Dans un modèle analytique d’énergie, les surfaces sont les trajectoires du transfert de chaleur vers ou à partir de chaque espace. Elles comprennent les surfaces entre les espaces intérieurs et l’environnement externe.
Pour être plus précis, il s’agit de surfaces de contour d’espace. Pour plus de simplicité, toutefois, Revit y fait référence en tant que surfaces.
Dans l’illustration suivante, des surfaces séparent les cinq espaces. Des espacements indiquent la séparation entre les surfaces.
Adjacence et type de surface
L’adjacence et le type de surface sont des attributs qui déterminent la manière dont chaque surface est traitée lors de la simulation d’énergie.
L’adjacence de surface peut être définie sur l’une des valeurs suivantes :
- Espace : la surface est connectée à un autre espace
- Aucune : la surface est connectée à l’environnement extérieur
Le type de surface permet à la simulation d’énergie de différencier les surfaces en fonction de ce qu’elles représentent dans le modèle. Par exemple, les toits, les murs intérieurs et les murs extérieurs présentent différents coefficients de convection.
Lorsque le mode d’analyse d’énergie est défini pour utiliser des éléments de construction ou des volumes conceptuels et des éléments de construction, tous les panneaux de murs-rideaux adjacents du même type créent une surface analytique.
Certaines surfaces sont en contact avec le sol. Certaines surfaces sont transparentes et transmettent le gain de luminosité et de soleil. D’autres surfaces sont des ombres. Lors de l’analyse d’énergie, aucun transfert de chaleur n’est simulé pour les ombres ; elles masquent simplement le rayonnement solaire direct vers d’autres surfaces.
Vous pouvez également spécifier un type de surface en tant qu’air. Utilisez cette valeur lorsqu’une grande pièce est organisée en plusieurs espaces. L’air représente la face fictive qui divise la pièce.
Géométrie de surface
Dans un modèle analytique d’énergie, la géométrie de surface représente la forme et la disposition d’un bâtiment. Le fichier gbXML peut représenter la géométrie de surface de l’une des deux méthodes suivantes : plane et rectangulaire.
Dans les deux cas, vous devez représenter l’aire globale et la position de chaque surface extérieure par rapport au soleil et au vent. Cette information permet de s’assurer que la simulation d’énergie peut déterminer la quantité du transfert de chaleur sur une surface vers ou depuis l’espace.
- La géométrie plane de la surface est définie à l’aide de coordonnées cartésiennes : une série de coordonnées X, Y et Z qui capture la position, la forme et la taille de chaque surface plane.
- La géométrie rectangulaire de la surface capture les mêmes informations (zone et position de la surface par rapport au soleil et au vent). Toutefois, elle utilise simplement des valeurs numériques pour la hauteur, la largeur, l’inclinaison et l’orientation.
| 1. Géométrie plane | 2. Géométrie rectangulaire |
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Largeur = 10
Hauteur = 4 Inclinaison = 90 degrés Azimut = 0 degré |
L’inclinaison correspond à l’angle vertical par rapport à l’horizon. L’azimut correspond à l’orientation horizontale par rapport à l’orientation du site.
La géométrie plane est plus couramment utilisée, car elle représente la forme et la disposition réelles du bâtiment avec des surfaces planes distinctes. La géométrie rectangulaire est plus abstraite, ce qui la rend difficile à valider visuellement, et elle ne peut pas représenter des choses telles que l’ombrage d’autres surfaces.
La géométrie plane de surface est le type le plus couramment utilisé pour la simulation d’énergie complète d’un bâtiment.
- Inclinaison du polygone de la surface
- Azimut du polygone de la surface
- Nom affecté à l’espace analytique
- Nom affecté à l’espace analytique adjacent
Précision de la surface et de l’espace
Lors de la génération d’un modèle analytique d’énergie à partir d’un modèle architectural, il existe plusieurs méthodes pour placer et mesurer les espaces et les surfaces. Par exemple, l’image suivante illustre comment certains outils de création de modèle définissent les surfaces d’espace, les volumes et les surfaces de contour de différentes façons, chacune générant des ensembles de mesures et de coordonnées légèrement différents.
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Avec Energy Optimization for Revit, le modèle analytique d’énergie automatiquement créé offre généralement une précision qui varie entre 0 et -3 à -5 % par rapport aux mesures réelles. Cette précision suppose l’utilisation des paramètres appropriés pour la résolution de l’espace analytique et la résolution de la surface analytique.
Dans un autre cas, celui de la capture d’éléments architecturaux, la précision varie également. Dans le contexte d’un modèle analytique d’énergie, les éléments de base, tels que les toitures ou murs incurvés, posent un défi en raison de la restriction des surfaces planes. Les éléments de construction complexes doivent être représentés avec précision pour capturer le processus de transfert de chaleur de manière efficace. Par exemple, dans le cas d’un mur incurvé, une simple représentation peut capturer sa surface correctement, mais elle risque d’arrondir ses effets d’ombrage solaire. Les illustrations suivantes montrent le même mur incurvé représenté dans un modèle analytique d’énergie à l’aide de deux ou sept surfaces de contour à facettes.
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Insight - Energy Analysis offre un processus automatisé de création de modèle analytique d’énergie qui effectue une simplification minimale, mais permet d’obtenir une plus grande précision. Il fonctionne directement à l’aide des éléments de bâtiments architecturaux définis dans le modèle. Bien que cette méthode puisse créer des processus gbXML étendus, la stratégie de traitement cloud réduit ce problème.
Précision des arêtes de surface
Les surfaces de contour d’espace ne doivent pas nécessairement coïncider les unes avec les autres avec précision. Elles ne doivent pas nécessairement former un joint étanche ni correspondre avec précision à la surface et au volume de l’espace. Ni le moteur de simulation d’énergie ni le schéma gbXML ne requièrent ces joints étanches.
En fait, la surface de l’espace, le volume de l’espace et les surfaces de contour sont des éléments indépendants. Par conséquent, les surfaces peuvent être séparées par de petits espaces ou se chevaucher légèrement. Cette approche est importante, car les limites étanches peuvent être difficiles et coûteuses à déterminer avec précision. Un modèle parfaitement étanche a un impact relativement faible sur la fiabilité du modèle analytique d’énergie.
Par exemple, l’illustration ci-après présente les éléments suivants :
- Un modèle avec des surfaces coïncidentes
- Un modèle avec des surfaces non coïncidentes
- Dans chaque cas, les valeurs de surface d’espace et de volume d’espace sont complètement indépendantes. La méthode 1 et la méthode 2 sont acceptables tant que les valeurs de surface d’espace et de volume d’espace sont exactes.
