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Le BIM et l’efficacité énergétique

Veiller à ce que l’efficacité énergétique soit appréhendée de la même façon par les architectes utilisant le BIM (Building Information Modeling) par les ingénieurs qui utilisent les logiciels de simulation et d’analyse thermique est l’objectif de la nouvelle recherche financée par l’ASHRAE.

Le projet permettra d’élaborer des modèles de référence open-source par lesquels les développeurs pourront tester leurs solutions au niveau de l’interopérabilité entre le BIM et les logiciels de simulation énergétique. Le projet mettra l’accent sur ​​les caractéristiques thermiques les plus courantes dans les bâtiments supposés avoir le plus grand impact sur la consommation d’énergie et fournira des lignes directrices pour décrire des modèles thermiques extraits du BIM ainsi que les règles pour extraire ces modèles, utilisés pour l’analyse énergétique des bâtiments dans leur intégralité.

«This research will promote the inclusion of energy efficiency measures in the early design of building model development », déclare Mark Clayton , chercheur principal pour le projet et directeur associé du Centre pour le Logement et le développement urbain à la Texas A & M. « Il est prévu d’augmenter considérablement l’efficacité et la précision de l’analyse de l’énergie et de permettre la construction de modèles pour atteindre des niveaux plus élevés d’efficacité énergétique. « 

Des études ont montré que les problèmes liés à l’échange d’informations entre les différents systèmes de logiciels de conception de bâtiments provoquent plus de 16 milliards de dollars de dépenses inutiles par an.

 » La recherche permettra de favoriser ASHRAE pour l’interopérabilité entre les différents systèmes BIM et les systèmes de simulation énergétique, ainsi que d’éliminer certains des coûts attribuables à la mauvaise interopérabilité », explique Clayton.  » Plus important encore, l’amélioration de l’interopérabilité devrait améliorer la qualité de la conception et l’efficacité énergétique des bâtiments. « 

Le projet de recherche ASHRAE 146, Développement d’un BIM Référence pour le Modèle Thermique et les Tests de Conformité, a été décerné à la Texas A & M University. Le projet d’environ 175000 dollars devrait durer 15 mois. Il est parrainé par le comité technique de l’ASHRAE (TC) 1.5 (applications informatiques).

Exemple d’un calcul thermique réglementaire
La capture d’écran ci-dessous illustre le résultat de l’import d’un fichier IFC dans le logiciel thermique Climawin, dans le but d’effectuer un calcul RT 2005. L’arborescence spatiale (bâtiment > niveau > pièce) a été récupérée du BIM ainsi que les informations sur les pièces et les parois opaques et vitrées. Le logiciel délivre des informations sur la consommation de chauffage, d’eau chaude, le refroidissement… Au final, on obtient la fiche de contrôle que le bureau d’étude doit rendre avec son étude RT 2005.Sans titre2

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Le BIM à la rencontre de la Ville Durable

Le BIM et la simulation énergétique

Le « Building Information Modeling » ou « Bâtiment et Informations Modélisées » en plus d’être une maquette numérique, est une base de donnée actualisée tout au long de la conception du bâtiment. C’est une pratique permettant de référencer tous les équipements et matériaux du bâtiment ainsi que leurs qualités et impacts environnementaux. Elle permet de mieux gérer les interfaces entre métiers et est très utile pour la simulation de consommation d’énergie. En effet la modification de paramètres est plus facile et moins coûteuse qu’en phase de production. On peut aisément améliorer les capacités du bâtiment en multipliant les variantes et les simulations.

Une fois le bâtiment produit, on peut envisager d’utiliser la maquette 3D en continuant à la faire évoluer en fonction de l’exploitation et de la réhabilitation du bâtiment. En intégrant des capteurs et des compteurs au bâtiment il serait possible d’enrichir la maquette numérique de données recueillies lors de la vie de l’ouvrage comme par exemple son taux d’occupation ou les températures ressenties à l’intérieur. Ces paramètres pourraient donc être utilisés dans le cadre de simulation afin d’optimiser cette fois-ci les réglages des équipements.

Le transfert de la maquette numérique vers des outils de « Gestion de Maintenance » permettra d’amortir les coûts de mise en place des maquettes numériques sur la phase d’exploitation notamment par une optimisation des consommations énergétiques des différents équipements techniques.

Le BIM au service de la ville

Dans le futur, avec l’essor de l’usage du BIM on disposera d’informations de plus en plus nombreuses sur les nouvelles constructions. On pourrait même envisager que le parc existant soit lui aussi numérisé pour venir compléter l’information sur le tissu urbain.

On assistera également à un déploiement des équipements permettant la production d’énergies renouvelables sur les bâtiments. Ces derniers seront de plus en plus « intelligents » dans leur gestion des équipements. Nos outils d’analyse seront précis et fiables car basés sur des données générées en temps réel.

Nous aurons donc connaissance des besoins et des productions énergétiques de chaque bâtiment numérisé. Il sera alors possible de représenter la ville sous forme numérique et de soumettre son territoire à des simulations climatiques. Nous pourrons ainsi piloter la production d’énergies non renouvelables en fonction des besoins et de la météo. Le réseau ne sera pas saturé les jours où le parc d’énergies renouvelables sera en capacité de produire beaucoup.

La modification des habitudes de conception avec la mise en place systématique d’une numérisation du bâtiment permettra des économies en terme d’énergie, tout au long de la vie de l’ouvrage. Les petits bâtiments qui ne renverraient pas des informations en temps réel pourraient tout de même trouver leur place dans des simulations à plus grandes échelles afin d’améliorer l’urbanisation du territoire.

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