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Les logiciels de calcul énergétique

Mis à jour le 27/03/2017

Outils de calcul énergétique des bâtiments : pourquoi, quand, comment ? De nombreux logiciels permettent d’évaluer la consommation énergétique des bâtiments. Au cas par cas, le maître d’œuvre ou le bureau d’études doit choisir l’outil le plus adapté.

Les principaux outils de calcul en énergétique ou thermique des bâtiments à l’usage des professionnels peuvent se classer selon quatre grandes familles.
 
  • Les logiciels de détermination des performances : 
    • DPE (diagnostic de performance énergétique) neuf : étiquettes énergie et climat selon règles Th-BCE,
    • DPE existant : méthode 3CL-DPE.
  • Les logiciels de calcul réglementaire (moteur Th-BCE, Th-CEex) ;
  • Les logiciels de bilan thermique (Mediademe, DialogIE…) ;
  • Les logiciels de simulation thermique dynamique (STD). 
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Adaptation du choix de l'outil aux besoins
 

Les calculs de consommation d’énergie

Selon l’objectif du calcul, on distingue les calculs « conventionnels » et les calculs « prévisionnels ». Le calcul conventionnel est, en principe, réalisé dans un contexte réglementaire et sert soit à afficher une référence de performance qui soit comparable avec celle d’autres bâtiments de même nature (DPE), soit à démontrer la conformité à une exigence (en construction neuve ou en réhabilitation).
 

Consommations réglementaires = consommations « conventionnelles »

Elle est obtenue par un calcul selon la méthode Th-BCE 2012 (pour la RT 2012), qui est une méthode de Simulation Thermique Dynamique (STD) au pas de temps horaire, ou par un calcul s’appuyant sur la méthode 3CL-DPE (pour les DPE).
 
  • Elle évalue la consommation sur les usages règlementés (pas de bureautique, ascenseurs…) ;
  • Elle est exprimée en énergie primaire, différente de l’énergie finale « au compteur » facturée au consommateur ;
  • Elle correspond à une consommation calculée dans des conditions climatiques, d’occupation et d’utilisation du bâtiment conventionnelles ;
  • Elle n’a pas vocation à prédire finement les futures consommations d’un bâtiment.

La consommation prévisionnelle

Elle est obtenue par un calcul sur la base d’outils dédiés (TRNSYS, ENERGY+…), souvent  de STD.
Elle est évaluée dans des conditions au plus près du futur environnement climatique du bâtiment ainsi qu’à son mode d’occupation projeté. Par rapport à un calcul de consommation règlementaire, le calcul prévisionnel peut par exemple :  
 
  •  utiliser des données météo locales plus précises ;
  •  modifier des scénarios d’occupation (horaires d’ouverture, périodes de fermeture,
  •  déplacement des collaborateurs, visiteurs, etc.) ;
  •  intégrer l’impact des futurs usagers (températures de consigne…) ;
  •  intégrer la prévision des consommations des postes « non règlementaires ».
L’objectif du calcul est de prévoir au mieux les consommations effectives d’un bâtiment donné afin d’optimiser le projet (technico-économique). Une simulation n’est pas le comportement réel. Les sources d’incertitude restent nombreuses.
 
  • L’outil de simulation lui-même :
    • incomplétude (phénomènes ou composants non pris en compte),
    • imprécision (liée au détail des modèles mais aussi des données disponibles).
  • L’environnement climatique :
    • spatial (îlot urbain, masques…),
    • temporel. 
  • Les performances intrinsèques : 
    • composants posés versus composants prévus ; 
    • impact de la mise en œuvre (perméabilité…). 
  • Le réglage des installations : 
    • systèmes physiques (ex. : équilibrage des réseaux),
    • systèmes de gestion régulation (ex. : GTB).
  • Les scénarios d’occupation : 
    • qui, où, quand ?
  • Le comportement des occupants : 
    • actions manuelles.

Recensement d’outils logiciels disponibles

Les outils utilisables pour les calculs réglementés sont en général l’objet de validation par les pouvoirs publics. On trouve donc des listes publiées de ceux ayant obtenu avec succès la validation :
  Les outils non réglementaires sont indiqués ci-après classés par domaine principal d’application :
 
  • conception, optimisation énergétique ;
  • données climatiques ;
  • éclairage ;
  • outils solaires (thermique, PV) ;
  • rénovation énergétique ;
  • simulation dynamique.
À noter que les outils dédiés à la rénovation énergétique des logements et conçus pour un usage par les artisans du bâtiment ont fait l’objet d’une analyse dans le cadre du programme RAGE 2012, pour « Règles de l’art Grenelle Environnement 2012 ».

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