Simulation énergétique dynamique (SED) – Maîtrise des consommations d’énergie

Les outils de modélisation thermique sont aujourd’hui devenus incontournables dans la conception de projets environnementaux.

En effet, nous sommes passés d’une ère où les parties environnementales des projets se justifiaient avec des pages de texte à une ère de la justification où les pages de calcul les ont remplacées.

La simulation thermique permet donc d’estimer des besoins énergétiques d’un projet (calorifiques et frigorifiques) en fonction de sa géométrie, de ses caractéristiques physiques (isolation, inertie, type de menuiserie…) et de sa localisation.

En fonction des outils, si la modélisation de la production énergétique est possible, elle permet alors de passer des besoins énergétiques à la consommation. Il faut pour cela y intégrer, en plus de la production, les rendements de régulation, distribution et émission.

La SED (simulation énergétique dynamique) permet donc d’agir à plusieurs niveaux d’avancement du projet, en esquisse pour valider une conception de projet comme en PRO pour calculer de manière assez précise les consommations énergétiques du projet.

La SED, de par ses résultats concrets, donne donc une évaluation chiffrée des options retenues. Elle apporte une réponse concrète à une évaluation qui restait intuitée.

L’outil de SED permet de modéliser les bâtiments et de mesurer l’impact de chaque paramètre de la construction sur le niveau de performance énergétique de bâti. Cet outil est devenu indispensable pour concevoir des bâtiments neufs ou les rénover en haute performance énergétique.

Les différentes étapes de la modélisation sont les suivantes :

• construction du modèle géométrique ;

• interaction avec l’environnement, fichier météo annuel ;

• données de matériaux pour l’ensemble des éléments du modèle géométrique, façade, toiture, sous-sol, éléments intérieurs, structure (prise en compte de l’inertie du bâtiment), etc. ;

• définition des équipements thermiques, chaud, froid, ventilation et eau chaude sanitaire ;

• hypothèses d’usage, occupation, équipements, éclairage ;

• hypothèses sur les périodes d’ouverture et de vacances ;

• hypothèses sur les apports de chaleur internes (occupants, éclairage, équipements spécifiques, etc.).

Les résultats que fournit une simulation thermique dynamique sont ceux-ci :

• évolution des températures heure par heure pour chaque zone du bâtiment sur l’année ;

• puissance de chauffage ou de froid nécessaire ;

• consommation annuelle des équipements et du bâtiment ;

• origine des apports énergétiques ;

• données météorologiques complètes.

À partir de ces résultats, la SED permet de mener différentes études de faisabilité technique en comparant entre elles les solutions techniques à mettre en œuvre sur une construction (enveloppe, isolation, menuiseries, traitement des ponts thermiques, mise en œuvre d’énergies renouvelables, systèmes, fluides…).

La SED permet, en outre, de localiser précisément certaines déperditions énergétiques, de préconiser des solutions de travaux pour y remédier, de chiffrer des économies d’énergie et un retour sur investissement.

La simulation énergétique dynamique est aujourd’hui un outil de conception précieux pour les constructions économes en énergie de demain.

Il est important lors d’un projet de clarifier l’étude attendue : une STD (simulation thermique dynamique) ou une SED (simulation énergétique dynamique). Il y a quelques années, le terme STD était utilisé de manière générale pour parler de tous types de simulation, par opposition aux calculs réglementaires. Aujourd’hui, on parlera de STD pour l’évaluation du confort d’été et de SED pour les calculs de besoins/consommations d’énergie. Cette différenciation d’appellation n’étant cependant pas clairement établie.