Simulations dynamiques, cfd et feu


Afin de respecter les exigences légales de plus en plus sévères en matière de consommations énergétiques et pour concevoir des nouveaux bâtiments à haute efficacité énergétique, le recours à des simulations dynamiques est de plus en plus fréquent. En effet, ce type de simulation nous fournit de précieuses informations quant au comportement thermique des bâtiments (inertie de la construction, déphasage nocturne, gains internes et solaires, etc.) et nous permet de dimensionner au plus juste les éléments architecturaux participant au confort thermique des utilisateurs (ouvrants et surfaces vitrées, ombrages fixes ou mobiles, etc.). De plus, les nouveaux outils de simulation offrent la possibilité de coupler le bâtiment aux différentes installations techniques CVC (monobloc de ventilation, machines de froid avec système de free-cooling par tour évaporative, capteurs solaires, etc.). Entre autres résultats, les simulations dynamiques nous permettent d'analyser les heures de surchauffe d'un bâtiment en tenant compte de différents paramètres (analyse de sensibilité au climat et à l'architecture du bâtiment).

 

Surchauffe annuelle

 

Comportement du local

 

 

Les simulations cfd (ou Computational Fluid Dynamics) englobent les méthodes de calcul pour décrire la mécanique des fluides, autrement dit tous les mouvements d'air ou d'eau. Ces méthodes de calcul sont beaucoup utilisées dans le domaine aéronautique ainsi que dans de nombreux domaines de pointes (aérodynamique pour les Formules 1, hydrodynamique pour la conception de voiliers, etc.). Dans le domaine des bâtiments, cette méthode de calcul apporte de précieux renseignements lorsqu'il s'agit par exemple de contrôler le fonctionnement de la ventilation naturelle dans de grands espaces, afin de pouvoir visualiser les champs de températures ou encore de vitesses d'air dans le volume de la pièce ou du bâtiment. Dans des cas particuliers, ces outils nous permettent également de contrôler le confort thermique pour les occupants placés dans des situations limites (par exemple, chauffage/refroidissement par un système de plafonds actifs et façades vitrées à 100%) ou encore de vérifier le respect d'exigences de qualité d'air dans des locaux classés (domaine pharmaceutique par exemple). Le gros avantage de ce type de logiciel est de pouvoir visualiser les écoulements d'air (ou d'eau) de manière très précise et constitue ainsi un outil didactique ou explicatif très puissant.

 

Calcul CFD 1

 

Calcul CFD 2

 

Basée sur les outils cfd, la simulation feu (ou de désenfumage) permet de calculer l'évolution des températures, de la visibilité (concentration de fumées) ainsi que des mouvements d'air en cas d'incendie. Cette méthodologie de calcul est de plus en plus demandée par les autorités compétentes (ECA, Police du Feu, etc.) pour démontrer l'efficacité des systèmes de protection incendie et pour leur permettre ainsi de statuer sur les demandes de permis de construire. Contrairement aux simulations réelles (utilisation de fumée froide ne reflétant pas la réalité) ou encore aux méthodes de dimensionnement empiriques (règles statistiques), la simulation feu permet de s'approcher au plus près des situations réelles (prise en compte d'un développement de feu proche de la réalité en termes de puissance, de température et d'émission de fumées), de tenir compte des géométries souvent complexes des nouveaux bâtiments (sortant ainsi des règles de dimensionnement empiriques) et surtout de pouvoir optimiser les systèmes de désenfumage, souvent très coûteux, à mettre en place. Les cas les plus souvent simulés sont les parkings et les grands espaces publics (bibliothèques, centres commerciaux, salles de spectacle, etc.).

Grâce à de nombreuses années d'expériences, à un niveau élevé de formation ainsi qu'à l'utilisation de logiciels de dernière génération, l'équipe Enerconseil possède de sérieuses compétences dans tous ces domaines de simulations et est ainsi capable de vous offrir les meilleures prestations dans la conception de vos bâtiments et pour vous apporter des solutions pratiques, innovantes et efficaces dans le développement de vos projets.