CYPETHERM EPlus

Introduction

CYPETHERM EPlus est un logiciel créé pour la modélisation et la simulation énergétique des bâtiments avec EnergyPlus™.

L'application permet d'importer les informations nécessaires extraites d'autres outils Open BIM, de sorte que les modèles architecturaux, constructifs et CVC de certaines applications peuvent être utilisés comme base pour la simulation énergétique.

À l'issue du calcul, des rapports sur la consommation, la demande et le confort intérieur sont obtenus. Ces informations peuvent être exportées pour être collectées par d'autres logiciels, par exemple pour l'analyse énergétique et économique de différentes mesures d'amélioration des bâtiments.

L'interface de CYPETHERM EPlus présente trois onglets en bas de la fenêtre principale avec des environnements de travail différenciés : ‘Bâtiment’, ‘Plans de niveau’ et ‘Calcul’.

L'arborescence susmentionnée contient le modèle du bâtiment et se compose des branches suivantes, qui peuvent être dépliées ou repliées :

• Bibliothèque. Dans la bibliothèque, les types de locaux et les éléments constructifs de l'ouvrage sont présentés (murs extérieurs, parois intérieures, parois en contact avec le sol, planchers sur sol plein, planchers intermédiaires, toitures, portes, baies vitrées, fenêtres de toit et ponts thermiques linéaires).
• Zones. Dans chaque zone, les locaux qui la composent sont introduits en définissant les murs (façades, murs mitoyens, cloisons et parois en contact avec le sol), les planchers (dallages, planchers, porte-à-faux et toitures) et les ponts thermiques linéaires. Les unités terminales du système de climatisation ou des systèmes desservant les locaux de la zone sont également introduites.
• Systèmes d'ECS. Les systèmes du bâtiment pour la production d'eau chaude sanitaire (ECS) sont définis.
• Systèmes de climatisation. Les sous-systèmes de production et de distribution du ou des systèmes de chauffage et/ou de refroidissement de l'ouvrage sont définis.
• Ombres propres. Les surfaces du bâtiment qui n'appartiennent pas aux locaux mais qui peuvent projeter des ombres sur les façades et les toitures, telles que, par exemple, les planchers des balcons ou les défenses, sont définies.
• Ombres distantes. Les surfaces des obstacles distants qui peuvent projeter des ombres sur le bâtiment sont définies.

1. Murs extérieurs
   • Générés lors de l'importation du modèle BIM. Définis à partir de l'onglet ‘Bâtiment’, arborescence ‘Bibliothèque’, ‘Murs extérieurs’.
2. Cloisons
   • Générées lors de l'importation du modèle BIM. Définies à partir de l'onglet ‘Bâtiment’, arborescence ‘Bibliothèque’, ‘Parois intérieures’.
3. Parois en contact avec le sol
   • Générées lors de l'importation du modèle BIM. Définies à partir de l'onglet ‘Bâtiment’, arborescence ‘Bibliothèque’, ‘Parois en contact avec le sol’.

Importation de modèles BIM

Lors de la création d'un nouvel ouvrage, après avoir sélectionné ou créé un projet hébergé sur la plateforme BIMserver.center, la fenêtre ‘Importation de modèles BIM’ apparaît et affiche les fichiers contenus dans ce projet au format IFC.

Si le projet comporte plusieurs entrées, le logiciel permet de sélectionner le fichier principal ou de départ dans la fenêtre ‘Principal (de départ)’. Ce fichier fournira les données géométriques pour la génération du modèle de bâtiment dans le logiciel.

L'application offre la possibilité d'inclure un ou plusieurs modèles existants dans le projet. Pour ce faire, il suffit de cocher ‘Importer’ et de l'accepter.

