Zone STD (Arbres STD Comfie et AMAPOLA)

Zone STD dans l'arbre projet

(2022)

Recommandations pour un bon zonage en simulation.

Cette fenêtre présente les caractéristiques de la zone .

Cliquer sur les flèches en haut à gauche de ce cadre pour passer d'une zone à l'autre.

Cliquer sur les flèches en haut à droite de ce cadre pour modifier l'ordre des zones dans l'arborescence.

1 Généralités

Cette partie de la fenêtre présente :

• le nom de la zone
• un rappel de la surface de plancher de la zone (cumul des surfaces de plancher de l'ensemble des pièces composant par la zone)
• un rappel du volume de la zone (cumul des volumes de l'ensemble des pièces composant par la zone) (non disponible dans le Modeleur)

Modifier directement le nom de la zone dans le cadre de saisie. Ce nom sera utilisé dans les résultats de simulation sur les graphiques, dans les tableaux, etc.

2 Chauffage suivant le modèle occupant (AMAPOLA)

Ce paramétrage existe uniquement dans AMAPOLA pour une zone appartenant à une partie de Bâtiment.

Si la simulation est effectuée avec le modèle stochastique au niveau projet et que le logement utilise également le modèle stochastique pour ses consignes de température, il est alors possible de stipuler si une zone n'est pas chauffée (p. ex. un débarras ou autre situé dans le volume chauffé).

3 Scénarios

Cette partie de la fenêtre permet de visualiser l'ensemble des scénarios et équipements d'une zone.

L'affectation s'effectue par un clic sur le lien bibliothèque pour sélectionner le composant depuis la bibliothèque projet ou la bibliothèque générale. Le bouton permet d'éditer le composant pour une modification éventuelle dans la bibliothèque projet . L'affectation/désaffectation d'un scénario est réalisée en cliquant sur le bouton comportant l'icône du scénario, ou bien au niveau Bâtiments de l'arborescence de l’Éditeur.

Cliquer sur le bouton pour affecter le scénario à toutes les zones du projet.

Un scénario s'affecte à une zone thermique : ainsi un scénario d'occupation de 10 personnes appliqué à une zone est indépendant du nombre de pièce que contient cette zone. Il y aura donc 10 personne dans la zone quelque soit le nombre de pièce qu'elle contient.

3.1 Scénarios de consigne de température et d'apports internes

3.1.1 Scénarios de température

Cette partie présente :

• les noms des scénarios de chauffage et de climatisation affectés à la zone
• les puissances maximales de chauffage et de rafraîchissement

Ces puissances sont les puissances maximales d'émission en chaud et en froid. Elles peuvent être forcées à une valeur fixe ou être laissées "par défaut". Dans ce cas, la puissance sera largement surdimensionnée sur la base de 100 W/m³. Il est également possible de reprendre les résultats des calculs de dimensionnement chaud et froid en cochant les cases correspondantes, pour limiter la puissance disponible dans la zone.

L'utilisation de ces options de calculs de dimensionnement chaud et/ou de froid nécessite une saisie complète de ces modules et l'activation de la licence correspondante (pour le module de froid) sans quoi la puissance disponible pour la zone sera nulle ou incohérente.

3.1.2 Scénarios d'apports internes

Cette partie donne la possibilité de définir pour la zone :

• un seul scénario d'occupation, qui s'applique uniformément à toute la zone (par exemple 0,2 occupants/m² sur une zone de 100m² donnera 20 occupants, peu importe le nombre de pièces)
• plusieurs scénarios de puissance dissipée (un par usage par exemple) pour différencier les apports associés à une consommation d’électricité ou de gaz.

Un scénario d'occupation sert à déterminer à la fois les apports thermiques métaboliques et la période d'occupation de la zone utilisée pour calculer les différents indicateurs de confort thermique. Un scénario de puissance dissipée est à la fois pris en compte comme apports thermiques à la zone et dans le bilan des consommation, selon le type d'énergie indiqué (électricité et gaz), en supposant que toute l'énergie consommée est fournie à la zone.

3.1.3 Sondes

La liste des sondes se remplit automatiquement lorsqu'un scénario de chauffage ou de rafraîchissement est affecté à la zone. Elle permet de spécifier la zone dont la température est utilisée pour la régulation du chauffage ou du rafraîchissement. Par défaut, chaque zone chauffée ou climatisée reçoit sa propre sonde, ce qui correspond à une régulation de la température pièce par pièce.

