Simulation Thermique Dynamique (STD) – Expertise pour des Bâtiments Performants et Confortables
Les logiciels de simulation thermique dynamique (STD) jouent un rôle essentiel dans l’optimisation de la conception des bâtiments. Ces outils avancés permettent de simuler, de manière précise et réaliste, le comportement thermique des constructions à travers des calculs énergétiques détaillés. La simulation thermique dynamique s’impose désormais comme un élément incontournable pour répondre aux enjeux contemporains de confort, de performance énergétique et de développement durable.
Chez ADTEEC, nous nous engageons à offrir des solutions à la fois innovantes et adaptées aux besoins de nos clients, en mettant en œuvre des simulations thermiques dynamiques afin d’optimiser les bâtiments pour un confort maximal et des performances énergétiques de haut niveau.
Contexte Historique et Évolution de la Simulation Thermique Dynamique
La simulation thermique dynamique a émergé dans les années 1970-1980, en parallèle avec l’adoption des premières réglementations thermiques dans le secteur du bâtiment. Les outils de simulation de l’époque étaient limités, offrant une analyse au pas de temps mensuel et ne tenant pas compte de la dynamique temporelle des échanges thermiques.
Avancée des logiciels modernes : Les logiciels actuels de simulation thermique dynamique offrent une richesse de données inédite, permettant d’affiner les prévisions sur le comportement thermique des bâtiments tout au long de l’année. Ces outils ont évolué pour devenir aussi performants, voire plus efficaces, que les calculs manuels effectués par des ingénieurs. Aujourd’hui, ces outils ne se contentent pas de réaliser des analyses précises, mais offrent également des interfaces utilisateur plus attrayantes, facilitant ainsi la compréhension des résultats.
Le logiciel couramment utilisé par ADTEEC pour des simulations thermiques dynamiques est Pleiades+Comfie de l’éditeur IZUBA.
Cet outil est capable de produire des simulations à pas de temps horaire, offrant ainsi une analyse précise du comportement thermique d’un bâtiment en fonction de différents facteurs (climatiques, usages, matériaux, etc.).
La simulation thermique dynamique a émergé dans les années 1970-1980, en parallèle avec l’adoption des premières réglementations thermiques dans le secteur du bâtiment. Les outils de simulation de l’époque étaient limités, offrant une analyse au pas de temps mensuel et ne tenant pas compte de la dynamique temporelle des échanges thermiques.
Avancée des logiciels modernes : Les logiciels actuels de simulation thermique dynamique offrent une richesse de données inédite, permettant d’affiner les prévisions sur le comportement thermique des bâtiments tout au long de l’année. Ces outils ont évolué pour devenir aussi performants, voire plus efficaces, que les calculs manuels effectués par des ingénieurs. Aujourd’hui, ces outils ne se contentent pas de réaliser des analyses précises, mais offrent également des interfaces utilisateur plus attrayantes, facilitant ainsi la compréhension des résultats.
Le logiciel couramment utilisé par ADTEEC pour des simulations thermiques dynamiques est Pleiades+Comfie de l’éditeur IZUBA.
Cet outil est capable de produire des simulations à pas de temps horaire, offrant ainsi une analyse précise du comportement thermique d’un bâtiment en fonction de différents facteurs (climatiques, usages, matériaux, etc.).
Utilisation et Objectifs de la Simulation Thermique Dynamique
A quoi sert la simulation thermique dynamique (STD) ?
Les logiciels de STD sont conçus pour analyser et simuler l’ensemble des échanges thermiques classiques (convection, conduction, rayonnement) d’un bâtiment. Ces outils permettent de prendre en compte des aspects cruciaux comme le dimensionnement énergétique, le confort thermique des occupants, la gestion de l’éclairage, ainsi que les interactions avec le climat local. Voici les objectifs principaux d’une simulation thermique dynamique :
Dimensionnement énergétique :
Évaluation de solutions énergétiques complexes, prenant en compte différents types de sources d’énergie, le bilan carbone, et l’énergie grise.
Optimisation de la consommation énergétique à travers la simulation d’équipements (chauffage, climatisation, éclairage, etc.).
Analyse du confort thermique :
Étude des conditions de confort thermique, tant en hiver qu’en été, avec une précision horaire (ou même minute par minute) permettant une adaptation fine aux besoins des occupants.
Gestion de l’éclairage :
Optimisation de l’éclairage naturel, avec prise en compte des protections solaires et de l’appoint artificiel, pour garantir des conditions lumineuses adaptées à l’environnement intérieur.
Évaluation des interactions climatiques :
Simulation de l’impact du vent, de la ventilation naturelle et des systèmes passifs comme les puits climatiques, pour améliorer la régulation thermique du bâtiment.
Prédiction des consommations énergétiques réelles :
Modélisation des interactions entre l’enveloppe du bâtiment, l’inertie thermique, les apports gratuits internes et externes, les comportements des occupants et le climat local.