De plus, dans cette fenêtre, le logiciel propose les options suivantes :

• Arêtes / Fonds de plan DXF
  • Importer les arêtes (optionnel)
    Le modèle d'information du bâtiment (BIM) comprend les arêtes ou bords résultant de l'intersection des différents éléments constructifs. L'importation de ces informations géométriques, ainsi que le zonage du bâtiment introduit sur le modèle de calcul généré, permet d'obtenir les ponts thermiques linéaires.
  • Actualiser les fonds de plans DXF depuis le modèle BIM (optionnel)
• Attribution des typologies
  Le modèle d'information du bâtiment (BIM) comprend le regroupement des différents éléments constructifs en typologies. Lorsque cette information est disponible, et pendant le processus d'importation, les bibliothèques de types correspondantes peuvent être générées sur le modèle de calcul, en conservant le regroupement des éléments. La description des typologies créées est recherchée, par référence, dans le répertoire indiqué, et celles qui ne sont pas trouvées restent à décrire.
  • Créer des typologies pour les éléments (optionnel)
  • Marquer comme révisés les éléments auxquels une typologie est attribuée (optionnel)
  • Répertoire pour la recherche d'éléments par typologie (optionnel)
    En activant cette option, vous pouvez sélectionner un répertoire sur le disque où sont stockés les fichiers de la bibliothèque typologique. Cela permet d'importer les bibliothèques de typologies créées précédemment dans d'autres ouvrages et exportées dans ce répertoire, et de les attribuer automatiquement aux locaux, aux éléments et aux ouvertures du modèle importé. Pour ce faire, les références des typologies dans le répertoire sélectionné doivent coïncider avec les références des types d'éléments dans le modèle importé.

Sources d'énergie

• Facteurs de conversion de l'énergie (Énergie primaire / Énergie finale ; % non renouvelable ; kg·CO2 / kWh Énergie finale)
  En éditant cette section, il est possible de définir les facteurs de conversion de l'énergie finale en énergie primaire, en énergie primaire non renouvelable et en émissions de CO₂, pour les différents types de vecteurs énergétiques disponibles dans le logiciel. Il est possible d'importer les paramètres pour différents pays en utilisant les options à droite. Les vecteurs énergétiques disponibles sont :
  • Électricité
  • Gaz naturel
  • Diesel C
  • GPL
  • Charbon
  • Biomasse densifiée (pellets)
  • Biomasse
  • Environnement

• Énergie électrique finale générée et autoconsommée
  Il s'agit de la quantité annuelle d'énergie électrique générée et consommée par le bâtiment lui-même, généralement grâce à l'utilisation de sources renouvelables in situ (solaire photovoltaïque, mini-éolienne, mini-hydraulique, etc.).
  • Définie
    Permet de saisir la valeur de l'énergie électrique finale générée et autoconsommée, qui peut être différente de la valeur de l'énergie électrique finale consommée. La valeur indiquée sera soustraite de la consommation annuelle d'énergie électrique finale pour déterminer la part de la consommation d'énergie électrique provenant du réseau.
  • Toute l'énergie électrique consommée est générée
    Le logiciel doit considérer que toute l'énergie électrique consommée dans le projet est produite dans le propre bâtiment.

La ‘Bibliothèque’, accessible dans le schéma latéral de l'onglet ‘Bâtiment’, contient la description des typologies d'éléments qui peuvent être utilisées dans le modèle de bâtiment.

Les bibliothèques d'éléments disponibles sont les suivantes :

• Locaux
• Murs extérieurs
• Parois intérieures
• Parois verticales en contact avec le sol
• Planchers sur sol plein
• Planchers intermédiaires
• Toitures
• Portes
• Baies vitrées
• Fenêtres de toit
• Ponts thermiques linéaires

Chaque typologie de bibliothèque peut être ‘En cours d'utilisation’ ou non, associée ou non à l'un des éléments de l'arborescence ‘Zones’, qui organise les composants du modèle du bâtiment.

La définition des caractéristiques des locaux dans la bibliothèque du projet est nécessaire pour les classer comme habitables ou non habitables, ainsi que pour détailler les paramètres relatifs à la ventilation, à l'éclairage, à l'occupation et à l'équipement interne, qui affectent la simulation énergétique effectuée par le logiciel.

Les outils de gestion des bibliothèques de locaux du modèle se trouvent dans l'onglet ‘Bâtiment’ et, dans le schéma de la zone gauche de la définition du ‘Projet’, dans l'arborescence ‘Bibliothèque’, en sélectionnant ensuite le niveau ‘Locaux’.

