« Performances optiques et thermiques des systèmes de fenestration complexes dans le contexte du BIM »
« Optical And Thermal Performance Of Complex Fenestration Systems In The Context Of Building Information Modelling »
par Marouane Boudhaim
le 26 septembre à 10h, Amphithéâtre de Dietrich, INSA Strasbourg
Directrice de thèse : Mme SIROUX Monica, Professeure des universités, INSA Strasbourg
Rapporteurs : M. SALAGNAC Patrick, Professeur des universités, Université de La Rochelle
M. EL GANAOUI Mohammed, Professeur des universités, Université de Lorraine
Autre membre du jury : M. CHAMAGNE Didier, Professeur des universités, Université de Franche-Comté
Résumé
L’efficacité énergétique du bâtiment occupe une place importante dans la phase de planification des projets de construction. La façade, intermédiaire entre le bâtiment et l’environnement extérieur, joue un rôle clé pour déterminer les performances énergétiques du bâtiment. Les systèmes de fenestration complexes (CFS) sont donc généralement utilisés pour améliorer son efficacité. L’étude des performances de la façade inclut généralement la consommation d’énergie, l’éclairage naturel et les aspects de confort visuel et thermique afin de choisir le CFS optimal. Pour résoudre ces problèmes, de récents efforts se sont orientés vers l’utilisation de modèles plus riches tels que le Building Information Modeling (BIM). Ces modèles offrent une opportunité pour l’automatisation et l’économie de coûts. Les performances de plusieurs modèles de CFS peuvent facilement être comparées dans la phase de conception du bâtiment afin de choisir le produit le plus performant. Dans cette thèse, nous présentons tout d’abord une méthodologie pour transformer le modèle architectural du BIM en modèle énergétique compatible avec plusieurs logiciels de simulation. Nous présentons aussi des modèles optique et thermique compatibles avec le BIM. Ces modèles sont validés par une comparaison avec des données expérimentales et des données théoriques issues des normes actuelles.
Mots-clés : BIM, système de fenestrations complexes, thermique du bâtiment, confort optique, confort thermique, éclairage naturel.
Summary
The energy efficiency of the building occupies an important place in the planning phase of construction projects. The facade, intermediate between the building and the external environment, plays a key role in determining the energy performance of the building. Complex fenestration systems (CFS) are therefore generally used to improve its efficiency. The facade performance’s evaluation typically includes energy consumption, natural lighting, visual and thermal comfort aspects in order to choose the optimal CFS. To solve these problems, recent efforts have focused on using richer models such as Building Information Modeling (BIM). These models provide an opportunity for automation and cost savings. The performance of several CFS models can easily be compared in the design phase of the building to choose the best performing product. In this thesis, we first present a methodology to transform the architectural model of the BIM into a Building Energy Model compatible with several simulation software. We also present optical and thermal models compatible with BIM. These models are validated by comparison with experimental data and theoretical data from current standards.
Keywords: BIM, Complex Fenestration Systems building thermal design, optical comfort, thermal comfort, daylighting.