Base de connaissance de paramètres de simulation

La base de connaissance de paramètres de simulation intégrée à l’outil d’évaluation est composée de deux bases de données indépendantes :

Une base de données de composants et sources d’énergie. Une base de données météorologiques.

3.3.1. Base de données de composants et sources d’énergie

Après avoir récupéré les variables de conception déclarées dans l’interface d’entrée, le moteur de calcul procède à l’importation des caractéristiques des éléments associées à partir de la base de données de composants et sources d’énergie. Construite suivant la structure proposée dans la section 2.3.10 de ce travail, cette base de données recueille les données techniques, économiques et environnementales des produits de construction composant le bâtiment et des ressources énergétiques utilisées par les équipements techniques.

La base de données de composants et sources d’énergie a été construite sous la forme d’un classeur en format Excel. Ce choix répond au besoin de permettre une mise à jour simple : soit pour modifier des entrées déjà existantes, soit pour ajouter des nouveaux produits de construction ou ressources énergétiques. Un extrait de la fiche de données des vitrages est donné dans la figure 3.5 à titre d’exemple.

Figure 3.5. Extrait de la fiche des vitrages dans la base de données de composants et sources d’énergie.

Les types d’entrées définissant le format des fiches de la base de données dépendent du type d’élément en question. De manière générale, le format des fiches comprend les catégories de paramètres suivantes :

Code identifiant : composé de trois lettres et un chiffre, ce code est utilisé pour faire référence à l’élément lors de la déclaration des données dans l’interface d’entrée et lors de son importation dans le moteur de calcul.

Nom et description : comprenant les caractéristiques principales permettant de décrire l’élément dans la base de données.

Données techniques : uniquement présents dans le cas des composants du bâtiment, les paramètres techniques sont donnés selon la catégorie du composant, comme présenté dans le tableau 2.12.

Données économiques : correspondant aux valeurs du coût d’acquisition par unité fonctionnelle des éléments.

Données environnementales : comprenant l’unité fonctionnelle, le profil environnemental et la durée de vie typique des éléments, ce dernier uniquement dans le cas des composants, comme présenté dans les tableaux 2.10 et 2.11.

Sources : compilant la liste spécifique de références consultées pour chacun des éléments dans la base de données.

Tableau 3.1. Liste de produits de construction et de ressources énergétiques dans la base de données de l’outil d’évaluation.

Vitrages

Simple vitrage clair 6 mm Simple vitrage teinté 6 mm Simple vitrage feuilleté 9 mm Simple vitrage trempé 8 mm Double vitrage clair air (6+12+6) Double vitrage teinté air (6+12+6) Double vitrage peu émissif air (4+16+4) Double vitrage peu émissif air (6+16+6) Double vitrage peu émissif argon (4+16+4) Double vitrage peu émissif argon (6+16+6) Triple vitrage peu émissif argon (4+10+4+10+4) Triple vitrage peu émissif argon (4+12+4+12+4) Triple vitrage peu émissif argon (4+16+4+16+4)

Menuiseries

Acier Aluminium Bois PVC

Structure de façade vitrée

Matériaux structurels

Brique monomur (37.5 cm) Brique de terre cuite (20 cm) Parpaing/bloc de béton (20 cm) Béton armé pour dalles Béton armé pour voiles Béton armé pour plancher Matériaux d'isolation thermique

Laine de verre Polyuréthane Polystyrène expansé Polystyrène extrudé Protections solaires

Store à rouleau clair Store à rouleau noir Brise-soleil orientable clair Brise-soleil orientable noir

Systèmes techniques

Pompe à chaleur eau/eau Pompe à chaleur air/air Pompe à chaleur air/eau Chaudière à fioul Chaudière à gaz Radiateurs électriques Ressources énergétiques

Electricité (mix énergétique français) Gaz naturel

Dans cette première version de l’outil d’évaluation, la base de données contient trente-huit entrées de produits de construction et trois entrées de ressources énergétiques. Ces entrées représentent les choix identifiées dans la logique de progression des décisions de conception proposée dans la section 2.4 de ce travail. La liste de produits de construction et de ressources énergétiques dans la base de données est montrée dans le tableau 3.1.

La construction d’une base de données rassemblant trois catégories de paramètres (techniques, économiques et environnementales) exige une attention particulière pour assurer la compatibilité des données venant d’un éventail de sources d’information. Les principales hypothèses et considérations prises en compte pour la construction de la présente base de données sont présentées dans l’annexe C de ce travail. Egalement, une description générale des sources d’information consultées selon le type de paramètres est donnée dans la section 2.3.10.

3.3.2. Base de données météorologiques

Les données météorologiques nécessaires pour la modélisation du bâtiment sont fournies par une base de données météorologique intégrée à l’outil d’évaluation. Cette base de données est composée de fiches individuelles en format Excel qui recueillent les données décrivant les conditions météorologiques de différents emplacements géographiques.

Chaque fiche dans la base de données contient les valeurs horaires de sept paramètres météorologiques pour une année type de référence :

Le rayonnement global reçu par une surface horizontale, donné en W/m2

, utilisé dans le calcul de l’absorption du flux solaire par les éléments du bâtiment.

Le rayonnement global reçu par les surfaces verticales orientées vers les quatre points cardinaux, donné en W/m2, utilisé dans le calcul de l’absorption du flux solaire par les éléments du bâtiment.

La température de l’air ambiant, donnée en °C, utilisée dans le calcul des échanges thermiques du bâtiment avec l’environnement extérieur.

L’éclairement diffus, donné en lux, utilisé dans le calcul de l’autonomie en éclairage naturel des espaces intérieurs.

La vitesse de l’air extérieur, donnée en m/s, utilisé pour le calcul du renouvellement d’air à l’intérieur de la cavité de la façade double peau vitrée.

Les fiches météorologiques ont été obtenues avec l’aide du logiciel Meteonorm de la société Meteotest, qui représente la référence internationale en termes de l’estimation de la ressource solaire (Meteotest, 2014). Un extrait de la fiche météorologique pour la ville de Bordeaux est donné à titre d’exemple dans la figure 3.6.

Figure 3.6. Extrait de la fiche météorologique pour la ville de Bordeaux.

Dans cette première version de l’outil d’évaluation, les données météorologiques de neuf villes réparties sur le territoire français ont été documentées dans la base de données :

Bordeaux Brest Lille Lyon Marseille Nantes Paris Perpignan Strasbourg

L’utilisateur de l’outil a la possibilité d’augmenter le nombre d’emplacements géographiques documentés dans la base de données par l’ajout de fiches météorologiques additionnelles en respectant le format présenté ci-dessus.