
Solutions pour l'énergétique du bâtiment
Étude de concept
De par son affectation, son architecture et son utilisation, chaque bâtiment reste unique et aura des caractéristiques et un comportement qui lui sont propres. En ce sens, il est avisé de faire des études plus approfondies, parfois exigées pour certaines labellisations, afin de s’assurer d’un niveau de confort ou de sécurité adéquat à l’utilisation projetée du bâtiment.
Ainsi, nous vous proposons différentes études qui, appuyées par notre expertise et nos savoir-faire et basées sur des logiciels spécialisés, sauront répondre à tous vos besoins et vous fournir des solutions adaptées à votre projet. Nous vous proposons un accompagnement complet, de la conception initiale de votre projet jusqu’à l’optimisation de son utilisation.
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Au-delà du calcul des besoins standards énergétiques nécessaire à l’obtention d’autorisations de construire, il est avisé de s’assurer du confort d’utilisation de son bâtiment. Communément appelée Simulation Thermique Dynamique, l’étude proposée consiste en une analyse approfondie sur un cycle annuel complet des niveaux de température atteints afin de voir si le bâtiment, à son utilisation, respectera le confort thermique souhaité. Ce calcul se base sur la géométrie réelle du bâtiment en trois dimensions, de son utilisation projetée (temps de présence, nombre de personne, utilisation des ouvrants, consignes particulières pour le chauffage et le refroidissement…) ainsi que de son équipement effectif (distributions de chauffage, gains de chaleur internes).
Il est ainsi possible de réaliser un dimensionnement très précis des systèmes de production et de distribution de chaleur ou de froid (nombre, emplacement, puissance), de fournir une preuve des besoins (chaleur/froid) ou encore de modéliser un système de régulation optimal.
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Certains types d’architecture tendent à favoriser les risques de surchauffe localisée. C’est notamment le cas des aménagements présentant un faible volume d’air peu ventilé derrière un vitrage exposé aux rayonnements solaires. On peut notamment citer les doubles peaux en verre, les protections solaires intérieures ou la présence d’obstacles (meubles) proches de surfaces vitrées ensoleillées. Ce genre de configuration peut entrainer une surchauffe des matériaux environnant et une détérioration de ces derniers pouvant aller jusqu’à la casse thermique du vitrage.
Nos calculs se basent sur des simulations en trois dimensions par éléments finis afin d’étudier l’évolution des températures en tous points de l’espace pour les objets et matériaux concernés tout autant que pour l’air environnant.
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La bonne conception d’un bâtiment passe notamment par une rationalisation de l’utilisation de l’énergie. Un concept architectural réussi mettra en place des solutions passives optimisées afin de maximiser (en hiver) ou limiter (en été) les apports solaires, et donc la température intérieure. Cette considération amène à un juste dimensionnement des besoins de chaleur et/ou de froid du bâtiment et permet d’éviter les surcoûts dus à un surdimensionnement de ces installations techniques et leur utilisation excessive.
L’étude d’ensoleillement permet d’avoir une représentation visuelle claire de l’exposition du bâtiment étudié vis-à-vis du Soleil. Cette visualisation permet de prendre conscience de l’intérêt et de la pertinence des choix architecturaux (protections solaires fixes par exemple) et de les valider rapidement. Une étude d’ensoleillement permet également d’évaluer la quantité de lumière naturelle directe qui pourra accéder à l’intérieur du bâtiment.
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Le confort d’utilisation est de plus en plus prégnant dans les études pour la construction de nouveaux bâtiments. Certains labels exigent d’ailleurs déjà des calculs et des preuves du respects de certaines exigences en ce sens.
L’étude d’éclairage naturel permet de valoriser la lumière naturelle directe et indirecte reçue pour un bâtiment. Au-delà du confort visuel que cela apporte aux utilisateurs, une bonne gestion de la lumière naturelle permet également une diminution de l’éclairage artificiel, et donc des économies énergétiques et financières.
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Le confort estival est un sujet devenu majeur dans l’étude de bâtiments. Afin de limiter la température intérieure à des valeurs raisonnables, il n’est pas forcément nécessaire de mettre en place des systèmes de refroidissement actifs (climatisation). Associée à une architecture intelligente, la mise en place d’une stratégie de ventilation naturelle peut très souvent être suffisante pour maintenir un niveau de confort adéquat dans les locaux. Ce genre de stratégie se base sur une ouverture raisonnée et réfléchie des fenêtres et ouvrants (manuelle ou automatique) afin de rafraichir les locaux quand la température est plus faible à l’extérieur (période nocturne par exemple) tout en mettant en place une ventilation naturelle interne pour rafraichir l’entièreté du bâtiment.
L’étude se base sur des calculs complexes à l’aide de simulations thermiques dynamiques sur un cycle annuel complet.
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À l’image des études sur les concepts de ventilation naturelle, il est également possible d’étudier la qualité de l’air intérieur vis-à-vis de certains agents (dioxyde de carbone notamment). Ce type d’étude, très pertinent pour les lieux de rassemblement ou les salles de classe par exemple, permet de mettre en place des stratégies d’ouverture des fenêtres et ouvrants (asservis ou non) afin de renouveler l’air intérieur et de garantir un environnement sain.
Il s’agit du même type d’étude que pour la ventilation naturelle. De plus, il est tout à fait possible de comparer et optimiser ces études avec des mesures expérimentales.
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Couplée ou non à une étude de désenfumage, une étude d’évacuation permet de simuler le temps nécessaire à un panel défini d’occupants pour évacuer un bâtiment via des issues définies.
Ce genre d’étude est notamment recommandé pour les lieux de rassemblement tels que les installations sportives, les salles de concerts ou les bâtiments à forte occupation.
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Au-delà du confort offert aux utilisateurs d’un bâtiment, l’aspect sécuritaire est prépondérant et à ne pas négliger, notamment pour les lieux de rassemblement et les lieux à forte occupation.
Basée sur des calculs éléments finis complexes, une étude de désenfumage simule le dégagement de fumées lié à un début d’incendie dans un bâtiment. Cette étude permet notamment d’adapter et d’optimiser l’architecture intérieure ainsi que l’emplacement et le pilotage d’ouvrants dédiés afin de limiter l’accumulation de fumées dans des espaces clés et laisser le temps aux occupants d’évacuer les lieux.