En outre, à droite du panneau, un autre assistant englobe les quatre concepts et propose des valeurs pour l'enceinte complète. Les ‘Types de local’ proposés par cet assistant sont les suivants :

• Résidentiel
• Bureaux
• Commercial
• Affluence publique
• Enseignement
• Hospitalier
• Industriel
• Restaurant
• Maison de retraite

Les scénarios d'utilisation permettent de définir le modèle de variation, d'utilisation ou d'activation des différentes ressources ou aspects du projet au cours des heures de la journée, des jours de la semaine et des mois de l'année.

Ces aspects comprennent la variation de la ventilation, de l'éclairage, de l'occupation ou de l'équipement interne des locaux, le profil des températures de consigne de chauffage et/ou de refroidissement dans chaque zone thermique, le scénario d'utilisation des accessoires de protection solaire, les conditions opérationnelles des infiltrations d'air dans les zones ou le profil temporel qui définit la valeur de certains paramètres des systèmes.

Les scénarios d'utilisation sont détaillés en activant ou en sélectionnant l'option ‘Scénario d'utilisation’ qui se trouve dans les panneaux de définition des différents aspects mentionnés ci-dessus, puis en cliquant sur le bouton d'édition qui apparaît à côté.

Dans la fenêtre d'édition d'un scénario d'utilisation, le logiciel permet de modifier les données suivantes :

• Référence
  Référence du scénario d'utilisation.

• Type de profil
  • Annuel
    Permet de sélectionner un seul scénario d'utilisation pour toute l'année.
  • Hebdomadaire
    Permet de sélectionner un scénario d'utilisation pour toute la semaine. Si la case ‘Différencier la programmation par mois’ est activée, un scénario d'utilisation peut être sélectionné pour la semaine entière de chaque mois de l'année.
  • Ouvrable / Weekend
    Permet de sélectionner un scénario d'utilisation pour les jours de la semaine et un autre scénario d'utilisation pour les week-ends. Vous pouvez ‘Considérer le samedi comme jour ouvrable’ en activant la case correspondante. Si la case ‘Différencier la programmation par mois’ est activée, il est possible de sélectionner un profil pour les jours de la semaine et un profil pour les week-ends pour chaque mois de l'année.
  • Toute la semaine
    Permet de sélectionner un scénario d'utilisation différent pour chaque jour de la semaine. Si la case ‘Différencier la programmation par mois’ est activée, un scénario d'utilisation peut être sélectionné pour chaque jour de la semaine de chaque mois de l'année.

Pour être sélectionnés, les scénarios d'utilisation disponibles doivent d'abord être définis à l'aide du bouton ‘Profils’ à droite.

scénarios d'utilisation disponibles

Lors de la création ou de la modification de chaque scénario d'utilisation disponible, les données suivantes doivent être saisies :

• Référence
  Référence du scénario d'utilisation disponible.
• Définition du profil
  • Off
    La ressource est désactivée.
  • On
    La ressource doit être activée. Dans certains cas, la valeur du pourcentage d'activation peut être définie.
  • Par heures
    Cette section permet de définir un profil horaire, en indiquant une valeur pour chacune des 24 heures de la journée, soit un pourcentage d'utilisation entre 0 et 100%, l'état d'activation (On / Off) ou une certaine valeur de température. Pour ce faire, cliquez sur la hauteur correspondante du graphique pour définir la valeur, l'état d'activation ou le pourcentage d'utilisation souhaité pour chaque heure.

La définition des caractéristiques des ponts thermiques linéaires dans les bibliothèques de projet permet de détailler leurs données, telles que le coefficient de transmission thermique linéaire. Ces données peuvent être saisies manuellement, importées à partir de catalogues des normes de référence ou calculées à l'aide d'un modèle de calcul linéaire par éléments finis, et affecteront la simulation énergétique réalisée par le logiciel.

Les outils de gestion de la bibliothèque des ponts thermiques linéaires se trouvent dans l'onglet ‘Bâtiment’ et, dans le contour de la zone gauche de la définition du ‘Projet’, dans l'arborescence ‘Bibliothèque’, en sélectionnant ensuite le niveau ‘Ponts thermiques linéaires’.

Les ponts thermiques linéaires peuvent se produire aux bords ou aux arêtes des différents éléments constructifs du bâtiment entre eux et avec le sol.