Il est possible de déplacer la sonde d'une zone (zone1) dans une autre (zone2). Pour cela, sélectionner la sonde de la zone1 et la glisser dans la zone2 dans l'arborescence du projet. Celle-ci contiendra sa propre sonde, ainsi que la sonde qui a été déplacée. Le chauffage des deux zones sera alors assuré de manière commune, à l'image d'un chauffage central, régulé sur la température de la zone2. La puissance de chauffage dans chacune des deux zones sera proportionnelle à la puissance maximale.

Mettre toutes les sondes dans la pièce principale revient à réguler le chauffage (ou le rafraîchissement) en fonction de la température de la pièce principale au lieu d'une régulation pièce par pièce. Ceci permet de décrire une régulation de chauffage central dans cet exemple.

Une sonde de régulation ne doit pas être affectée à une zone ne disposant pas de consigne. Dans ce cas, la régulation ne pourrait pas être prise en compte par le logiciel.

3.2 Scénarios de Ventilation

Cet onglet n'est disponible que pour les zones utilisant la saisie simplifiée de la ventilation. Il est donc absent pour les zones situées dans une enveloppe aéraulique. En effet, le calcul aéraulique détaillé de Comfie ne fait pas appel à ces scénarios.

Cette partie présente :

• le Q_{4 Pa-surf} du projet et le débit d'infiltration équivalent (ou perméabilité à l'air) de la zone (supposé fixe tout au long de la simulation)
• les caractéristiques de ventilation externe de la zone
• les caractéristiques de ventilation externe avec condition de la zone
• les caractéristiques de ventilation interne avec condition de la zone

3.2.1 Infiltration

Le débit d'infiltration de la zone est supposé constant durant toute la simulation. Il est possible de le saisir manuellement ou de laisser le logiciel le déterminer automatiquement à partir de la donnée du Q_{4 Pa-surf} ou du n₅₀ saisis au niveau Bâtiments dans l'onglet . Pour disposer du calcul automatique, cocher la case "Valeur projet".

3.2.2 Ventilation externe

Deux scénarios de ventilation externe (par exemple pour la VMC et pour une surventilation nocturne) sont disponibles en plus du débit d'infiltration. Ces deux scénarios et le débit d'infiltration se cumulent.

Dans le cas de l'utilisation d'une VMC double flux, renseigner l'efficacité de l'échangeur dans la case "Efficacité de l'échangeur (double flux)" :

• 0 : pas d'échangeur (0% de récupération de chaleur)
• 1 : échangeur parfait (100% de récupération de chaleur)

Cliquer sur le bouton pour affecter cette valeur à toutes les zones.

Cliquer sur le bouton pour supprimer la valeur et ne pas considérer d'échangeur.

Dans le cas où l'échangeur dispose d'un by-pass, cocher la case "By-pass échangeur" et sélectionner le mode d'activation. Il existe deux modes d'activation du by-pass :

• by-pass par dates : L'échangeur est by-passé durant une ou plusieurs semaines consécutives. Indiquer les première et dernière semaines de la période d'enclenchement du by-pass.
• by-pass par températures : L'échangeur est by-passé en fonction des températures d'air neuf et d'air repris. Renseigner les conditions de déclenchement en saison de chauffage et hors saison de chauffage.

L'effet de "l'échangeur" est de réduire les déperditions thermiques liées à la ventilation externe. Par exemple, une efficacité de 0,5 aura pour effet de diviser par 2 la chaleur perdue (ou reçue) vers (ou depuis) l'extérieur.

Le champ "Puiss. Elec." permet de spécifier le facteur de puissance spécifique (SFP) du système de ventilation (en W par m³/h). Ce facteur est supposé constant et la puissance consommée par le système de ventilation sera donc proportionnelle au débit de ventilation effectif, notamment dans le cas du scénario de ventilation avec conditions.

Le scénario de ventilation externe avec condition (icône violette) peut être contrôlé à son allumage et à son arrêt. Choisir le contrôle voulu dans la liste déroulante.

Pour créer ou modifier un jeu de conditions, cliquer sur le bouton .

Ces conditions sont décrites dans le paragraphe Conditions de ventilation.

Si aucune condition n'est affectée, le scénario sera appliqué tout le temps.

Équilibrage des débits : Le calcul est réalisé zone par zone. Ainsi, le débit de ventilation imposé correspond à l'air extérieur introduit dans la zone. Un débit équivalent est supposé sortir de la zone vers l'extérieur. Aucun équilibrage des débits entre les zones n'est réalisé par le logiciel.

3.2.3 Scénario de ventilation interne

Comme pour le scénario de ventilation externe, il est possible de choisir un scénario de ventilation interne et un contrôle de ce scénario.

Ce scénario fait référence aux ventilations internes qui sont configurées dans l'onglet Ventilation interne, disponible au niveau Bâtiments de l'arborescence de l’Éditeur, uniquement.

