Comment ça
marche ?
L’outil se base sur des centaines de simulations thermiques dynamiques (STD) réalisées sur l’outil PLEIADES+Comfie qui constituent la référence. Le logiciel permet de simuler de façon dynamique le comportement thermique et lumineux d’un bâtiment.
Fonctionnement
Les calculs sont effectués sur une année entière pour chaque pas de temps. Les températures en tout point du local évoluent en fonction de l’interaction dynamique des conditions extérieures (température extérieure, ensoleillement, température du ciel) et des systèmes de contrôle actifs (chauffage, climatisation, éclairage et position de la protection solaire).
En période d’ensoleillement, une partie du rayonnement incident frappe la protection solaire, tandis que l’autre est transmise par la partie non protégée du vitrage, en fonction de l’incidence variable due à la position du soleil.
- Le chauffage et la climatisation sont enclenchés de façon à maintenir la température intérieure dans la plage de confort indiquée par les profils de consigne et le scénario d’occupation de la pièce.
- La position de la protection solaire est modifiée de façon à assurer une luminosité conforme au profil de consigne en éclairement. L’éclairage artificiel est activé lorsque, la protection solaire étant totalement relevée, l’ensoleillement ne permet pas de satisfaire à la consigne durant les heures d’occupation du local.
Détails du local simulé
Le local simulé correspond à une pièce de séjour issue d’un logement en mitoyenneté sur l’ensemble des façades. Seule la façade vitrée est en contact avec l’extérieur. Les autres parois sont considérées sur des ambiances et usages similaires à la pièce étudiée :
Seule la façade vitrée donnant sur l’extérieur est considérée déperditive. Les autres façades sont considérées en contact avec des espaces ayant des évolutions de températures équivalentes.
Les dimensions de la surface vitrée sont les suivantes :
- Hauteur 2,10m
- Largeur 2,60m
- Allège 0,00
- Encastrement 0,20m
Orientations
Les simulations ont été faites avec 7 orientations de façade possibles afin de mieux prendre en compte le vrai niveau d’ensoleillement :
La façade Nord n’a pas été simulée car elle est la moins exposée au soleil et les gains énergétiques réalisables avec des protections solaires y sont minimes.
Type de vitrage
Pour cette étude deux types de vitrages sont pris en compte. Ils correspondent au vitrage C selon l’EN 14501 (double vitrage 4/16/4 standard) et au vitrage B selon l’EN 14501 (double vitrage 4/12/4, première génération des fenêtres double-vitrage).
Caractéristiques des parois :
| Caractéristiques des parois | |
|---|---|
| Mur sur extérieur | Voile béton + 120 + 13mm de doublage PSE 32 (R 3,75m2 K/W) |
| Mur mitoyen | Voile béton |
| Planchez bas (mitoyen) | Dalle béton |
| Plancher haut (mitoyen) | Dalle béton |
Les consignes de températures sont :
| Chauffage | Occupation | 19°C |
| innoccupation | 16°C | |
| Refroidissement | Occupation | 26°C |
| innoccupation | 30°C |
Zones climatiques
L’étude porte sur 8 stations météos françaises pour être en adéquation avec les 8 zones climatiques au sens de la RE 2020.
