Kalisaya Ingénierie

Bureau d’Etudes Thermiques et Fluides

Concepteur de bâtiments à hautes performances énergétiques

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Simulations Thermiques Dynamiques

Une simulation thermique dynamique (STD) est une méthode de modélisation utilisée pour analyser et prévoir les comportements thermiques des bâtiments sur des périodes prolongées, généralement des jours, des semaines ou des années. Contrairement aux calculs thermiques statiques qui considèrent des conditions constantes ou moyennes, les simulations dynamiques prennent en compte les variations temporelles des conditions climatiques, les apports internes et externes, l’apport de l’inertie thermique, ainsi que les comportements des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation (CVC).

La STD est l’outil parfait pour les ingénieurs qui souhaitent accompagner les architectes ou les maitres d’ouvrage et concevoir des bâtiments performants et confortables pour les occupants.

Une STD s’articule autour des points suivants :

  • Modélisation du bâtiment : Le bâtiment est modélisé en 3D en prenant en compte ses caractéristiques géométriques, les matériaux et systèmes constructifs utilisés, l'isolation, les menuiseries extérieures, etc. On peut également dessiner autour de la modélisation, les masques lointains (montagnes et reliefs autour du lieu du projet) et proches (immeubles, arbres, etc.)
  • Conditions climatiques : Les données climatiques locales, telles que les températures extérieures, l'humidité, la vitesse du vent et l'ensoleillement, sont intégrées à la simulation. Ces données peuvent varier heure par heure et pendant toute une année. Nous possédons également des fichiers propres aux canicules futures (extrapolation des données actuelles pour 2040 et 2070) et ce pour le monde entier.
  • Scénarios d’usages : on définit avec soin des scénarios horaires et annuels très précis qui feront varier la thermique interne du projet : les gains de puissance liés aux apports de chaleur internes des occupants, des appareils électriques, de l'éclairage, etc.
  • Systèmes énergétiques : Les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, les systèmes de production d’ECS ainsi que les dispositifs d’énergie renouvelable sont décrits de manière détaillés et modélisés pour en déduire les consommations énergétiques globales du projet.
  • Comportement dynamique : Les simulations prennent en compte les variations temporelles et les interactions complexes entre les différents éléments du bâtiment et les conditions externes.

Résultats et Exploitation des Données

Les résultats d’une STD sont nombreux, notre expérience nous permet de les analyser avec sérieux et compétence. Ceux-ci incluent les variations des températures intérieures, les fréquences de surchauffe en été ou mi-saison, les besoins en chauffage et en climatisation, les consommations d’énergie, le confort thermique des occupants, le rôle de l’inertie thermique, etc.

Applications

Conception de bâtiments : optimiser l’isolation et l’inertie du système constructif, choisir les matériaux et les systèmes CVC pour atteindre une performance énergétique optimale.

Rénovation énergétique : Évaluer l’impact des améliorations énergétiques telles que le remplacement des fenêtres, l’amélioration de l’isolation ou l’installation de systèmes CVC plus efficaces.

Études de confort : Analyser le confort thermique des occupants sous différentes conditions climatiques et d’occupation. Très utile en période estivale, la STD nous permet d’accéder aux fréquences de surchauffes pour étudier le comportement des bâtiments soumis à des conditions extrêmes en période caniculaire par exemple.

Outils logiciels

Kalisaya Ingenierie travaille depuis toujours avec Pleiades Comfie de IZUBA qui intègre, outre le moteur RE2020/2012 du CSTB, le moteur de calcul COMFIE développé par l’Ecole des Mines de Paris.