4 Paramètres de confort

Cet onglet présente le paramétrage de l'analyse de confort de chaque zone thermique suivant les normes EN 7730, EN 15251 et suivant le diagramme de Givoni.

La version 6.23.7.0 du logiciel a introduit une nouvelle interface pour la saisie des paramètres de confort et pour le calcul des indicateurs. Pour les projets plus anciens, un bouton permet de choisir de basculer vers cette nouvelle interface.

4.1 Activation des calculs et résultats

4.1.1 Ancienne interface

L'analyse de confort est effectuée après activation du module via la coche "Analyse de confort" :

Les résultats sont visualisables dans l'onglet Confort de Pleiades Résultat.

4.1.2 Nouvelle interface

Le calcul des indicateurs est toujours activé (la coche ci-dessus n'est plus disponible). Les résultats sont visualisables directement dans l'onglet Synthèse de Pleiades Résultats.

4.2 Présentation des normes et indicateurs

4.2.1 Généralités EN 15251 et EN 7730

Ces normes spécifient des critères relatifs à l’ambiance intérieure pour la conception, les calculs énergétiques, les performances et l’exploitation des bâtiments. La norme EN 15251 identifie les paramètres de l’ambiance intérieure utiles pour le contrôle et l’affichage, comme le recommande la Directive Performance Énergétique des Bâtiments. Ces normes s’appliquent essentiellement aux bâtiments non industriels pour lesquels les critères d’ambiance intérieure sont déterminés par l’occupation humaine et dont l’ambiance intérieure n’est pas notablement influencée par une production ou par des procédés. La norme est ainsi applicable aux types de bâtiments suivants : maisons individuelles, immeubles d’habitation, bureaux, bâtiments d’enseignement, hôpitaux, hôtels et restaurants, installations sportives, bâtiments de service pour le commerce de gros et de détail.

Ces normes ne prescrivent pas de méthode de conception mais fournit les paramètres d’entrée pour la conception des bâtiments, des systèmes de chauffage, de rafraîchissement, de ventilation.

Différentes catégories de critères peuvent être utilisées en fonction du type de bâtiment, d’occupants, de climat et des différences nationales. Elles spécifient plusieurs catégories d’ambiance intérieure entre lesquelles on peut choisir pour un espace à traiter. Ces différentes catégories peuvent également être utilisées pour l’évaluation globale annuelle de l’ambiance intérieure en estimant le pourcentage de temps dans chaque catégorie.

Les saison de chauffage et de rafraîchissement sont définies globalement au niveau du Projet. Pour le calcul de confort, quand les saisons de chauffage et de climatisation se chevauchent, ce sera le chauffage qui prendra le dessus.

4.2.2 Indicateurs PPD/PMV

Ces indicateurs sont calculés, saisonnièrement, pour des locaux à ambiance régulée et stable. Les catégories recommandées pour la conception des bâtiments chauffés et climatisés sont les suivantes :

4.2.2.1 L'indice PMV (vote moyen prévisible)

Le PMV est un indice qui donne la valeur moyenne des votes d'un groupe important de personnes exprimant leur sensation thermique sur une échelle à 7 niveaux. Il est basé sur le bilan thermique du corps humain. L'équilibre thermique est atteint lorsque la production interne de chaleur dans le corps est égale à la perte de chaleur vers l'ambiance. Dans une ambiance modérée, le système de thermorégulation humain tentera automatiquement de modifier la température cutanée et la sécrétion sudorale pour maintenir l'équilibre thermique.

4.2.2.2 L'indice PPD (pourcentage prévisible d'insatisfaits)

L'indice PMV est une estimation de la valeur moyenne des votes de sensation thermique donnés par un groupe important de personnes exposées à la même ambiance. Mais les votes individuels sont dispersés autour de cette valeur moyenne et il peut être utile de prévoir le nombre de personnes susceptibles de ressentir un inconfort chaud ou froid. L'indice PPD prévoit le nombre de personnes insatisfaites thermiquement parmi un groupe important de personnes. Le reste du groupe se sentira thermiquement neutre, légèrement tiède ou légèrement frais. La distribution prévisible des votes est donnée ci-dessous:

4.2.3 Température intérieure acceptable (bâtiments non climatisés)

Les critères d'ambiance thermique spécifiés pour les bâtiments non climatisés peuvent être spécifiés en utilisant la méthode PMV-PPD ou être différents en raison d'une différence dans les attentes des occupants du bâtiment et dans leur adaptation à la chaleur. Le niveau de cette adaptation et de ces attentes dépend fortement des conditions climatiques extérieures.

