2.9 – Analyse d’ensoleillement et d’énergie Insight
FormIt est fourni avec des outils d’analyse environnementale intégrés, qui vous permettent de comprendre vos premières études de conception du point de vue des performances du bâtiment. Ces fonctionnalités sont uniquement disponibles avec une licence FormIt Pro . Par conséquent, si vous suivez les instructions fournies sur le site FormIt Web , vous ne pourrez peut-être pas y accéder. Vous aurez besoin d’une connexion Internet pour utiliser les outils décrits dans ce chapitre. Pour en savoir plus sur FormIt Pro, cliquez ici.
Dans ce chapitre, nous allons effectuer une analyse d’ensoleillement et une analyse d’énergie Insight dans le fichier Encode Campus Sample Model.axm. Si ce n’est pas déjà fait, téléchargez le fichier à partir du dossier FormIt Primer Part 2 Datasets (Jeux de données de la partie II du guide FormIt Primer).
Remarque : pour pouvoir utiliser l’un des outils d’analyse, vous devez définir l’emplacement de votre projet. L’emplacement du modèle d’exemple Encode Campus Sample Model est déjà défini sur un tracé à Denver, dans le Colorado, aux États-Unis, que vous pouvez vérifier en cliquant sur le bouton Emplacement dans la barre d’outils Standard. Pour en savoir plus sur la définition des emplacements d’un projet, reportez-vous au chapitre 1.1 –Set the Location (Définition de l’emplacement) de la partie I du guide.
Ombres
Une fois l’emplacement du projet défini, vous pouvez visualiser des ombres réalistes en activant les ombres et en ajustant l’heure et la date. Vous trouverez ci-dessous trois scènes du modèle pour enregistrer les solstices d’été et d’hiver et l’équinoxe de printemps.
Remarque : les ombres peuvent entraîner une baisse des performances de l’application. Pour remédier à ce problème, vous pouvez procéder comme suit : désactivez les ombres si le modèle devient lent ; désactivez les calques inutiles pour l’analyse des ombres, comme les calques contenant du mobilier ou des personnes.
1 – Pour avoir une vue correcte de l’ensemble du campus, ouvrez la palette Scènes et accédez à la scène Default View and Visibility(Vue et visibilité par défaut).
2 – Pour créer la première scène avec des ombres, procédez comme suit :
Pour les activer, cochez la case Ombres (DS) dans la liste déroulante Soleil + Ombres située dans la barre d’outils Standard.
Définissez le paramètre Jour de l’année sur le 21 juin (étant donné que l’année n’a pas vraiment d’importance, la valeur par défaut de 2000 devrait être correcte).
Définissez le paramètre Heure de la journée sur 12:00 PM.
Ajoutez une nouvelle scène nommée Shadows – Summer Solstice (Ombres – Solstice d’été) et désactivez toutes les propriétés de la scène, à l’exception de Soleil et ombres, comme indiqué.
Remarque : pour plus d’informations sur la création et la modification de scènes, reportez-vous au chapitre 1.12 – Visual Styles (Styles visuels) de la partie I du guide.
Remarque : vous vous demandez à quoi sert le gros bouton bleu Analyse d’ensoleillement ? Nous allons le voir dans la section suivante, car il fonctionne un peu différemment des ombres.
3 – Créez deux autres scènes de la même manière. Définissez la première sur 12:00 PM le 21 décembre et nommez-la Shadows – Winter Solstice (Ombres – Solstice d’hiver). Définissez la seconde sur 12:00 PM le 21 mars et nommez-la Shadows – Spring Equinox (Ombres – Équinoxe de printemps).
4 – Accédez à la scène Eye Level – Plaza (Au niveau du regard – Place), puis essayez de basculer entre les trois scènes d’ombre que vous venez de créer et notez la façon dont les ombres changent. Comme ces scènes d’ombres ne sont pas liées à une position de la caméra, vous pouvez désormais accéder à n’importe quelle vue ou scène du modèle, puis basculer entre les trois scènes d’ombres pour analyser le comportement des ombres.
