Conception bioclimatique et simulation numérique

La simulation numérique : outil d’aide à la décision

Avec une forte préoccupation pour la conception des bâtiments, leur fonctionnement, la maîtrise de leurs coûts d'exploitation et de maintenance, nous apportons aux donneurs d’ordres et architectes des prestations spécialisées pour garantir la maîtrise globale de l'impact environnemental de leurs projets.

Pour ce faire, nous recourons à l'utilisation de codes de calculs et d'outils de simulation numérique du comportement des bâtiments et des systèmes. Ces logiciels permettent d'améliorer la qualité environnementale des bâtiments, d'optimiser leurs performances énergétiques, de réduire les coûts d'exploitation du bâtiment, tout en garantissant le confort des occupants.

Le recours à la simulation permet d’impliquer transversalement les acteurs du projet (donneur d’ordre, urbaniste et architecte, bureaux de génie conseil), pour la mise en œuvre de solutions éco-énergétiques contribuant à la performance globale du projet.

Etude paramétrique permettant de définir les combinaisons optimales de solutions

  • Optimisation de l'enveloppe (isolation, ponts thermiques, répartition des surfaces vitrées, types de menuiseries, étanchéité)
  • Comparaison de systèmes pour la ventilation, le chauffage et le refroidissement en cout global
  • Estimation des flux solaires et détermination des protections associées
  • Analyse du potentiel de ventilation naturelle par simulation CFD (couplage thermo-aéraulique) et étude des stratégies de rafraichissement passifs

Comparaison de solutions en coût global et détermination de bilans globaux

  • Vérification de la performance énergétique du projet selon les référentiels (LEED, HQE)
  • Estimation de l'impact environnemental (émission de GES, NOx et de particules)
  • Intégration des coûts d'investissement, d'entretien, de maintenance et de remplacement
  • Prise en compte du coût des énergies et de leur évolution
  • Comparaison du modèle avec des données d'exploitation (relevés, factures) dans le cadre d'audits énergétiques.

Détermination des besoins et des consommations par poste énergétique

Modélisation 3D détaillée par simulation thermique dynamique reproduisant un fonctionnement réaliste du bâtiment :

  • Définition de scénario et de profils d'utilisation selon les typologies
  • Analyse des simulations tous usages confondus

Etude de confort visuel

  • Calcul standardisé de Facteur de Lumière du Jour (FLJ)
  • Simulation dynamique en autonomie lumineuse permettant de quantifier l'éclairement en lumière naturelle et d'évaluer l'éclairage artificiel requis
  • Validation des principes de façade et optimisation des surfaces vitrées selon les exigences des référentiels (LEED, HQE)

Etude du confort thermique

  • Analyse par simulation thermique dynamique du confort thermo-aéraulique des espaces intérieurs (inertie et protections solaires, stratégie de ventilation naturelle, systèmes de rafraichissement passif)
  • Modélisation approfondie du confort intérieur par couplage avec un outil de simulation CFD (principes de diffusion d'air, effets radiatifs, stratification thermique)
  • Détermination des niveaux de confort hygrothermique selon les exigences des référentiels (LEED, HQE) et les normes (PMV-PPD de l’ASHRAE 55, confort adaptatif de l'ISO 15251, diagramme de Givoni)

test image 8 confort thermique

Aide à l’implantation des bâtiments et aux études urbaines

  • Impact d'un projet sur son environnement immédiat vis-à-vis du droit du soleil
  • Estimation de l'ambiance aéraulique du site et du confort des espaces extérieurs par simulation CFD à plusieurs échelles (bâtiment, îlot, quartier)
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