En été, la plupart des bâtiments ventilés naturellement sont en fonctionnement libre de sorte qu'il n'y a pas de système de climatisation à dimensionner et que les critères définissant les catégories sont basés sur la température intérieure. Les températures d'été sont essentiellement utilisées dans la conception du contrôle thermique passif (par exemple, protections solaires, inertie thermique du bâtiment, conception d'ensemble, orientation et ouverture des fenêtres, etc.) pour éviter les surchauffes dans le bâtiment.

La norme EN 15251 fournie, pour chaque catégorie d'ambiance, une température intérieure acceptable en fonction d'une température extérieure en moyenne glissante journalière :

Les températures opératives (températures de la pièce) présentées ci-dessus sont valables pour des immeubles de bureaux ou autres bâtiments de types similaires destinés essentiellement à l'occupation humaine avec des activités essentiellement sédentaires et des pièces où il est facile d’accéder à des fenêtres ouvrables et où les occupants peuvent librement adapter leurs vêtements aux conditions thermiques intérieures et/ou extérieures.

Afin d’appliquer cette méthode optionnelle, les espaces en question doivent être équipés de fenêtres ouvrables facilement sur l’extérieur et dont l’ouverture peut être ajustée par les occupants des espaces. Cette méthode optionnelle s’applique seulement aux espaces dont les occupants ont des activités quasi sédentaires avec un niveau métabolique compris entre 1,0 et 1,3 met. Il est également important qu’il n’y ait pas de règles strictes d’habillement à l’intérieur du bâtiment afin de permettre aux occupants d’adapter librement l’isolation thermique de leur habillement.

Dans des conditions de confort estival (températures opératives intérieures > 25 °C), l’augmentation de la vitesse d’air peut être utilisée pour compenser l’augmentation des températures d’air. Lorsqu’il y a des ventilateurs (qui peuvent être directement contrôlés par les occupants) ou d’autres moyens pour un réglage individuel de la vitesse d’air (par exemple, systèmes de ventilation personnels) les limites supérieures du graphique ci-dessus peuvent être augmentées de quelques degrés. la correction exacte de la température dépend de la vitesse d’air générée par le ventilateur :

Cette méthode peut également être utilisée pour palier des températures excessives dans les bâtiments climatisés mécaniquement, si une méthode locale pour le contrôle des vitesses d’air (ventilateur, etc.) est disponible.

4.2.4 Indicateur DH

L'indicateur degré-heure (DH) est issu de la réglementation RE 2020. Il est calculé en STD/SED de la même manière que dans la réglementation.

4.2.5 Givoni

Le diagramme de Givoni présente sur le diagramme de l'air humide (température - humidité) une zone de confort définie en fonction de la vitesse d'air. Cet indicateur est principalement utilisé pour les climats chauds et humides. Les données météo utilisées doivent disposer de données d'humidité absolue.

4.3 Description de l'interface de paramétrage

Cette section présente l'interface dans ses deux versions, la version d'origine et la version introduite par la V6.23.7.0 de Pleiades. Pour activer la nouvelle interface pour un projet ancien, cliquer sur le bouton

Pour le calcul de la validation des indicateurs PMV/PPD et Température intérieure acceptable, il est nécessaire de préciser la catégorie d'ambiance visée.

L'interface affiche alors les valeurs limites pour les indicateurs PPD et PMV :

Pour les indicateurs Givoni et de température intérieure acceptable, il est possible de ne considérer que les dépassements chauds en cochant la case :

4.3.1 PPD/PMV

Les indicateurs PMV et PPD définis dans la norme EN 7730 tiennent compte de l’influence des 6 paramètres thermiques (vêtements, activité, température radiante moyenne et d’air, vitesse d’air et humidité). Ils ne prennent pas en compte les critères relatifs aux facteurs d’inconfort locaux comme les courants d’air, l’asymétrie de la température de rayonnement, les gradients verticaux de température d’air et les températures de surface au sol.

Dans le calcul effectué par le logiciel, les températures radiantes moyennes et de l'air sont supposées égales à la température opérative.

Les paramètres à fournir globalement pour l'analyse des critère PPD et PMV d'hiver et d'été sont :

• un scénario de métabolisme (1 unité métabolique = 1 met = 58,2 W/m²). Les m² évoqués ici sont des m² de surface de peau.

Le scénario d'occupation affecté à la zone permet de déterminer la période d'occupation pour le PPD/PMV et la chaleur dégagée par les occupants (apports thermiques à la zone). Le scénario de métabolisme, lui, permet de caractériser l'activité physique des occupants et ainsi de déterminer le confort ressenti par ces occupants.