• Référence
• Description
• Psi (W/(m·K))
  Transmittance thermique linéaire.
• Valeur (Non définie / Introduite / ISO 14683 / ISO 10211 / CTE DB-HE)
  Origine de la valeur. Les ponts thermiques marqués de l'option ‘Non défini’ ne seront pas pris en compte dans la simulation énergétique.
• Type de liaison
  Parmi les typologies disponibles se trouvent les suivantes :
  • Liaison du plancher intermédiaire (lourd ou léger) avec un mur donnant sur l'extérieur ou sur un local non chauffé (IT.2.1)
  • Liaison du mur avec plancher haut
  • Liaison du plancher intermédiaire avec un balcon et un mur donnant sur l'extérieur (IT.2.2)
  • Liaison du dallage sur terre-plein avec un mur donnant sur l'extérieur (IT.1.1)
  • Angle sortant de façades
  • Angle rentrant de façades
  • Baie de fenêtre
  • Poteau
  • Autre (n'intervient pas dans le bâtiment de référence)

• ISO 14683
  Permet d'importer les données des ponts thermiques recueillies dans différentes typologies de la norme ISO 14683.

Dans ce schéma, le bâtiment est divisé en une ou plusieurs zones thermiques, qui contiennent les locaux du bâtiment. Une zone thermique consiste en un groupe de locaux qui partagent les mêmes conditions de température de fonctionnement.

Le schéma du bâtiment définit, dans chaque zone thermique, les locaux qu'elle contient et les unités terminales du système de climatisation desservant ces locaux. À l'intérieur de chaque local, les murs, les planchers et les ponts thermiques linéaires associés sont représentés.

La structure est la suivante :

• Zone
  • Unités terminales
  • Locaux
    • Local
      • Murs
      • Planchers
      • Ponts thermiques linéaires

La géométrie, la structure et la distribution des éléments de cette arborescence sont importées du modèle géométrique lors du processus de création d'un nouveau bâtiment ou de la mise à jour des informations du projet dans BIMserver.center.

Dans tous les cas, il est possible de modifier librement cette arborescence dans le logiciel, en introduisant, supprimant ou modifiant les éléments qui le composent. Pour ce faire, vous pouvez utiliser les différentes options disponibles dans le menu contextuel qui apparaît en faisant clic droit sur chaque niveau, dans la barre d'outils supérieure de l'interface ou dans les tableaux des éléments disponibles.

Les éléments disposés dans cette arborescence, y compris les locaux, les éléments constructifs opaques, les ouvertures et les ponts thermiques linéaires, sont caractérisés à partir de la sélection des différentes typologies d'éléments précédemment créées dans les bibliothèques.

Section ‘Renouvellement d'air’

Cette section permet de définir le renouvellement d'air de la zone.

• Édition des propriétés avancées
  Le bouton d'édition situé à droite de la section permet de définir les paramètres suivants :
  • Ventilation
    Le type de ventilation doit être défini pour tous les locaux de la zone, parmis lesquels :
    • Naturelle
      Le débit de ventilation défini dans les locaux de la zone entre directement.
    • Mécanique
      Les caractéristiques du (des) ventilateur(s) (option double flux) entraînant le débit de ventilation défini dans les locaux de la zone sont définis :
      • Type de flux (Admission mécanique / Extraction mécanique / Double flux)
      • Puissance électrique du ventilateur
    • À travers le système de climatisation
      Le débit de ventilation défini dans les locaux de la zone doit passer par le système de climatisation défini et associé à la zone, qui doit être compatible avec cette fonction.
  • Infiltrations (optionnel)
    Il est possible de définir l'existence d'infiltrations dans chaque zone, c'est-à-dire un débit d'air provenant de l'extérieur qui pénètre de manière indésirable dans le groupe de locaux. Différentes possibilités de définition de ce débit sont offertes, à travers deux méthodes de calcul et différents scénarios d'utilisation.
    • Méthode de calcul : Enhanced Model (ASHRAE)
      Permet de calculer les infiltrations à l'aide du modèle de calcul indiqué. Les paramètres suivants doivent être définis :
      • Coefficient de débit
        Peut être défini directement
        • Défini
        • Calculé
          • Ouvertures d'admission (optionnel)
            • Surface
      • Données de calcul
        Le logiciel offre une aide à la définition de chacune de ces données en cliquant sur les boutons disponibles à droite.
        • Coefficient Stack
        • Exposant de pression (débit)
        • Coefficient de vent
        • Facteur de protection
    • Méthode de calcul : Débit de conception
      Permet d'introduire directement le débit dû aux infiltrations.
    • Conditions de fonctionnement (Uniquement avec ventilation nulle / Scénario d'utilisation / Toujours)
      Établit les conditions dans lesquelles les infiltrations se produisent dans la zone.

