COMPARAISON DES OUTILS DE SIMULATION D ECLAIRAGE NATUREL

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1 COMPARAISON DES OUTILS DE SIMULATION D ECLAIRAGE NATUREL 14 novembre 2013 Lyon Journée technique architecture et confort éclairage naturel Groupe de travail Outil de VAD Ville et Aménagement Durable-19 rue Victorien Sardou LYON 1 associationvad@orange.fr -

2 Sommaire Présentation de VAD et du groupe de travail Outil (objectifs, travaux) Outils de simulation d éclairage naturel >> Plan du dossier >> Introduction >> Présentation des outils >> Analyse comparative Conclusions générales Echange avec les participants 2

3 Groupe de travail Outil Historique : Mis en place en 2010 Objectif : apporter un éclairage méthodologique à l utilisation des outils de simulation environnementale des bâtiments et réaliser des études comparatives de logiciels. Réalisations : Approche méthodologique de l utilisation des outils Analyse comparative des principaux outils de STD et d éclairage naturel Membres : Pauline GELIN (KATENE), Franck JANIN (HELIASOL), Sébastien MENU (EEGENIE), Ewen RABALLAND (ETAMINE), Vincent RONDEAU Mylène LE GAC (HOLIS CONCEPT), David SOUCHAUD (CAP TERRE) A retrouver sur le site de VAD 3

4 Introduction (enjeu, place des outils dans les projets de QE) Plan du dossier Définition (FLJ, autonomie, ciel couvert et éclairement, facteur de réflexion lumineuse, méthode de calcul d éclairement) Présentation des différents outils de simulation de l éclairage naturel Outils comparés : DIALux, Relux, DIAL+, RadianceIES et DesignBuilder Présentation générale Analyse comparative Retour d expérience de simulation d éclairage naturel dans un projet de groupe scolaire Conclusion Annexes Liste non exhaustive d outils et de bases de données. Hypothèse de l étude comparative Mise en garde : Eléments présentés ci après ne reflètent que l'avis des professionnels ayant réalisé ce dossier, basé sur leurs pratiques, à un moment donné. Il n'a pas vocation à préciser de manière exhaustive l'ensemble des fonctionnalités de ces 4 logiciels.

5 Place des outils de simulation dans les projets de qualité environnementale Introduction Aide au dessin de la géométrie des pièces (trame ), au dimensionnement des surfaces vitrées, au choix de dispositifs de protections solaires et de revêtements intérieurs Couplés (parfois par le biais du même outil) avec la STD pour prendre en compte l apport d éclairage naturel dans les consommations et pour l évaluation du confort d été. Pour les projets certifiés (référentiels exigeant la réalisation de calculs d éclairage naturel) Pour des bâtiments à usage sensible vis à vis de la gestion de l éclairage naturel (ex : piscine, gymnase ) ou présentant une géométrie particulière (ex : amphithéâtre) A des fins pédagogiques auprès du maître d ouvrage pour justifier certains dispositifs. En bureau, pour permettre une aide à la conception pour l aménagement des locaux. 5

6 Approche méthodologique Outils de simulation de l éclairage naturel Introduction Paramètres de conception impactant les résultats d éclairage naturel 6

7 Présentation des outils 7

8 Présentation des outils 8

9 Outils de simulation de l éclairage naturel Présentation des outils 9 14/11/2013 Journée technique architecture et confort éclairage naturel

10 Présentation des outils 10

11 Présentation des outils 11

12 RESUME DES POTENTIALITES Présentation des outils 12

13 Analyse comparative Analyse basée : Sur l expérience des différents bureaux d études du groupe de travail en terme d usage de ces outils, leur permettant de présenter leurs fonctionnalités et leurs principales caractéristiques : points forts, points faibles, points de vigilance, ordre de grandeur temps passé, ergonomie Sur une étude menée sur un appartement à Vénissieux (69) sur lequel des mesures d éclairement ont été réalisées. 13

14 Analyse comparative par thème Thèmes étudiés >> Entrées (méthode générale et détaillée, limite) Saisie de la géométrie du bâtiment Météo rayonnement Masques proches (casquette) Masques lointains Protection solaire, facteur solaire Parois opaques Vitrages et parois vitrées Couplage éclairage artificiel/naturel Architecture spécifique (serre, second jour, double peau, rue intérieure) Ouverture toiture (shed, spot solaire) >> Sorties (description, limite) 14

15 Analyse comparative par thème 15

16 Analyse comparative en terme d usage 16

17 Analyse comparative en terme d usage * sur modèle de l'étude présentée ci après 17

18 Analyse comparative appartement à Vénissieux Objectif de l étude Comparaison des résultats d éclairement naturel des différents logiciels sur un cas réel, à savoir la chambre d un immeuble collectif situé à Vénissieux (69). Sur cette chambre, de géométrie simple, réalisation de mesures d éclairement afin de pouvoir les comparer aux valeurs calculées. 18

19 Résultats Analyse comparative appartement à Vénissieux En base : comparaison entre valeurs calculées et mesurées 19

20 Résultats Analyse comparative appartement à Vénissieux Sensibilité aux variations des facteurs de réflexion Logiciels variant dans le même sens suivant les variantes, ce qui est rassurant! DIALux : plus sensible vis à vis de ces variations, Relux le moins sensible, les autres logiciels variant sensiblement dans les mêmes proportions. FLJ moyen tous relativement identiques contrairement aux FLJ ponctuels. Ecarts de valeurs sont plus importants en fond de pièce et près des murs Des données d entrée et des paramètres par défaut impactant les résultats 20

21 Conclusion Conclusions générales Outils cohérents entre eux dans leurs modélisations et vis à vis des valeurs mesurées, compte tenu de l'incertitude sur les données d'entrée et sur les mesures et surtout tant que les configurations restent simples. Valeurs mesurées généralement plus homogènes que les valeurs calculées Nécessaire d'avoir plus de transparence sur les données/hypothèses prises en compte dans les logiciels. Outils restent avant tout une aide à la conception (comparaison de variantes entre elles) et il est hasardeux de vouloir retrouver en mesure des valeurs calculées comme demandé parfois dans les certifications. 21

22 Conclusion Conclusions générales Utilisation d outils de simulation non systématique Logiciels multiples et n ayant pas tous les mêmes potentialités et la même ergonomie FLJ moyens obtenus avec ces différents logiciels cohérents entre eux, mais distribution de l éclairage dans la pièce est très variable d un logiciel à l autre logiciels à ne considérer que dans une approche comparative (étude de variantes). Notion de premier et deuxième rang dont il est fait mention dans les référentiels pouvant conduire à de «fausses bonnes» idées. Spécialisation du bureau d études réalisant les calculs primordiale et vraie expertise du logiciel requise. Couplage entre calcul d éclairage naturel et STD étudié ultérieurement par le groupe de travail «outil». 22

23 Modes d utilisation actuels et perspective Conclusions générales Aujourd hui, utilisation d outils non systématique mais rentrant dans le cadre de projets spécifiques (certifiés, présentant des usages ou géométries spécifiques, en bureau) ou à des fins pédagogiques. A l avenir, outils davantage couplés (parfois par le biais du même outil) avec la STD pour prendre en compte l apport d éclairage naturel dans les consommations et pour l évaluation du confort d été 23

24 Echanges 24