que tout sèche, à l'aide de ventilateurs et de déshumidificateurs extrêmement bruyants. Il est donc clair qu'une technologie permettant de réduire la probabilité et la gravité des fuites présenterait des avantages considérables pour les propriétaires, les entreprises et les compagnies d'assurance.

Les capteurs d'humidité imprimés constituent une solution prometteuse qui, intégrés aux murs et aux sols, pourraient détecter les fuites très tôt et alerter le propriétaire du bâtiment. La société suédoise InviSense a développé un tel système, principalement destiné aux salles de bains. Une antenne RFID imprimée est recouverte d'un matériau absorbant l'humidité. Sa fréquence de résonance varie en fonction du taux d'humidité, ce qui est détectable par un lecteur RFID. Bien que la détection des fuites derrière le carrelage puisse être effectuée de manière non destructive, elle ne fournit pas d'informations en continu.

Une entreprise britannique développe une solution innovante pour la détection des fuites. Elle propose des capteurs capacitifs à bas coût, fabriqués avec des encres à base de carbone et imprimables à l'aide d'imprimantes graphiques classiques. Grâce à leur format en couche mince, ces capteurs peuvent être installés sous des appareils électroménagers tels que lave-vaisselle, lave-linge, chaudières et canalisations, voire même sous les planchers ou à l'intérieur des murs. Connectés au cloud, ces capteurs alertent les occupants en cas de hausse d'humidité, permettant ainsi d'intervenir avant que la fuite ne devienne importante.

Chauffage, éclairage et câblage intégrés

Les techniques de construction résidentielle n'ont guère évolué depuis de nombreuses années, et la plupart des maisons sont encore construites sur place avec des matériaux traditionnels. L'installation de la plomberie et de l'électricité se fait pendant la construction, ce qui nécessite une main-d'œuvre qualifiée sur chaque chantier. Alors que la plupart des voitures sont fabriquées depuis des années sur des chaînes de production largement automatisées, les maisons restent, pour l'essentiel, construites artisanalement.

Il existe donc une excellente opportunité de réduire simultanément les coûts de construction et d'apporter une valeur ajoutée aux occupants en intégrant des fonctionnalités aux matériaux de construction. Parmi les exemples prometteurs, citons l'intégration de radiateurs électriques dans les panneaux muraux, éliminant ainsi le besoin de radiateurs indépendants disgracieux. Les interrupteurs, le câblage, l'éclairage et autres types de capteurs pourraient également être installés dans les panneaux muraux avant leur pose, réduisant ainsi le besoin de fixations individuelles qui augmentent les coûts et encombrent visuellement l'espace.

Amélioration de l'efficacité énergétique

Améliorer l'efficacité énergétique des logements est essentiel pour atteindre les objectifs de réduction des émissions de CO2, car les ménages sont actuellement responsables d'environ 30 % des émissions dans les pays développés. Si une plus grande adoption des technologies éprouvées, comme une isolation renforcée des murs et des toitures, est importante, les technologies émergentes présentent également un potentiel considérable.

Les panneaux photovoltaïques, actuellement installés sur environ 3,5 % des foyers britanniques, font l'objet d'innovations constantes. Parmi les approches émergentes, on trouve la construction de cellules photovoltaïques en tandem, qui utilisent une couche supplémentaire absorbant la lumière pour capter l'énergie solaire plus efficacement.

Cependant, les panneaux solaires rigides installés sur les toits ne conviennent pas à tous les bâtiments. Une autre solution consiste à utiliser des cellules solaires semi-transparentes, qui peuvent être appliquées sur les fenêtres sous forme de fines feuilles. Bien que moins efficaces, car elles absorbent beaucoup moins de lumière, les cellules solaires semi-transparentes permettent d'utiliser les fenêtres existantes pour la production d'énergie. Une autre technologie, encore à ses débuts, est le photovoltaïque photochromique, qui absorberait une plus grande proportion de lumière solaire par temps ensoleillé.

Une autre frontière pour la révolution numérique

Les bâtiments, qu'ils soient résidentiels ou commerciaux, ont tardé à tirer profit de la révolution numérique. Bien que de nombreux éléments de haute technologie y soient intégrés, la structure même du bâtiment reste généralement peu imprégnée de technologies modernes. Cette situation devrait évoluer dans les années à venir, grâce aux « bâtiments intelligents » qui permettront une maintenance prédictive, une construction plus efficace et l'intégration, dès la conception, de capteurs, de systèmes de chauffage, d'éclairage et de récupération d'énergie dans les matériaux de construction.