• la vitesse relative de l'air (0 m/s à 1 m/s) en hiver. Cela correspond aux mouvement naturels de l'air (tirage thermique) ou du brassage de l'air par la VMC.

• Le niveau d'habillement est défini saisonnièrement, avec une possibilité de modulation. Le logiciel considère ainsi que les occupants ont la possibilité de d'ajouter ou d'enlever un vêtement afin m'améliorer leur ressenti. L'habillement est défini en clo (1 unité vestimentaire = 1 clo = 0,155 m²⋅K/W). Des propositions de niveau d'habillement issues de la norme EN 7730 sont disponibles à partir du bouton

Une valeur de clo au delà de 1.9 peut donner des résultats incohérents.

4.3.2 Températures intérieures recommandées

4.3.2.1 Ancienne interface

Sur la base des critères choisis (catégorie de confort et typologie de bâtiment) un intervalle de température correspondant est établi. Cet intervalle correspond à la température intérieure recommandée pour les calculs énergétiques:

Il est possible de forcer les températures hautes et basses en décochant la typologie de bâtiment. La température de conception (dimensionnement des équipements) moyenne peut être différente des valeurs présentées afin de prendre en compte, par exemple, l'habitude locale ou le désir d'économiser l'énergie tant que la variation journalière par rapport à la température de conception se situe dans la plage donnée et que les occupants ont le temps et l'opportunité de s'adapter à la température de conception modifiée.

4.3.2.2 Nouvelle interface

Le calcul du nombre d'heures où la température est supérieure à une température maximale ou inférieure à une température minimale est analogue au calcul du nombre d'heures d'inconfort. Les températures limites proposées par défaut sont celles qui sont saisies sur l'onglet Calcul. Cependant, il est possible de les ajuster, zone par zone. Les températures intérieures recommandées par la norme pour la catégorie d'ambiance sélectionnée sont proposées par le bouton d'aide .

4.3.3 Température intérieure acceptable

4.3.3.1 Ancienne interface

La catégorie d'ambiance doit être précisée pour la saison de refroidissement. La coche "Pour les zones non climatisées..." sert à activer le calcul de cet indicateur, autrement ce sont les PMV et PPD qui sont calculés. Un brassage d'air peut aussi être activé lorsque la température intérieure dépasse 25 °C. Dans ce cas, il faut préciser la vitesse d'air atteinte.

4.3.3.2 Nouvelle interface

Le calcul de cet indicateur est toujours proposé, il n'est donc plus nécessaire de l'activer. La vitesse d'air "été" en cas de surchauffe doit être précisée.

4.3.4 DH

4.3.4.1 Ancienne interface

Pour le calculer, il est nécessaire d'activer le calcul des indicateurs de confort et de préciser éventuellement la "Vitesse d'air au delà de 25 °C" dans le cadre "Saison de refroidissement". Le calcul est paramétré uniquement pour les bâtiments tertiaires.

4.3.4.2 Nouvelle interface

Le calcul de cet indicateur est toujours activé. La vitesse d'air "été" doit être précisée.

Le type de bâtiment, résidentiel ou tertiaire, afin de tenir compte des hypothèse de calcul spécifiques.

4.3.5 Givoni

4.3.5.1 Ancienne interface

Pour le calculer, il est nécessaire de cocher la case d'activation et de préciser la vitesse d'air considérée.

4.3.5.2 Nouvelle interface

Le calcul de cet indicateur est toujours activé. La vitesse d'air "été" doit être précisée.

5 Stockage (locaux à inertie variable : chais, entrepôts)

Le stockage/déstockage de masse dans une zone peut être pris en compte ici. Cette fonctionnalité est utile si d'importantes modulations du stockage peuvent influencer le comportement thermique de la zone (inertie). C'est le cas sur des bâtiments de type chai ou entrepôt.

Chaque ligne du tableau décrit un type de stockage, décrit par un scénario de masse et des paramètres caractérisant l'échange thermique de manière approchée.

Le scénario représente la masse présente dans la zone à chaque heure de l'année et non la variation de cette masse.

• Lorsque la valeur du scénario augmente entre deux heures successives, sa variation représente un apport de masse dans la zone. Cet apport se fait à la température "T° initiale" spécifiée. L'inertie de la zone est accrue.
• Si la variation est négative, cela représente un déstockage. L'inertie de la zone est réduite.

Il est possible de cumuler plusieurs scénarios de masse en spécifiant pour chacun la chaleur massique, la masse volumique et la conductivité moyenne (λ) du matériel stocké, ainsi que la compacité du stock (supposée invariable au cours du temps) et la température initiale du matériel au moment où il est introduit dans la zone.