Conception bioclimatique :
Simulation Thermique et Energétique Dynamique
La conception bioclimatique repose sur la compréhension et l’utilisation optimale des conditions climatiques naturelles pour créer des environnements de vie et de travail confortables, tout en minimisant l’impact énergétique. Notre approche intègre deux outils clés : la Simulation Thermique Dynamique (STD) et la Simulation Énergétique Dynamique (SED).
La Simulation Thermique Dynamique (STD)
La simulation thermique dynamique ou STD permet d’étudier le risque d’inconfort lié aux fortes chaleurs estivales à l’intérieur des bâtiments.
1- La modélisation du projet en 3 dimensions
Dans un premier temps, le bâtiment est modélisé en 3 dimensions dans un logiciel de calculs thermiques dynamiques. Les caractéristiques physiques des parois sont définies.
L’environnement du projet est également intégré au modèle (végétation, bâtiments proches et masques lointains)
2- Le calcul thermique dynamique
Une fois le bâtiment modélisé et les scénarios d’usage définis, le calcul thermique dynamique est réalisé en prenant en compte de la météo locale. Les résultats permettent de connaître heure par heure l’évolution de la température intérieure dans chaque pièce du bâtiment. La limite d’inconfort est généralement donnée pour une température intérieure supérieure à 27°C.
Deux indicateurs vont nous permettre d’évaluer le confort d’une zone :
- Le nombre d’heures d’inconfort qui correspond au nombre d’heures dans l’année pendant lesquelles la température intérieure est supérieure à la température de confort
- Le taux d’inconfort qui correspond au rapport du nombre d’heures d’inconfort par rapport au nombre d’heures d’occupation exprimé en pourcentage
Lorsque le taux d’inconfort est supérieur à 3 %, le risque d’inconfort est réel. Des solutions de protection passive contre les surchauffes doivent être envisagées.
3- L’analyse des résultats : Comprendre pour mieux agir
L’analyse des résultats va permettre d’identifier les causes des surchauffes et de cibler les différentes pistes de protections passives à mettre en œuvre. Différentes variantes seront alors étudiées et comparées.
La Simulation Energétique Dynamique (SED)
Véritable outil de la conception bioclimatique, la simulation énergétique dynamique ou SED permet de prévoir les consommations énergétiques des différentes variantes du projet à partir du modèle réalisé lors de la STD.
Ainsi, la SED permet non seulement de connaître l’impact d’une variante sur le confort estival, mais également son impact sur les consommations énergétiques à court, moyen et long terme.
Le maître d’ouvrage pourra orienter ses choix en intégrant les coûts d’investissement, les coûts de maintenance et l’évolution des coûts des énergies par une approche en « coût global »