Simulation Thermique Dynamique (STD) et Simulation Énergétique Dynamique (SED)
La Simulation Thermique Dynamique (STD) et la Simulation Énergétique Dynamique nous permettent de modéliser les bâtiments et de mesurer l'impact de chaque paramètre de la construction sur le niveau de performance énergétique de bâti.
Définition de la Simulation Thermique Dynamique (STD)
La simulation thermique dynamique (STD) désigne un type de simulation thermique où le système modélisé n’est pas à l’équilibre :
à tout instant de la simulation la température des éléments le composant peut varier selon les différentes lois régissant les échanges thermiques (convection, conduction, rayonnement,changement d’état).
La simulation thermique dynamique permet de calculer précisément les consommations d’énergie, en tenant compte de l’enveloppe du bâtiment et de son inertie, des systèmes énergétiques, du comportement des occupants, et du climat local. L’étude est faite au pas de temps horaire sur une année. Elle permet une modélisation fine du comportement du bâtiment afin d’optimiser sa rénovation au regard des besoins de chauffage et du confort d’été.
à tout instant de la simulation la température des éléments le composant peut varier selon les différentes lois régissant les échanges thermiques (convection, conduction, rayonnement,changement d’état).
La simulation thermique dynamique permet de calculer précisément les consommations d’énergie, en tenant compte de l’enveloppe du bâtiment et de son inertie, des systèmes énergétiques, du comportement des occupants, et du climat local. L’étude est faite au pas de temps horaire sur une année. Elle permet une modélisation fine du comportement du bâtiment afin d’optimiser sa rénovation au regard des besoins de chauffage et du confort d’été.
Définition de la Simulation Énergétique Dynamique (SED)
En complément de la STD, calcul de l’ensemble des consommations énergétiques du bâtiment à partir de la description de ses équipements.
Les intérêts de faire une STD et/ou une SED
La simulation thermique dynamique (STD) et la simulation énergétique dynamique (SED) calculent finement les consommations d’énergie et le confort en modélisant, heure par heure sur une année, l’enveloppe (inertie, ponts thermiques, étanchéité), les systèmes énergétiques, le comportement des occupants et le climat local. Elles permettent d’optimiser la conception ou la rénovation au regard des besoins de chauffage et du confort d’été.
Dans les bâtiments basse consommation, des phénomènes autrefois secondaires deviennent déterminants : apports solaires et internes, ponts thermiques, étanchéité. Très isolés, ces bâtiments sont plus exposés aux surchauffes estivales (effet “thermos”) ; il faut donc limiter les apports, maximiser l’inertie et prévoir une stratégie de rafraîchissement naturel.
STD et SED servent précisément à quantifier en amont l’impact des choix architecturaux et techniques sur l’énergie et le confort, afin d’arbitrer les scénarios et d’assurer la performance réelle du bâtiment.
STD et SED : pour le neuf et la rénovation
Une STD ou un SED sont nécessaires en phase de conception d’un projet de construction, afin de valider les objectifs de faible consommation.
Elles le sont aussi dans l’existant quand il s’agit d’établir une stratégie de rénovation. Dans ce dernier cas, on réalise une série de STD et/ou de SED pour tester différentes solutions techniques à tout niveau (enveloppe, ventilation, chauffage, vitrage, équipement…). On peut trouver l’optimum entre performances et retour sur investissement, et établir une stratégie de rénovation énergétique permettant d’atteindre une bonne performance énergétique avec un temps de retour minimal.
Attention à ne pas confondre STD et étude thermique réglementaire !
La simulation STD ne doit pas être confondue avec une étude thermique réglementaire. Le moteur de calcul est différent.
Un calcul réglementaire se base sur des scénarios conventionnels définis pour chaque type de bâtiments( log), alors que le but de la STD est de créer un modèle numérique du bâtiment auquel on applique des conditions d’occupation actuels.
Faq
STD et SED
Quelles données d’entrée vous fournir pour une STD fiable ?
Plans (niveaux/façades, surfaces vitrées, protections solaires), composition d’enveloppe (U, inertie, ponts thermiques), scénarios d’occupation, consignes (chauffage/refroidissement/ventilation), équipements (rendements, régulation), profils d’apports internes (usages), et climat local (fichiers météo). Si certaines infos manquent, nous posons des hypothèses traçables et indiquons l’impact sur l’incertitude. La STD étant horaire, la qualité des entrées conditionne directement la qualité des sorties.
Quels indicateurs de confort et de performance restituez-vous ?
Selon le type de bâtiment, nous pouvons livrer : heures d’inconfort (température opérative), critères adaptatifs EN 16798-1 (catégories de confort), et, si demandé, analyses CIBSE TM52/TM59 pour le risque de surchauffe (heures d’excès, “daily weighted exceedance”, limites nuit en chambres). Sont aussi fournis : courbes de charges, puissances appelées, contributions des apports, et comparatif des scénarios.
Pouvez-vous tester les canicules futures et la résilience au climat 2030–2050 ?
Oui. Nous pouvons simuler des fichiers météo chauds et des scénarios de canicule pour évaluer la résilience (inertie, protections solaires, ventilation nocturne, free-cooling) et comparer des stratégies passives/actives avant travaux. Ces approches sont courantes pour apprécier l’adaptation des bâtiments aux vagues de chaleur à venir.
Comment garantissez-vous la fiabilité des résultats (et le lien avec la RE2020) ?
Le moteur de calcul utilisé pour la STD suit des pratiques validées par des protocoles de référence (ex. comparaisons de modèles avec ASHRAE 140 dans la littérature). La STD ne remplace pas la RE2020 (calcul réglementaire “Th-BCE”) mais la complète pour le confort d’été et l’optimisation fine des choix techniques. En phase exploitation, nous pouvons recouper par mesures (GTB, dataloggers) pour affiner les réglages.
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