Remarque : à l’aide de l’option Exporter (Ctrl + E) pour enregistrer des images et des calques afin de contrôler la visibilité des différentes variantes, vous pouvez utiliser des scènes et des ombres pour exporter et comparer les effets des ombres à différents moments sur différentes conceptions.
5 – Au lieu de créer d’autres scènes pour étudier différentes heures de la journée, utilisez plutôt l’outil Éditeur d’ensoleillement :
Désactivez l’option Mise en surbrillance des présélections (PS) dans la liste déroulante Paramètres, de sorte que la géométrie sur laquelle vous placez le curseur de la souris ne devienne pas bleue lorsque vous tentez d’ajuster l’heure dans l’éditeur d’ensoleillement 3D.
Dans la liste déroulante Soleil + Ombres, cochez la case Éditeur d’ensoleillement (DR). Un diagramme rouge d’ensoleillement s’affiche au centre de la zone de dessin.
Cliquez sur la poignée circulaire bleue et faites-la glisser sur l’arc rouge avec des marqueurs temporels pour modifier l’heure du jour des ombres. Bien que cela modifie immédiatement l’éclairage général de votre vue, les nouvelles ombres ne sont pas générées tant que vous ne relâchez pas le bouton de la souris.
Faites tourner la vue active en orbite. L’éditeur d’ensoleillement (DR) reste au milieu de l’écran, mais vous pouvez pivoter autour de lui et découvrir qu’il s’agit d’une arche 3D représentant la trajectoire du soleil du jour. Si vous basculez entre les scènes d’ombre créées précédemment ou que vous modifiez le jour dans la liste déroulante Soleil + Ombres, l’arche rouge se déplace en fonction de la date sélectionnée.
Remarque : pour personnaliser la visibilité des barres d’outils, cliquez avec le bouton droit de la souris sur n’importe quelle barre d’outils ou sélectionnez la liste déroulante Fenêtre et activez les barres d’outils de votre choix. Dans l’image ci-dessus, nous avons désactivé la barre d’outils Standard et activé uniquement la barre d’outils Conception, qui contient les outils Soleil + Ombres.
6 – Lorsque vous avez terminé, n’oubliez pas de désactiver à nouveau l’éditeur d’ensoleillement (DR), puis de réactiver l’option Mise en surbrillance des présélections (PS).
Analyse d’ensoleillement
Cet outil vous permet de créer rapidement une carte thermique de l’exposition solaire pour les surfaces sélectionnées.
1 – Une fois l’outil d’analyse d’ensoleillement lancé, vous passez dans un mode de sélection spécial et perdez l’accès à la plupart des autres outils, y compris l’ensemble des palettes et des barres d’outils. Avant de commencer, ajustez certains paramètres de visibilité.
Ouvrez la scène prédéfinie Solar Analysis Visibility (Visibilité de l’analyse d’ensoleillement), car cette scène permet de masquer de nombreux calques contenant des vitres et d’autres éléments de détail à ne pas inclure dans l’étude. L’analyse d’ensoleillement ne prend pas en compte la transparence. Vous devez donc masquer les fenêtres pour pouvoir sélectionner uniquement les sols et les murs. L’ajout d’éléments détaillés inutiles (comme du mobilier, des garde-corps ou des personnes) peut ralentir l’analyse d’ensoleillement.
Remarque : veillez à désactiver également les nouveaux calques créés dans d’autres chapitres de la partie II que vous ne souhaitez pas inclure dans l’analyse d’ensoleillement (comme les murs-rideaux du penthouse du chapitre 2.2 – Outils de modélisation avancés : Coque et Couverture, ou les escaliers et garde-corps du chapitre 1.6 – Nœuds Dynamo FormIt). Après avoir ajusté ces paramètres, nous vous recommandons de mettre à jour la scène Solar Analysis Visibility (Visibilité de l’analyse d’ensoleillement) pour inclure ces modifications de visibilité.
