Organisation générale de la STD Comfie
Cet onglet permet de visualiser le projet STD/SED, de définir l'ensemble des données d'entrée spécifiques aux calculs de simulation dynamique sans (STD) ou avec (SED) les systèmes. Il se compose de :
- sur sa partie gauche, l'arborescence du projet
- sur sa partie droite, le détail des caractéristiques de l'élément sélectionné dans l'arborescence
Sommaire
1 Quelques mots de présentation de COMFIE
1.1 Historique
COMFIE est le moteur de calcul utilisé par Pleiades pour réaliser les calculs de simulation dynamique (STD et SED). Ce moteur de calcul a été conçu à la fin des années 1980 et développé initialement par Bruno Peuportier et divers chercheurs du laboratoire d'énergétique (aujourd'hui Centre efficacité énergétique des systèmes (CES)) de l'école des mines de Paris (aujourd'hui Mines Paris - PSL). Il est diffusé commercialement exclusivement via le logiciel Pleiades grâce à une partenariat de longue date avec IZUBA énergies. Actuellement, COMFIE est développé par IZUBA énergies avec les apports de l'équipe Eco-conception et thermique des bâtiments du même laboratoire.
1.2 Principes
COMFIE est un moteur de simulation de thermique dynamique "multi-zone" qui s'appuie sur une modélisation de l'ensemble des phénomènes physiques qui régissent les échanges thermiques au sein du bâtiment. Son objectif est de simuler le plus précisément possible et avec un temps de calcul le plus court possible les besoins thermiques, la température intérieure, l'humidité de l'air intérieur, mais aussi les débits échangés par ventilation naturelle et les consommations énergétiques des équipements. COMFIE peut traiter tout type de bâtiment sous n'importe quel type de climat sans limite de nombre de zones. Le niveau de détail le plus fin possible est la pièce (modèle dit "nodal"), c'est-à-dire que les volumes d'air réels ne peuvent pas être subdivisés : il n'est donc pas fait appel aux outils de mécanique des fluides numériques pour calculer les différentes températures ou la circulation de l'air au sein d'une pièce.
1.3 Algorithmes
Les principaux algorithmes mis en œuvre au sein de COMFIE sont décrits dans le document "Algorithmes COMFIE" présent dans le dossier IZUBA énergies depuis le menu Démarrer de Windows.
1.4 Validation
COMFIE a été validé à plusieurs reprises au cours de son existence. Ce document fait la synthèse de ces principales validations.
2 L'arborescence du projet
Elle se structure à partir :
- d'un élément Projet pour les caractéristiques du site et les données administratives du projet
- d'un élément Bâtiments pour l'affectation des scénarios aux zones thermiques et la description des ventilations internes (uniquement dans Pleiades Éditeur)
- d'éléments Zone pour visualiser les scénarios de chaque zone
- d'éléments Pièce pour les caractéristiques de chaque pièce.
- d'éléments Paroi (Editeur) ou Paroi (Modeleur) pour les caractéristiques des parois.
- d'éléments Ouvertures pour les caractéristiques des portes et des fenêtres (uniquement dans Pleiades Éditeur)
De plus, elle peut comporter :
- des éléments Puits climatique
- des éléments Système photovoltaïque
- des éléments décrivant les systèmes pour le calcul des consommations de chauffage, climatisation et ECS :
- Générations
- Sous-stations
- Émetteurs chauds ou froids
- Émetteurs d'ECS
- des éléments décrivant les ventilations pour le calcul aéraulique et le traitement d'air et le calcul des consommations des auxiliaires de ventilation :
Vous pouvez naviguer dans l'arborescence:
- en cliquant directement sur un objet,
- en déroulant les objets le constituant à partir des flèches,
- en utilisant les raccourcis situés en haut à gauche de la page.
Pour une meilleure visualisation du projet, il est également possible de filtrer l'affichage ou d'afficher les schémas de distribution des équipements.
Dans le Modeleur, il existe un affichage spécifique "Géométrie exportée au Moteur Comfie ou RT" permettant d'obtenir l'identification d'un certains nombre d'éléments tel qu'on les obtient une fois le projet dans l'Editeur : on obtient alors l'identification des façade, toitures, planchers, refends, les volumes des pièces, les surfaces de parois et de menuiseries, l'altitude des planchers, le détail des parois déperditives, les U, ponts thermiques, menuiseries, le détail du calcul du Ue....
4 Modification de la hiérarchie du projet
Le zonage effectué dans le Modeleur peut à tout moment être modifié. Il s'agit ici de modifier l'appartenance d'une pièce à telle ou telle zone.
4.1 Rajout/suppression du zonage
Comme pour les autres modules, les boutons en bas à droite de la page permettent de rajouter des éléments de zonage à partir du moment où l'on se situe sur l'élément père dans l'arborescence.