Édition de la ventilation :

Édition des infiltrations :

Section ‘ECS’

Cette section apparaîtra dans chaque zone thermique si, dans ‘Paramètres généraux’, l'option ‘Demande par thermique’ a été sélectionnée sous ‘Demande quotidienne en ECS’.

Ainsi, les paramètres suivants sont définis en fonction des besoins en eau chaude sanitaire de chaque zone du bâtiment. Si l'option ‘Demande totale du bâtiment’ a été choisie, ces définitions doivent être faites pour l'ensemble du bâtiment dans les ‘Paramètres généraux’.

• Demande quotidienne en ECS
  Volume d'eau chaude sanitaire (ECS) consommé en une journée dans la zone.
• Édition des propriétés avancées
  Les paramètres suivants peuvent être définis à l'aide du bouton d'édition situé à droite de la section :
  • Température de référence
    Température de production du volume d'ECS défini dans  ‘Demande quotidienne en ECS’.
  • Distribution de la contribution solaire
    Le pourcentage de la demande d'énergie pour la production d'ECS couverte par l'installation solaire thermique du bâtiment est défini. Il est possible de définir une valeur constante ou par mois.
    • Constante / Par mois
    • Pourcentage de demande en ECS satisfaite par énergie solaire

Éléments constructifs du local : murs et planchers

Les éléments constructifs du local sont divisés en deux groupes : les ‘Murs’ (éléments verticaux) et les ‘Planchers’ (éléments horizontaux). En sélectionnant chacun de ces groupes, la zone principale à droite de l'interface s'affiche :

• Dans le premier onglet (nommé ‘Murs’ ou ‘Planchers’), un tableau avec la liste des éléments spécifiques qui composent le local ;
• Et dans le deuxième onglet (‘Contigus’), un tableau avec la liste des éléments contigus.

Ces tableaux présentent différentes colonnes contenant des informations sur la référence, le type d’élément, la typologie sélectionnée dans la ‘Bibliothèque’, l’aire de l'élément, l'adjacence ou le local adjacent, le nombre d’ouvertures et si l'élément est révisé ou non.

Lorsqu'un élément particulier est sélectionné dans la liste, il est mis en surbrillance dans la visionneuse du modèle 3D.

Les éléments qui appartiennent à deux locaux en même temps, comme les parois intérieures, ne doivent pas être définis deux fois, mais seront définis uniquement dans l'un des locaux, et seront indiqués comme étant contigus à l'autre. L'onglet ‘Contigus’ permet de visualiser les propriétés de ces éléments et de consulter le local auquel ils ont été attribués.

Chaque pont thermique spécifique est défini par le milieu ambiant dans lequel il est confiné (extérieur ou intérieur), la typologie de sa bibliothèque et sa longueur :

• Adjacence (Extérieure / Intérieure)
  Le milieu ambiant de confinement du pont thermique linéaire est sélectionné.
• Référence
  La référence numérotée du pont thermique linéaire est automatique et dépend de sa position dans le tableau.
• Bibliothèque
  La typologie du pont thermique linéaire est sélectionnée dans la bibliothèque. Le logiciel offre la possibilité de créer, d'éditer ou de gérer directement les bibliothèques de typologies de ponts thermiques linéaires à l'aide des options situées à droite du menu déroulant.
• Longueur
  Longueur du pont thermique linéaire.
• Avec un local adjacent (optionnel)
  Permet de sélectionner le local adjacent dans les ponts thermiques linéaires intérieurs.

Les systèmes de climatisation du bâtiment sont définis dans deux sections de l'arborescence située à gauche de l'onglet ‘Bâtiment’ :

• Unités terminales (dans la section de chaque ‘Zone’)
  Ce sont les équipements qui sont situés dans les locaux et qui sont en contact avec l'air de ces derniers.
• Systèmes de climatisation (dans la section spécifique)
  Ce sont les équipements de production centralisés et unités de climatisation centralisées desservant les unités terminales ou autres systèmes de climatisation. Avec les équipements centralisés, les caractéristiques pertinentes du réseau de distribution du fluide de travail sont également définies.