2 – Pour démarrer l’analyse d’ensoleillement, cliquez sur le bouton Analyse d’ensoleillement dans la liste déroulante Soleil + Ombres. FormIt peut mettre quelques instants à localiser la station météo la plus proche et à collecter les données requises.
3 – Vous allez maintenant sélectionner les surfaces à inclure dans l’analyse. Étant donné que la sélection de surfaces pour une analyse d’ensoleillement est un peu différente de la sélection d’objets standard dans FormIt, nous vous recommandons de procéder comme suit :
Cliquez sur le bouton Orthogonale pour passer en mode Vue Orthogonale (le raccourci clavier normal ne fonctionne pas dans ce mode, vous devez donc cliquer sur le bouton).
Faites tourner la vue en orbite de manière à regarder le modèle Encode Campus (Campus Encode) du dessus, avec le bâtiment principal orienté horizontalement sur l’écran, comme dans l’image ci-dessous.
Créez une fenêtre de sélection en cliquant et en faisant glisser le curseur, en commençant par le bâtiment principal gauche, puis en faisant glisser le curseur vers le bas et vers la droite pour créer une fenêtre de sélection rectangulaire qui englobe l’ensemble du bâtiment principal.
Si vous faites une erreur avec votre sélection, cliquez sur le bouton Réinitialiser afin d’effacer la sélection d’analyse d’ensoleillement actuelle.
Cliquez sur le bouton de vue Perspective et faites pivoter la vue de nouveau en 3D.
Double-cliquez sur les façades en briques et les surfaces de toit (mais pas les fenêtres) des deux autres bâtiments du site pour ajouter toutes leurs surfaces extérieures à la sélection.
De retour dans l’Assistant Analyse d’ensoleillement, cliquez sur le bouton Analyser pour exécuter l’analyse. Cette opération peut prendre une ou deux minutes, car elle calcule les résultats pour chaque pic mensuel ainsi que les charges solaires annuelles totales.
Remarque : lors de la sélection de surfaces pour une analyse d’ensoleillement, il n’est pas nécessaire de maintenir la touche Ctrl ou Maj enfoncée pour sélectionner plusieurs éléments. Vous pouvez simplement cliquer sur un élément pour l’ajouter ou le supprimer de votre sélection actuelle.
4 – Une fois l’analyse terminée, vous pouvez examiner les résultats :
Placez le curseur de la souris sur un point de la face analysée pour afficher les valeurs de rayonnement à ce point (veillez à ne pas cliquer, sinon cela modifie votre sélection et vous devez relancer l’analyse).
Dans l’Assistant Analyse d’ensoleillement, déplacez le curseur pour modifier le pic mensuel observé. Le mode de pic mensuel peut être utile pour les études d’ombrage. Les valeurs sont affichées en BTU/pi². Il semble que les persiennes de la façade nord du bâtiment principal bloquent efficacement le soleil de fin d’après-midi, mais que les vitres des côtés sud du bâtiment (donnant sur la rue) ont besoin d’une protection solaire extérieure pendant les mois les plus chauds.
Définissez la liste déroulante Intervalle/Méthode sur Cumul année afin d’afficher le total des expositions pour chaque surface sélectionnée pour l’année entière. Cela peut être utile pour les études de potentiel PV. Avec un toit plat et aucun grand bâtiment adjacent projetant des ombres, certains toits plats du modèle Encode Campus (Campus Encode) sont peut-être bien adaptés pour accueillir des panneaux solaires. Ces valeurs calculées, indiquées en kWh/m², peuvent être partagées avec un fabricant de panneaux PV pour calculer les gains d’énergie potentiels liés à l’installation de panneaux PV, le tout dès le début de la conception.
Pour quitter l’analyse d’ensoleillement, cochez la petite case située dans le coin supérieur gauche de l’Assistant Analyse d’ensoleillement.
Remarque : comme pour les études d’ombres, vous pouvez également utiliser la fonction Exporter (Ctrl + E) pour enregistrer des images d’études d’ensoleillement pour différentes options de conception, puis les comparer.
