Vers une plateforme de bâtiment virtuel

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1 Vers une plateforme de bâtiment virtuel «Apport des énergies renouvelables et maîtrise des échanges dans l habitat» Journée IBPSA France SFT 31 Mars 2005 La Rochelle Laurent MORA Université de La Rochelle 1

2 Constat Grand nombre de logiciels ou codes de calculs spécialisés (thermique, acoustique, éclairagisme, ACV, etc.) Besoins de partager des informations (interopérabilité) entre logiciels pour apporter des solutions globales Projet de création d une plate-forme virtuelle (numérique) nationale de recherche Réseau de laboratoires universitaires Echanges avec les acteurs socio-économiques Université de La Rochelle 2

3 Objectifs Capitalisation des connaissances et des compétences Innovation et création d idées nouvelles Transferts interdisciplinaires Développement d une approche globale d évaluation et de conception Génération d outils dédiés Université de La Rochelle 3

4 Démarche Enquête approfondie des besoins et analyse des plateformes existantes Réflexion poussée sur l architecture Satisfaire les besoins actuels et permettre de répondre aux besoins à venir Connaissance approfondie des modèles disponibles, des sémantiques de modélisation, des solveurs, etc. Réflexion sur l exploitation des modèles Méthodes de simulation directe Analyse de sensibilité et d incertitude Techniques d optimisation, d assimilation de données, etc. Université de La Rochelle 4

5 Organisation Groupe 2 Description du problème Groupe 1 Architecture de la plateforme Groupe 3 Modèles d objets, de composants, de systèmes Groupe 4 Exploitation des modèles Université de La Rochelle 5

6 Architecture de la plate-forme Enquête approfondie des besoins (actuels et futurs): Echelles spatiales et temporelles Tout au long du cycle de vie du bâtiment Analyse des plate-formes existantes (EVE, SALOME, etc.) Evaluer leurs interactions possibles avec la recherche Eviter de dupliquer ce qui existe Architecture: modularité, partage/échange et dialogue, pérennité, évolutivité, etc.!!! En lien étroit avec les trois autres axes: description, modèles, exploitation des modèles Outils médiateurs description-application L intégration de codes existants Les besoins d évolution et de maintenance Université de La Rochelle 6

7 Description du problème Un besoin essentiel de partager cette information: Géométrie du bâtiment Détails constructifs, etc. Piste: IFC (Industry Foundation Classes) Outil de médiation CLAIRE: de la CAO aux outils métiers (ex.: TRNSYS, SimCAD, ClimaWin) Analyser de façon approfondie les possibilités offertes par les IFC Université de La Rochelle 7

8 Modèles d objets, composants, systèmes Inventaire des modèles existants: Enveloppe du bâtiment Ambiance intérieure Systèmes et réseaux Environnement extérieur Réflexion sur : Besoins de sémantique de modélisation transverse (NMF, Modelica, ) Modèles de couplages: relations entre modèles Intégration de techniques de réductions de modèles Validation des modèles: stockage d expérimentations types (données mesurées ou issues de «benchmarks») Université de La Rochelle 8

9 Exploitation des modèles Choix et affectation des modèles: répondre de manière adéquate au problème posé (phénomènes physiques, échelles spatiales et temporelles, etc.) Stratégie de résolution et choix du solveur: Solveur générique (SPARK, DASSL, ESACAP, etc.) Couplage de modules indépendants (MOTOR) Solution mixte Autres voies d exploitation des modèles: Optimisation, analyse de sensibilité et d incertitude, identification, inversion, etc Interprétation et visualisation des résultats Echelles spatiales et temporelles différentes Répondre aux besoins de l utilisateur (cf. description du prob.) Université de La Rochelle 9

10 Un exemple au LEPTAB : SimSPARK Applications: Qualité de l air : A. Damian Ventilation hybride : F. Cron Rôle de l humidité : K. Cordeiro Mendonça Analyse multi échelles : L. Mora Rafraîchissement solaire : C. Maalouf Concepts associés à l environnement SPARK la description du problème indépendante de l environnement de résolution du problème Sémantique neutre de modélisation Librairie hiérarchisée de modèles Outils de médiation basés sur le langage XML Différents niveaux de finesses spatiale et temporelle Outils dédiés: Approche zonale Dimensionnement systèmes de stockage (capteur solaire) Université de La Rochelle 10

11 Architecture de SimSPARK Description (Géométrie, modèles utilisés) Géométrie: Descripteurs au format XML Interface de saisie Description du projet (XML) Modèles Paramètres de la simulation: Temps, données météo, etc. Médiation Outil de médiation vers SPARK Résolution Description du problème Desc. données d entrée Solveur : SPARK Paramètres de la simulation Posttraitement Visualisation des résultats Université de La Rochelle 11

12 1ere Phase: Faire des choix!! Démarche et outils de description du problème pour faciliter l interopérabilité Sémantique de modélisation, documentation, archivage pour développements futurs Génération automatique d applications Les voies d exploitation des modèles Les outils d interprétation et de visualisation des résultats Choix et analyse des codes dédiés existants susceptibles d être intégrés à la plate-forme (modalités d intégration) Université de La Rochelle 12

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