Ces éléments peuvent être gérés à l'aide des options correspondantes du bloc ‘Systèmes de climatisation’ de la barre d'outils supérieure.

Pour plus d'informations sur la définition et l'édition des systèmes de climatisation et des unités terminales dans le logiciel, voir la page d'information détaillée suivante :

Les ombres dues aux éléments propres du bâtiment et les ombres dues aux bâtiments ou obstacles proches sont importées à partir des informations du modèle BIM et apparaissent dans les sections ‘Ombres propres’ et ‘Ombres distantes’ du schéma arborescent situé à gauche de l'onglet ‘Bâtiment’.

Dans ces sections du schéma, il est possible de visualiser, d'ajouter, de supprimer et de modifier les ombres. Ces éléments sont définis comme des plans à des positions spécifiques dans l'espace qui projetteront des ombres sur le bâtiment pendant la simulation énergétique.

Dans la liste d’éléments qui apparaît dans la zone principale en sélectionnant ces sections de l'arborescence, les ombres dont la case n'est pas cochée dans la colonne ‘Révisé’ n'interviendront pas dans la simulation énergétique.

Chaque ombre, qu'elle soit propre ou distante, n'est définie que par sa référence et les sommets d'un polygone :

• Référence
  La référence numérotée de l'ombre est automatique et dépend de sa position dans le tableau.
• Sommets
  Permet de visualiser et de définir les points de coordonnées globales x, y et z qui déterminent la position et la surface de l'ombre.

Il est recommandé d'effectuer la vérification du modèle avec cette fonctionnalité dans l'onglet ‘Bâtiment’ et de corriger les erreurs et les alertes trouvées avant de passer à l'onglet ‘Calcul’ pour effectuer la simulation énergétique du bâtiment.

Sinon, les mêmes erreurs et alertes apparaîtront dans la zone principale de l'onglet ‘Calcul’ que celles affichées lors de l'utilisation de l'option ‘Vérifier le modèle’ dans l'onglet ‘Bâtiment’. Ces erreurs doivent être corrigées avant de procéder au calcul du modèle.

La suite logicielle COMcheck, proposée par le ministère américain de l'énergie (DOE), permet de vérifier la conformité avec le « International Energy Conservation CODE (IECC) » de la norme 90.1 de l’ASHRAE ainsi qu'avec diverses réglementations nationales.

Il est possible d'y visualiser les éléments du bâtiment définis dans le logiciel ainsi que les informations appartenant au modèle BIM.

L'analyse des ponts thermiques linéaires permet de calculer les transmittances thermiques linéaires correspondantes en fonction des caractéristiques des systèmes constructifs adoptés. Cette analyse est réalisée en tenant compte des spécifications applicables selon la norme choisie pour le calcul de la transmission thermique dans les ponts thermiques linéaires.

L'importation de modèles d'information du bâtiment (BIM) se concentre sur la description géométrique du bâtiment. Les informations techniques sont saisies dans des logiciels spécifiques. Ainsi, pour la détection des ponts thermiques linéaires, le logiciel effectue une gestion en deux étapes :

Configuration du traitement des arêtes

Le logiciel analyse le bâtiment en détectant les arêtes géométriques qui se trouvent entre un local habitable et l'extérieur, et entre une enceinte habitable et un local non habitable. Les options de configuration permettent de sélectionner les caractéristiques des principaux systèmes constructifs afin de calculer les transmittances thermiques correspondantes.

Pour ce faire, dans la fenêtre ‘Traitement des arêtes’ qui apparaît lors de l'utilisation de l'option ‘Arêtes’, le bouton ‘Configuration’ est utilisé. Ce bouton permet de définir les paramètres suivants du traitement des arêtes :

• Norme
• Analyse numérique des ponts thermiques linéaires selon ISO 10211 (optionnel)
• Définition manuelle des coefficients de transmission thermique linéaire

Sélection de norme

Le menu déroulant ‘Norme’ permet de sélectionner la norme de référence pour le traitement des arêtes. Parmi les normes disponibles se trouvent les suivantes :

L'activation de cette section permet de déterminer la transmittance thermique dans les ponts thermiques linéaires au moyen de la résolution et du post-traitement d'un modèle d'analyse du transfert de chaleur par éléments finis, basé sur la norme EN ISO 10211.

