BIM et bâtiment durable

Pour réduire la consommation d’énergie et garantir le respect des exigences environnementales dans le Bâtiment, il est indispensable de maîtriser l’information technique de l’ouvrage dès la phase de programmation. Grâce au BIM-IFC, la modélisation de l’ouvrage ainsi que le choix des matériaux et des équipements se font de manière intégrée.

L’openBIM pour évaluer la qualité environnementale du bâtiment

La nécessité de jongler avec de nombreuses données. Les logiciels dédiés au calcul des consommations énergétiques d'un bâtiment et de ses impacts environnementaux nécessitent de saisir de nombreuses informations. Sans BIM-IFC, le bureau d’études mesure les dimensions sur un plan et rassemble toutes les informations sur les technologies des parois, des menuiseries, etc. pour les saisir dans son logiciel métier. Cette étape, la plus longue de l’étude, comporte des risques d’erreurs.
Simplifier les évaluations. Lorsque les informations sont extraites du BIM et que les logiciels d’évaluation de la qualité environnementale intègrent le format IFC, il devient possible de travailler autrement. L'expérience montre que le BIM favorise le recours à des logiciels d'évaluation du projet dès le début de la conception. Les concepteurs sont ainsi mieux armés pour concevoir de meilleurs projets capables de répondre aux enjeux du développement durable. Avec le BIM- IFC, le bureau d’études peut se connecter aux catalogues produits, récupérer l’ensemble des informations et les caractéristiques techniques. Il peut alors lancer directement ses logiciels de calcul sans ressaisie.

L’openBIM pour accompagner les usagers

L’usage de la maquette numérique et des logiciels adaptés permettent d’accompagner les usagers et exploitants du bâtiment dans une démarche d’éco-performance. Grâce à une plate-forme web, ils peuvent mesurer en temps réel la consommation de toutes les énergies (eau, gaz, électricité) et ainsi gérer les interventions techniques de maintenance. Ce suivi peut générer une réduction allant jusqu’à 30 % de la consommation.

Cette solution participe donc :

  • à réduire la facture énergétique des locataires,
  • à maîtriser les budgets d’exploitation des parcs immobiliers du point de vue des gestionnaires et des propriétaires,
  • à se conformer aux exigences du Grenelle qui imposeront de passer 240 kWh à 50 kWh /m² et par an d’ici 2010.

La lutte contre le changement climatique, le respect du protocole de Kyoto, la directive énergétique européenne, les conclusions du Grenelle de l’environnement et les nouvelles réglementations qui en découlent exigent d’améliorer significativement les performances énergétiques des bâtiments. La filière est donc confrontée à un vaste défi !

BIM et calculs thermiques

Pour calculer les consommations énergétiques d'un bâtiment, il est indispensable de connaître (puis de saisir) de nombreuses informations dont :

  • les surfaces et volumes des pièces composant le bâtiment
  • les regroupements de pièces en zones thermiquement homogènes
  • par type de paroi, les surfaces d'échanges entre zones et entre chaque zone et l'extérieur
  • l'orientation et l'inclinaison des parois composant l'enveloppe
  • les effets de masque induits par le bâtiment et par son environnement

Une grande partie de ces informations peut être extraite ou déduite du contenu d'un BIM.
L'écran ci-dessous illustre le résultat de l'import d'un fichier IFC dans Climawin. L'arborescence spatiale (bâtiment > niveau > pièce) a été récupérée du BIM ainsi que les informations sur les pièces et les parois opaques et vitrées. Une part très importante de la saisie est évitée et le thermicien peut ainsi se concentrer sur la conception et la collaboration avec l'architecte.

 

OpenBIM et thermique : complémentarité des NBDM et des IFC

Il est souvent utile d'utiliser plusieurs logiciels de thermique pour évaluer un même projet : le thermicien effectuera par exemple un calcul RT 2012 puis approfondira certains aspects avec une simulation thermique dynamique (STD). Les informations nécessaires à ces logiciels sont quasiment les mêmes, d'où l'intérêt de pouvoir mutualiser le résultat d'une saisie d'un logiciel à l'autre. C'est ce qui a motivé le développement de NBDM, format d'échange entre logiciels de thermique développés par un groupe d'éditeurs français avec le soutien de l'Ademe. Les informations échangées se limitent au domaine thermique tout comme avec gbXML, format utilisé aux USA pour des besoins similaires. NBDM et IFC ne sont pas concurrents mais complémentaires. Ils peuvent d'ailleurs être utilisés successivement pour alimenter un logiciel de simulation thermique dynamique à partir d'un BIM IFC.

 

BIM et calcul de l'impact environnemental d'un bâtiment

En ce qui concerne les émissions de gaz à effet de serre, il faut prendre en compte d'une part celles induites par les consommations énergétiques, et d'autre part celles dues aux matériaux, produits et équipements qui constituent le bâtiment ou sont nécessaires à son exploitation. Il faut donc déterminer de quoi est composé le bâtiment et connaître les impacts environnementaux unitaires de ses constituants. Le calcul s'apparente au calcul d'un coût de construction que l'on établit à partir d'un quantitatif et d'une bibliothèque de prix. Nous avons la chance en France de disposer d'une bibliothèque d'impacts environnementaux qui a pour nom INIES. Quant au quantitatif, des recherches et développements récents confirment qu'il peut être extrait d'un BIM à la norme IFC.

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