BIM et optimisations énergétiques

Les optimisations énergétiques de ventilation et d’apports solaires sont des éléments clés dans les bâtiments durables et passifs. Je vais vous dévoiler comment le BIM permet de faire des optimisations aérauliques ainsi que l’optimisation des apports solaires.

Le confort d’un bâtiment passif réside dans le confort hygrothermique de ses occupants, il s’agit de bien gérer la ventilation et les gains solaires.

Ventilation :

La ventilation doit être contrôlée et se faire oublier, tout en garantissant un confort ambiant. Un débit d’air optimisé par local doit être définit, il est d’un juste compromis d’une part les dépenses énergétiques pour mettre en mouvement l’air et d’autre part le renouvellement d’air afin de garantir la bonne qualité de l’air. Les vitesses d’air passant dans les gaines doivent être faibles de mode à éviter les nuisances acoustiques et des pertes de charges trop élevées, les sections sont dimensionnées selon le MOPEC. D’une autre part, des sections trop grandes de gaines sont à éviter pour des raisons économiques et d’encombrements.

Un bon compromis entre sections des gaines et longueur du réseau doit être trouvé. Ce dimensionnement de gaines est réalisé automatiquement avec le logiciel numérique BIM. L’outil numérique calcul en temps réel les vitesses et les pertes de charges du réseau.

Dans ma façon de faire, à chaque bouche de ventilation j’indique le débit d’air à apporter ou extraire dans le local. A chaque embranchement, le logiciel calcul le débit d’air transitant dans le réseau.

Une fois tout le réseau modélisé, le logiciel m’indique dans quels parties la vitesse est trop élevée (j’ai programmé Revit afin qu’il prenne en compte le MOPEC). Dans le cas ou j’identifie une vitesse trop élevée dans une partie du réseau, alors j’agrandi la section en cause.

Les pertes de charges sont optimisées grâce à la maquette numérique. Une perte de charge trop élevée engendra des puissances électriques absorbées plus élevées dans le fonctionnement des ventilateurs (pénalise la vérification Minergie et majore les coûts d’exploitation).

réseaux de gaines optimisé sur Revit

Apports solaires :

Le confort hygrothermique dans le bâtiment est aussi une affaire de gains ou de protection solaire. A partir du logiciel BIM, on peut aussi analyser l’ensoleillement sur chaque façade à n’importe quel instant de l’année. Avec le BIM, le bâtiment est géoréférencé, l’ensoleillement réel peut alors être simulé en fonction du jour et de l’heure de l’année.

Avec cette manière de faire je peut ainsi voir les ombrages créés sur la façade, le BIM, me permet ainsi de voir quelle est la zone qui capte le soleil en hiver. Avec cette méthode je peux conseiller à l’architecte d’augmenter la surface vitrée à cet endroit et inversement je conseil de diminuer la surface des vitrages dans les zones qui captent le soleil l’été. Cette analyse m’est surtout très utile lors de mes projets sur les bâtiments passifs à la demande du client.

simulation solaire sur Revit

Conclusion :

Une fois faites toutes ces analyses, le confort thermique se fera sentir lors de l’exploitation : économies en chauffage (vitrages captant le soleil en hiver), bâtiment plus frais l’été (pas de fenêtres dans les zones captant le soleil en été), économies en électricité (pertes de charges optimisés), confort acoustique et économies sur la quantité de matériel (calcul des sections optimisées). La simulation solaire sur Revit me permet également d’estimer la longueur optimisée d’une casquette afin de créer un ombrage devant une fenêtre en été.

étude de la géométrie d’un pare-soleil sur une partie du bâtiment (simulation solaire Revit)