Analyse d’énergie avec Insight
FormIt intègre les mêmes outils d’analyse des performances du bâtiment que Revit. Insight fournit un tableau de bord des paramètres du système de construction qui peut être ajusté pour refléter les scénarios potentiels sans que vous ayez à analyser de nouveau la géométrie du modèle. Insight fonctionne mieux avec la géométrie de volume FormIt.
1 – Étant donné qu’Insight fonctionne mieux sur la géométrie de volume, ouvrez la scène Massing Only (Volume uniquement).
2 – Nous voulons uniquement analyser les bâtiments du modèle Encode Campus (Campus Encode), pas tous les bâtiments environnants. Par conséquent, désactivez les calques Existing – Context Buildings – Massing (Existant – Bâtiments de contexte – Volume) et Existing – Streets and Paving (Existant – Rues et pavage) (FormIt n’envoie que la géométrie visible à Insight).
3 – Insight requiert l’application d’au moins un niveau à la géométrie analysée. Bien que les niveaux du fichier Encode Campus Sample File.axm soient déjà appliqués à ces volumes, si vous avez apporté des modifications au modèle qui ont une incidence sur les hauteurs du sol du bâtiment, vous devrez peut-être mettre à jour la géométrie de volume et les hauteurs de calque. Pour en savoir plus sur l’ajustement des calques et leur application à une géométrie spécifique, reportez-vous au chapitre 1.4 – Add Floors with Levels (Ajout de sols avec des niveaux) de la partie I du guide.
4 – Pour démarrer l’analyse, dans la barre d’outils Standard, cliquez sur le bouton déroulant Analyse d’énergie, puis sélectionnez la seule option non grisée : Générer Insight. Cette analyse est effectuée dans le cloud. L’opération peut prendre quelques minutes ou plus, mais en attendant, vous pouvez continuer la modélisation dans FormIt jusqu’à ce que les résultats soient prêts.
5 –Une fois l’analyse terminée, vous pouvez cliquer sur le bouton Afficher Insight. Un navigateur Web s’ouvre, dans lequel vous pouvez afficher les résultats de l’analyse. Vous pouvez également vous connecter à http://insight.autodesk.com pour voir toutes les analyses Autodesk Insight que vous avez effectuées.
6 – L’analyse d’énergie Insight indique les nombres d’intensité d’utilisation de l’énergie en fonction de nombreux facteurs qui peuvent être ajustés individuellement en temps réel sur le site Web. Ces facteurs incluent le type de chauffage, ventilation et climatisation, la nomenclature des exploitations, la construction de toits, le pourcentage de vitrage, etc. Chaque facteur est affiché sous forme de carte montrant le paramètre actuel et son impact sur l’intensité d’utilisation de l’énergie de la conception. Ainsi, même si le modèle FormIt ne représente que des volumes, l’analyse d’énergie Insight peut fournir des informations détaillées pour vous aider à documenter votre conception, à un stade précoce. Cliquez sur quelques cartes et ajustez-les pour observer le changement des valeurs calculées.
Pour en savoir plus sur la lecture et la compréhension des données fournies par Insight, ainsi que pour comparer les résultats de votre modèle avec des références comme Ashrae 90.1 et le défi Architecture 2030 , consultez la page Insight Support and Learning.
Remarques :
Si votre conception est modifiée de manière radicale, vous pouvez renvoyer le volume mis à jour vers le même tableau de bord et l’analyse existante est mise à jour. Si vous souhaitez créer un tableau de bord pour une conception mise à jour, veillez à utiliser l’option Enregistrer sous pour enregistrer une nouvelle copie de votre modèle FormIt.
Si l’analyse d’énergie échoue, vous avez peut-être envoyé une géométrie de volume non multiple ou non étanche vers Insight. Pour savoir comment identifier et résoudre ces problèmes dans FormIt, reportez-vous au chapitre 2.7 – Outils de diagnostic de la partie II du guide.
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