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Simulation numérique des bâtiments et des systèmes

La simulation numérique est l'un des nombreux outils à disposition pour éclairer la prise de décision. Bien qu'apportant des informations essentielles, son utilisation requiert une grande maîtrise et l'analyse de ses résultats exige une expertise technique et métier approfondie. Conscients de ses limites lorsqu'il s'agit d'évaluer les consommations réelles des bâtiments, les ingénieurs de LHIRR sélectionnent l'outil le plus adapté à chaque problématique afin d'anticiper les impacts des différents choix avant toute prise de décision.

Simuler le fonctionnement des systèmes réels

Les principaux outils de simulation thermique dynamique intègrent des modèles permettant de simuler les systèmes énergétiques des bâtiments. Bien qu’ils offrent des résultats précis, ces outils se limitent souvent à des systèmes standards, toute variation devant faire l’objet d’une approximation dont la précision est difficile à maîtriser.

LHIRR développe une bibliothèque de composants en langage Python, utilisable dans des scripts ou notebooks Jupyter, afin de simuler le comportement des systèmes. Cette approche permet de répondre à un profil de besoins en chaud et en froid défini à l’échelle horaire à partir d’une STD. Grâce à cette méthode, les ingénieurs de LHIRR peuvent :

  • Tester rapidement des variantes de systèmes en quelques secondes, sans recourir aux logiciels de SED complets.
  • Simuler des logiques de régulation détaillées et étudier l’influence de leurs paramètres.
  • Optimiser des systèmes existants sans modèles SED, avec des profils de besoins déduits de données d’exploitation.

Simuler des bâtiments complets

Qu’il s’agisse d’un bâtiment en exploitation, d’un projet neuf ou d’une rénovation, LHIRR réalise des simulations énergétiques à l’échelle de bâtiments complets. Pour modéliser l’ensemble des consommations, nous combinons différentes approches selon la pertinence et la fiabilité de chaque méthode. Cela inclut la simulation numérique « classique », le post-traitement des résultats, l’utilisation d’outils Python pour les systèmes détaillés, ainsi que l’application de ratios représentatifs pour les postes difficilement simulables.

Nos calculs s’appuient sur EnergyPlus, le moteur de simulation thermique dynamique développé par le Lawrence Berkeley National Laboratory.

Notre interface avec ce moteur de calcul repose sur :

  • Rhino pour la modélisation 3D de la géométrie du bâtiment.
  • Ladybug Tools (ou Grasshopper lorsque des variations paramétriques sont requises) pour l’interface avec les moteurs de calcul.

Valider les simulations de prestataires tiers

Forts de notre expérience en simulation numérique mais aussi de l’analyse des bâtiments en exploitation et de leurs consommations réelles, nous sommes en mesure de fournir une assistance et un contrôle des études de prestataires tiers sur des projets, afin de valider la crédibilité des résultats : revue de STD, revue de carnet d’hypothèses…