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La Simulation Thermique Dynamique (STD) vue par l’équipe d’ALTO Ingénierie.
La STD : Focus. Pourquoi ? Un bâtiment à très faible consommation d’énergie ne se comporte pas comme les bâtiments traditionnels. Une modélisation fine de son comportement est nécessaire pour optimiser sa conception au regard des besoins de chauffage et du confort d’été. En effet, des phénomènes auparavant négligeables dans les bâtiments à 200 kWh/m².an de besoins de chauffage deviennent de première importance dansles BBC (de l’ordre de 30 kWh/m².an de besoins de chauffage) : le traitement des ponts thermiques, la gestion des apports solaires et internes, l’étanchéité du bâtiment… De plus, un bâtiment très isolé est davantage sujet aux surchauffes estivales dues à un effet « Thermos ». Il est alors essentiel de minimiser les apports solaires et internes, de maximiser l’inertie et de mettre en place une stratégie de rafraîchissement naturel efficace. Il devient donc nécessaire de quantifier à l’avance les impacts de la conception architecturale sur les besoins de chauffage et le confort d’été, d’où l’intérêt de la simulation thermique dynamique (STD). Comment ça marche ? La simulation thermique dynamique simule au pas de temps horaire le fonctionnement du bâtiment en fonction de la météo, de l’occupation des locaux ,… Au final, on accède à l’évolution heure par heure des températures intérieures, des besoins de chauffage/climatisation dans les différentes zones prédéfinies du bâtiment. La STD permet de prendre en compte l’inertie thermique du bâtiment, les ponts thermiques, le comportement des usagers, la stratégie de régulation et de mener les études de sensibilités afférentes. La STD permet donc d’identifier et de quantifier l’impact des différentes fuites énergétiques (ponts thermiques, infiltration) et des systèmes mis en œuvre (production, émetteurs, ventilation), afin de valider les concepts et solutions techniques retenues. Des hypothèses, des données d’entrée et une analyse pertinentes. La simulation thermique dynamique reste un outil : elle ne peut donner à elle seule des résultats pertinents. Une STD est valide sous condition que les hypothèses et le modèle soient pertinents. La responsabilité revient au bureau d’étude de mener à bien la simulation et d’assurer notamment : la cohérence du modèle (entrées, hypothèses explicites et réalistes), une exploitation poussée des données, une analyse pertinente (études de sensibilité sur les consommations, nombre d’heures d’inconfort). Pour approfondir l’analyse du projet par des indicateurs quantitatifs, l’approche en coût global à partir des variantes de STD donne une traduction économique de l’efficacité énergétique et des impacts environnementaux. Neuf et Rénovation. Une STD est nécessaire en phase de conception d’un projet de construction, afin de privilégier des solutions compatibles avec les objectifs de faible consommation. Elle l’est aussi dans l’existant quand il s’agit d’établir une stratégie de rénovation. Dans ce dernier cas, on réalise une série de STD pour tester différentes solutions techniques à tout niveau (enveloppe, ventilation, chauffage, vitrage, équipement…). On peut trouver l’optimum entre performances et retour sur investissement, ce qui permet d’établir une stratégie de rénovation énergétiquement performante avec un temps de retour minimal. Logiciels. ALTO Ingénierie travaille avec les logiciels suivants :
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