Ce module est développé dans le cadre du projet de recherche « Développement d'un outil logiciel pour l'intégration de l'analyse numérique des ponts thermiques dans le calcul de la demande énergétique des bâtiments », financé par le Centre pour le développement de la technologie industrielle (CDTI), cofinancé par le Fonds européen de développement régional (FEDER), et réalisé en collaboration avec le groupe d'ingénierie énergétique du département des systèmes industriels de l'université Miguel Hernández d'Elche (Alicante).

Transmittance thermique défavorable calculée selon la norme ISO 13370 pour les éléments en contact avec le sol

Cette section définit les transmittances thermiques des parois et des planchers en contact avec le sol :

• U Paroi en contact avec le sol
• U Plancher en contact avec le sol

Pour chaque type de pont thermique, en cliquant sur le bouton d'édition à droite, il est possible de choisir entre les trois options suivantes, qui permettent d'ajuster la définition de sa transmittance thermique linéaire :

• Jamais
  Les caractéristiques thermiques du pont thermique linéaire sélectionné ne sont pas prises en compte.
• Toujours
  Tenez toujours compte des caractéristiques thermiques définies pour le pont thermique linéaire sélectionné. Le logiciel permet de saisir une ‘Référence’, une ‘Description’ et la ‘Valeur de la transmittance linéaire, ψ’ pour le type de pont.
• Valeur par défaut
  Les caractéristiques thermiques définies pour le pont thermique linéaire sélectionné seront utilisées dans le calcul lorsqu'il n'a pas été possible de les déterminer par analyse numérique (si activée) ou en suivant les spécifications de la norme de référence utilisée. De même, le logiciel permet de saisir une ‘Référence’, une ‘Description’ et la ‘Valeur de la transmittance linéaire, ψ’ pour le type de pont, qui ne sera utilisé que dans le cas décrit.

En outre, en sélectionnant les options ‘Toujours’ ou ‘Valeurs par défaut’, le logiciel propose sur le côté droit des assistants pour l'importation de données à partir de différents catalogues des normes ou de fichiers sur disque.

L'onglet ‘Plans de niveau’ contient les plans de chaque niveau du bâtiment, où les éléments constructifs sont représentés.

À partir de cette vue, il est possible de visualiser et de modifier les caractéristiques des éléments constructifs du bâtiment en sélectionnant d'abord le bouton correspondant dans la barre d'outils, puis en sélectionnant l'élément spécifique sur le plan dans la fenêtre principale. Lorsqu'un élément est sélectionné dans le schéma de l'arborescence, il est mis en surbrillance dans la visionneuse 3D et dans le plan de niveau.

Les plans de niveau sont automatiquement générés à partir du modèle BIM. Il est également possible d'importer et de visualiser des modèles au format DXF/DWG à partir du modèle BIM en utilisant le bouton ‘Fonds de plan DXF-DWG’ dans la barre d'outils supérieure.

Options de la barre supérieure de l'onglet ‘Plans de niveau’

Les fonctionnalités suivantes sont disponibles dans la barre d'options supérieure :

Bloc ‘Édition’

Permet de sélectionner et de modifier les ‘Zones’, les ‘Locaux’ les ‘Murs’, les ‘Planchers’ ou les ‘Ouvertures’ sur le plan de niveau.

En cliquant sur chaque élément de la zone de travail, une fenêtre d'édition s'ouvre et permet de consulter ou de modifier ses propriétés.

Bloc ‘Configuration’

Permet d'effectuer une ‘Consultation graphique de résultats’, de sorte que les éléments du modèle sont représentés à l'aide du code couleur suivant, selon qu'ils appartiennent ou non à l'enveloppe thermique :

• Les éléments appartenant à l'enveloppe thermique extérieure sont représentés en rouge (par exemple, l'enveloppe de la façade, la toiture ou le dallage d'un espace habitable).
• Les éléments appartenant à l'enveloppe thermique intérieure sont représentés en bleu (par exemple, un plancher ou une cloison entre le séjour d'un logement et un garage qui constitue une zone non incluse dans l'enveloppe thermique).
• Les éléments qui n'appartiennent pas à l'enveloppe thermique (soit des parois intérieures, soit des éléments exclus du calcul) sont représentés en vert (par exemple, une cloison intérieure entre deux pièces de la même zone thermique).