| Zone climatique | Ville | Moyenne (2000 – 2019) | RCP 4.5 2040 | ||
|---|---|---|---|---|---|
| DJU Chaud (18°) | DJU Froid (18°) | DJU Chaud (18°) | DJU Froid (18°) | ||
| H1a | Paris Montsouris (75) Le bourget (93) Paris Orly ( 94) Roissy Charles de Gaulle ( 94) | 2086 2305 2267 2264 | 2086 2305 2267 2264 | 1080 2053 2053 1985 | 515 477 512 468 |
| H1b | Nancy (54) Metz (57) Reims (10) | 2475 2587 2629 | 408 370 300 | 2177 2298 2367 | 519 522 382 |
| H1c | Macon (71) Lyon (69) Clermont-Ferrand (63) | 2158 1947 2012 | 539 661 533 | 1894 1760 2000 | 734 859 596 |
| H2a | Rennes (35) Brest (29) Vannes(56) | 2277 2191 2241 | 256 119 135 | 2016 1984 2003 | 321 147 199 |
| H2b | Tours (37) Nantes (44) Poitiers (86) La Rochelle (17) | 2238 2170 2233 1934 | 354 289 398 313 | 2005 1941 1962 1681 | 493 403 542 406 |
| H2c | Agen (47) Bordeaux (33) Toulouse (31) | 2003 1872 1722 | 575 505 656 | 1807 1678 1525 | 736 647 908 |
| H2c | Carpentras (84) Montélimar (26) Privas (07) | 1800 1859 1818 | 803 619 738 | 1597 1593 1559 | 1100 893 985 |
| H3 | Nice (06) Marseille (13) Montpellier (34) | 1314 1563 1565 | 771 835 726 | 1098 1386 1393 | 1025 1057 962 |
Protections solaires
Pour cette étude, 14 protections solaires (+ 1 simulation sans aucune protection solaire qui correspond à la situation de référence) sont étudiées. Les propriétés des différents produits simulés sont les suivantes :
| Stores Vénitiens | Propriétés occultation | Vitrage avec occultation | Menuiserie (cadre + vitrage + occultation) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Position | Exemple coloris | Te | Re | Sgtot (g=0,59) Inclinaison lame 45° hauteur du soleil 30° | Sw Inclinaison lame 45° hauteur du soleil 30° |
| Extérieure | Blanc | 0 | 0,70 | 0,09 | 0,07 |
| Sombre | 0 | 0,30 | 0,02 | 0,03 | |
| Stores toiles | Propriétés occultation | Vitrage avec occultation | Menuiserie (cadre + vitrage + occultation) | ||
|---|---|---|---|---|---|
| Position | Exemple coloris | Te | Re | Sgtot (g=0,59) | Sw |
| Extérieure | Noir Orange Jaune Blanc | 0,03 0,13 0,21 0,27 | 0,19 0,42 0,50 0,64 | 0,04 0,09 0,15 0,19 | 0,04 0,08 0,12 0,14 |
| Interieur | Blanc low-e Blanc Gris/noir Orange Rouge Bleu | 0,03 0,13 0,21 0,13 0,08 0,03 | 0,19 0,42 0,50 0,42 0,31 0,19 | 0,26 0,30 0,35 0,41 0,45 0,50 | 0,19 0,22 0,25 0,29 0,32 0,34 |
| Volets extérieurs | Propriétés occultation | Vitrage avec occultation | Menuiserie (cadre + vitrage + occultation) | |||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Position | Exemple coloris | Te | Re | ΔR (m².K/W) | Sgtot (g=0,59) | Sw |
| Extérieure | Blanc | 0 | 0,70 | 0,19 | 0,09 | 0,07 |
| Sombre | 0 | 0,30 | 0,19 | 0,02 | 0,03 | |
Les volets peuvent être battants ou roulants.
Types de résultats
Le modèle de calcul de CALEEPSO s’appuie sur des algorithmes de calcul de la thermique du bâtiment et exprime ensuite quatre résultats :
- Le nombre de kWh économisés avec une protection solaire par rapport à une situation de référence sans protection solaire.
- Les émissions de gaz à effet de serre évitées calculées en fonction du nombre de kWh économisés. En effet, la production de l’énergie rejette du CO2 dans l’atmosphère. L’énergie non-consommée = émissions évitées. Pour cette étude le mix énergétique français a été pris en compte.
- Le nombre de degrés-heures d’inconfort (DH) calculés dans le logement. Il s’agit d’un nouvel indicateur utilisé dans la RE 2020. Il correspond au nombre de degrés et heures au-dessus d’une température de confort fixée à 28°C le jour et 26°C la nuit. Si par exemple, pendant le journée il fait 30°C pendant une heure = 2DH.La RE2020 définit un seuil de confort de 350 degrés.heures au-delà de 1250 DH le logement est considéré comme étant non-conforme.
- La température opérative maximale enregistrée qui correspond à la température maximale enregistrée dans le local équipé de la protection solaire.