Fonctionnalités et Avantages des Logiciels de STD
Les logiciels de simulation thermique dynamique offrent des avantages significatifs pour les maîtres d’ouvrage, les architectes et les concepteurs:
Dimensionnement précis :
Ces logiciels permettent de dimensionner les équipements de manière optimale en prenant en compte tous les facteurs environnementaux, comportementaux et techniques.
Prévision fiable :
Les résultats issus des simulations offrent une prévision fiable des consommations énergétiques, ce qui permet de garantir la performance énergétique du bâtiment à long terme.
• Optimisation de la conception :
Ces outils permettent d’optimiser la conception d’un bâtiment à travers des études de sensibilité, en prenant en compte des phénomènes complexes et transitoires (variations climatiques, suroccupation, etc.). Optimisation de l’éclairage naturel, avec prise en compte des protections solaires et de l’appoint artificiel, pour garantir des conditions lumineuses adaptées à l’environnement intérieur.
• Tests en conditions extrêmes :
La simulation thermique dynamique permet de tester les bâtiments dans des contextes extrêmes, comme des périodes de canicule, des vents forts ou des conditions de suroccupation. Cela permet aussi la simulation de l’impact du vent, de la ventilation et des systèmes passifs comme les puits climatiques, pour améliorer la régulation thermique du bâtiment.
• Facilitation de la prise de décision :
Ces outils permettent de fournir des informations claires et argumentées aux décideurs, facilitant ainsi les choix relatifs à la conception du bâtiment, l’installation des systèmes énergétiques et la gestion du confort thermique.
Méthodologie Détaillée : Les 6 Étapes Clés de la Simulation Thermique Dynamique
Chez ADTEEC, nous suivons une méthodologie rigoureuse pour garantir des simulations thermiques dynamiques précises et efficaces. Voici les six étapes clés de cette méthodologie :
Analyse : Quel est le domaine d’étude ? Nous identifions précisément les objectifs de la simulation (par exemple, optimiser la consommation énergétique, améliorer le confort d’été, etc.).
Compréhension : Quels sont les phénomènes physiques mis en jeu ? Cette étape consiste à bien comprendre les phénomènes thermiques et à mobiliser les compétences en thermodynamique ainsi que des connaissances approfondies des logiciels.
Modélisation : Quels modèles utiliser ? Nous validons les hypothèses et les données du projet avec toutes les parties prenantes (architectes, maîtres d’ouvrage, ingénieurs).
Simulation : Ai-je bien cerné le problème ? À cette étape, nous testons différents scénarios pour résoudre des problématiques spécifiques, comme le dimensionnement d’un système de refroidissement naturel.
Interprétation : Comment exploiter les résultats ? Les résultats sont analysés pour déterminer l’efficacité du confort thermique, l’optimisation de l’enveloppe du bâtiment et l’évaluation des consommations énergétiques.
Synthèse : Quelles informations transmettre ? Les résultats sont synthétisés et présentés sous forme de courbes, diagrammes, ou même de modélisation 3D, afin de faciliter la compréhension par les décisionnaires.
Limites et Précautions à Prendre en Compte
Bien que la simulation thermique dynamique soit un outil puissant, il est essentiel de tenir compte de certaines limites :
Données d’entrée :
La précision des résultats dépend largement de la qualité des données d’entrée (climatiques, techniques, usages). Une attention particulière devra être portée à la qualité du zonage lors de la modélisation.
Modélisation simplifiée des zones :
Les zones modélisées par les logiciels de STD sont souvent définies par une température unique, ce qui simplifie la modélisation mais peut omettre des phénomènes complexes comme la stratification de l’air.
Transferts d’air :
Les transferts d’air naturels (comme les fenêtres ouvertes) doivent être saisis manuellement, ce qui limite la modélisation des phénomènes imprévisibles comme la ventilation naturelle.
Optimisation des Installations Thermiques et Confort d’Été
Chez ADTEEC, nous savons qu’il est essentiel de travailler dans de bonnes conditions, notamment en période de chaleur intense. Avec les changements climatiques et les canicules de plus en plus fréquentes, nous nous engageons à vous aider à optimiser vos installations thermiques pour garantir un confort d’été optimal. Nous analysons et dimensionnons vos systèmes thermiques pour améliorer non seulement les performances énergétiques, mais aussi le confort des occupants. Grâce à notre expertise, nous vous aidons à réduire vos coûts énergétiques tout en optimisant les équipements pour un environnement intérieur agréable.
ADTEEC, Partenaire de la Transition Énergétique
Qu’il s’agisse de bâtiments neufs ou existants, notre expertise en ingénierie thermique nous permet d’offrir des solutions adaptées aux exigences contemporaines de confort et de durabilité. En combinant innovation, précision et accompagnement, nous participons activement à la construction de bâtiments basse consommation et à la transition vers des bâtiments à énergie positive (BEPOS).