Options de calcul

Permet de définir les options suivantes pour configurer la simulation :

• Type de simulation
  • Demande
    Simule le bâtiment sans les systèmes de climatisation.
  • Demande/Consommation
    Effectue deux simulations du bâtiment, sans et avec les systèmes de climatisation.
• Avec calcul par local (optionnel)
  Cette option apparaît lorsque ‘Demande’ est sélectionnée comme type de simulation. Elle effectue la simulation du bâtiment en considérant les locaux individuellement, au lieu de les regrouper dans les zones thermiques définies.
• Avec exportation de ponts thermiques (optionnel)
  Permet d'inclure les ponts thermiques dans la simulation.
• Simplification des cloisons
  Ces options simplifient le modèle de calcul du bâtiment, ce qui réduit considérablement le temps de simulation tout en maintenant la précision des résultats. La simplification consiste à réduire le nombre de surfaces dans le modèle.
  • Verticales (optionnel)
    Cette option permet d'éliminer les cloisons verticales intérieures d'une même zone et de les remplacer par de l'inertie thermique.
  • Horizontales (optionnel)
    Cette option permet, dans un deuxième temps, de réunir les planchers.
• Plage des températures de consigne
  Les heures pendant lesquelles la température de l'air dans les locaux du bâtiment se situe en dehors de la plage des températures de consigne de chauffage ou de refroidissement, au-delà des valeurs indiquées, sont comptabilisées comme des heures de chauffage ou de refroidissement non satisfait.
  • Chauffage
  • Refroidissement
• Période de simulation (optionnel)
  Par défaut, si cette option n'est pas activée, le bâtiment sera simulé pour une année complète, du 1er janvier au 31 décembre. Cette option ne doit être cochée que si vous souhaitez définir une période de simulation différente. Dans ce cas, les jours ‘Initial’ et ‘Final’ de la simulation sont indiqués.

Actualiser

Le bouton ‘Actualiser’, disponible dans le bloc ‘BIMserver.center’ dans la barre d'outils des onglets ‘Bâtiment’ et ‘Plans de niveau’, permet de synchroniser les modifications apportées au modèle BIM.

En cliquant dessus, le panneau ‘Actualiser le modèle BIM’ apparaît, où différentes options sont proposées pour gérer l'importation des modifications apportées au modèle.

Mesure d’amélioration

Exporte les résultats de CYPETHERM EPlus vers un fichier IFC qui peut être importé par CYPETHERM Improvements Plus, un logiciel conçu pour l'analyse énergétique et économique de différentes alternatives ou mesures d'amélioration proposées pour le bâtiment.

Afin de comparer différentes situations pour un même bâtiment, ce dernier doit d'abord être simulé dans son état initial. Les résultats des calculs seront exportés vers CYPETHERM Improvements Plus à partir de l'assistant en tant que ‘Situation initiale’ (sans coûts associés), ou en tant que ‘Mesure d'amélioration’, si vous souhaitez associer des coûts à ce scénario de calcul.

Les modifications doivent ensuite être apportées au bâtiment et la simulation doit être relancée. Les nouveaux résultats de calcul seront exportés vers CYPETHERM Improvements Plus à partir de l'assistant en tant que ‘Mesure d'amélioration’. Les coûts associés à la mesure d'amélioration peuvent être renseignés à partir de l'assistant d'exportation (en utilisant les sections ‘Budget’, ‘Coûts associés’, ‘Coûts de maintenance’ et ‘Subventions et aides’, ou renseignés ultérieurement dans CYPETHERM Improvements Plus.

Lors de la simulation de différentes alternatives sur le même bâtiment, il est recommandé de travailler sur un nouveau fichier, afin de conserver les données de la simulation initiale. Dans tous les cas, chaque fois qu'un ouvrage est exporté depuis ‘Mesure d'amélioration’, une copie de sauvegarde du fichier est créée dans le répertoire local associé au projet BIM, avec l'extension .tri_back.