La simulation thermique dynamique permet de calculer l’évolution de la température dans les bâtiments heure par heure sur toute l’année. Les outils permettant ce type d’approche évaluent les besoins de chauffage et climatisation ainsi que la problématique du confort thermique pour un bâtiment pendant une année météorologique type.
Ces outils prennent en compte avec finesse le comportement du bâtiment et permettent en particulier d’en optimiser les aspects liés à l’architecture bioclimatique comme les apports solaires, l’inertie, la ventilation nocturne.
En phase amont d’un projet, ils constituent une aide à l’esquisse primordiale si les objectifs de performances sont ambitieux. Ils deviennent donc des outils incontournables pour les architectes.
Dans une phase plus avancée du projet, ils permettent une optimisation technique des composants du bâtiment (isolants, vitrages, parois, équipement, etc.).
Vous trouverez ci-après la représentation d’un bâtiment dans un outil STD. Dans cet exemple, les masques des bâtiments alentour diminuent les apports solaires dans le bâtiment.
Représentation d’un bâtiment dans un outil STD
Les caractéristiques du bâtiment sont renseignées : situation géographique, composition des parois, qualité des portes et fenêtres, ponts thermiques, etc.
Le projet est découpé en zones ayant des caractéristiques thermiques homogènes. Dans l’exemple ci-dessous, il y a une zone par logement.
Découpage du bâtiment en zones thermiques
Les zones peuvent être à évolution libre (température flottante), thermostatées (avec un scénario de consigne hebdomadaire et horaire) ou bien climatisées (avec une consigne de chauffage et une consigne de climatisation hebdomadaire et horaire). Dans ce dernier cas, les puissances de chauffage et de rafraîchissement nécessaires pour maintenir la température souhaitée sont calculées au cours de la simulation.
À la fin de cette dernière, le logiciel de simulation thermique dynamique affiche (sur les différentes semaines) les températures et les puissances de chauffage pour chaque zone thermique. Les besoins de chauffage sont exprimés en kWh et kWh/m². Les résultats sont, en général, édités heure par heure.
Enjeux