À une époque où la durabilité joue un rôle crucial dans le secteur de la construction, des outils et des méthodologies innovants sont essentiels pour garantir l'efficacité énergétique d'un bâtiment et le bien-être de ses utilisateurs. La simulation dynamique se distingue comme un outil indispensable pour optimiser les performances énergétiques et le confort des bâtiments. À travers le projet de rénovation New Orban à Bruxelles, nous démontrons comment nous prenons des décisions de conception durables et innovantes grâce à la simulation dynamique.
Pourquoi la simulation dynamique ?
La simulation dynamique est une technologie qui simule avec précision le comportement énergétique d’un bâtiment et de ses systèmes sur une période donnée. Grâce à des simulations horaires, elle offre une évaluation détaillée de divers facteurs tels que les influences climatiques, les schémas d’occupation, l’utilisation des espaces, l’optimisation de la lumière naturelle, l’efficacité des systèmes énergétiques, etc. Cette approche permet des prévisions énergétiques précises, améliore le confort des utilisateurs et soutient des décisions de conception plus intelligentes et durables. Un outil bien connu utilisant la simulation dynamique pour transformer des données complexes en informations exploitables est DesignBuilder.
Des choix de conception durables
En intégrant cette technologie, les concepteurs peuvent relever les défis climatiques, minimiser les empreintes carbone et garantir un confort et une efficacité durables à long terme. Son application s'étend à toutes les phases d’un projet — de la conception à la construction — et assure une connexion fluide entre la conception et l’exécution. Chez Arcadis, nous intégrons la simulation dynamique à chaque étape de nos projets, pour que la durabilité guide nos décisions dès le départ.
Façonner l’avenir
La simulation dynamique permet de créer des bâtiments adaptatifs répondant à des normes énergétiques ambitieuses et aux défis mondiaux. Cette approche avant-gardiste garantit que les conceptions d’aujourd’hui sont préparées pour les besoins de demain, en combinant efficacité, innovation et durabilité dans chaque projet.
Quelques exemples d’études réalisées avec DesignBuilder :
Modèle 3D avec position du soleil au cours de l’année
Analyse de l’autonomie en lumière naturelle
CFD (Computational Fluid Dynamics) externe pour l’analyse de la ventilation extérieure
Indice PMV (Predicted Mean Vote) pour calculer le confort thermique
Le projet New Orban à Bruxelles
Dans le cadre du projet New Orban à Bruxelles — une réhabilitation de trois immeubles de bureaux obsolètes, dont l’un est classé monument historique — nous avons accompagné notre client dans ses choix techniques et architecturaux. L’objectif était de concevoir le bâtiment non seulement en conformité avec la législation actuelle, mais aussi d’améliorer son efficacité énergétique. Nous avons dû tenir compte de contraintes de construction telles que les espaces techniques, les hauteurs de plafond, ainsi que les coûts.
Grâce à la simulation dynamique, nous avons pu vérifier si la conception répondait aux trois critères clés de BREEAM : confort (HEA04), faible émission de CO₂ (ENE04) et réduction de la consommation d’énergie (ENE01). Ces critères étaient nécessaires pour obtenir la certification BREEAM.
Les résultats ? L’intégration de systèmes économes en énergie, fonctionnant sans combustibles fossiles, s’est avérée être la solution optimale. Cependant, une étude de faisabilité initiale a révélé que cela dépasserait le budget du client. Une analyse approfondie a donc été menée pour identifier les meilleures stratégies passives afin de minimiser la demande énergétique du bâtiment. Parmi ces stratégies : isolation thermique interne et externe, remplacement des fenêtres par des unités en double vitrage avec un faible facteur solaire, systèmes de protection solaire externe, éclairage LED et contrôle centralisé de l’éclairage et ventilation mécanique avec récupération de chaleur, équipée d’un système de dérivation permettant un refroidissement mécanique nocturne, améliorant ainsi l’efficacité énergétique et la qualité de l’air intérieur
Les simulations thermodynamiques ont confirmé l’efficacité des choix de conception et ont montré que la demande de chauffage était réduite d’environ 80 % par rapport à la configuration actuelle du bâtiment, tandis que la demande de refroidissement était réduite de 42 %. La consommation énergétique totale a diminué d’environ 24 % par rapport aux exigences minimales définies par les réglementations nationales. Les deux bâtiments ont obtenu le label BREEAM Good.
Visualisations en 3D avec DesignBuilder :
Modèle 3D en DesignBuilder
Visualisation dans Google Earth
Conclusion
La simulation dynamique est un outil essentiel dans le secteur de la construction moderne pour réaliser des projets durables et innovants. En l'intégrant dès la phase de conception, nous pouvons prendre les bonnes décisions dès le départ, conformes aux exigences actuelles et anticipant les besoins de demain. Chez Arcadis, nous croyons que la technologie et la collaboration sont les clés d'un avenir meilleur pour le secteur de la construction. La simulation dynamique nous permet de façonner cet avenir dès aujourd'hui.