À partir du Projet :
À partir de Bâtiments :
À partir des Zone :
Les pièces, parois et menuiseries sont ajoutées (ou supprimées) de la même manière dans l'aborescence pour Pleiades Éditeur et de manière automatique dans Pleiades Modeleur.
Pour supprimer un élément de zonage, appuyer sur le bouton 'Suppr' du clavier ou choisir 'Effacer' dans le menu contextuel, ou glisser / déposer l'élément dans la corbeille en haut à droite dans la barre de menu (uniquement dans Pleiades Éditeur).
Pour supprimer un élément, il faut que celui-ci soit vide. |
Il est également possible de dupliquer des équipements en utilisant les fonctions de copier-couper / coller (Ctrl C - X / Ctrl V) ou à partir du clic droit.
4.2 Modification du zonage
Il est possible de modifier un zonage en glissant/déposant une pièce d'une zone vers une autre zone.
Sur cet exemple, on fait glisser la pièce "Cuisine" dans la zone "Garage".
5 Les modes d'affichage
Des options d'affichage "Production/Distribution" et "Ventilation" permettent de visualiser les liens entre les différents objets "équipements" de la production à l'émission.
Il est possible de modifier les liens entre les objets en les déplaçant simplement dans l'arborescence.
5.1 Affichage de la production distribution de chauffage et d'ECS
Cet affichage présente l'ensemble des liens concernant la distribution de chaleur :
- les générateurs de chaleurs
- les éventuel ballon décentralisée (dans le cas des PCAD)
- les distributions intergroupes chaud et ECS
- les émetteurs de chaleurs
- les émetteurs ECS
- les batteries de préchauffage des CTA
Les émetteurs liés à aucune génération sont disposés an bas de arborescence. Les émetteurs électrique à effet Joule sont également dissociés. |
Il est possible de modifier les liens entre les objets en les déplaçant simplement dans l'arborescence.
5.2 Modification multiple des caractéristiques d'émetteur
Dans le mode , il est possible de modifier les caractéristiques des émetteurs liés à une même génération. Sélectionner plusieurs émetteurs dans l'arborescence avec la touche MAJ (ou shift).
Les modifications apportées à droite sur les caractéristiques d'émission (type d'émetteur ou caractéristiques du réseau de groupe) seront reportées sur tous les émetteurs.
Cette fonctionnalité est disponible pour les émetteurs chaud, froid et ECS.
5.3 Affichage de la production distribution de froid
Cet affichage présente l'ensemble des liens concernant la distribution de chaleur:
- les générateurs de froid,
- les distributions intergroupes froid,
- les émetteurs de froid,
- les batteries de prérefroidissrement des CTA
Les émetteurs liés à aucune génération sont disposés an bas de arborescence. |
Il est possible de modifier les liens entre les objets en les déplaçant simplement dans l'arborescence.
5.4 Affichage de la distribution de ventilation
Cet affichage présente l'ensemble des liens concernant la distribution de ventilation :
- les puits climatiques
- les caissons de VMC et CTA
- les bouches de ventilation ou assemblages
- les éventuels émetteurs terminaux
Il est possible de modifier les liens entre les objets en les déplaçant simplement dans l'arborescence.
6 Recommandations pour un bon zonage en simulation
Le zonage constitue la structure de base du modèle thermique. C'est à l 'échelle de la zone que sont calculés les températures, les humidités et les besoins de chaud et de froid. Il n'est pas possible de disposer de plus de détails au sein du volume constitué par une zone thermique.
Une zone thermique regroupe une ou plusieurs pièces. C'est à l'utilisateur, en fonction des objectifs de son étude, que revient la définition du zonage. Pour un bâtiment donné, le zonage peut aller du plus simple (une seule zone pour l'ensemble du bâtiment) au plus détaillé (une zone par pièce réelle). Dans le premier cas, la saisie et les calculs seront plus rapides mais les résultats peu nombreux et globaux (température moyenne du bâtiment et besoins globaux). Dans le second cas, la saisie et les calculs seront plus longs et les résultats très nombreux (par exemple, températures par pièce, permettant d'analyser finement le confort). En général, le zonage retenu sera intermédiaire entre ces deux extrêmes.
Pour un bon zonage, nous vous conseillons de ne regrouper dans une même zone uniquement que les pièces :
- dont le comportement thermique est a priori analogue (pour éviter l'effet de lissage spatial des températures),
- dont l'usage et l'orientation sont similaires,
- adjacentes, verticalement ou horizontalement (pour éviter la téléportation d'énergie au sein du projet),
- réelles, c'est-à-dire délimitée par des parois réelles. En effet, les échanges sont calculées au travers des parois. Si deux zones thermiques sont séparées par une paroi ouverte, aucun échange thermique ne sera considéré à travers cette paroi, ce qui équivaut à un contact adiabatique.