ArchiWIZARD Simulation
Isolation thermique
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Objectifs
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Simuler la déperdition énergétique de la maison et proposer des pistes d’amélioration quant à l’isolation du bâtiment.
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CI abordés
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- CI 10.2 - Performances globales du système.
- CI 10.3 - Transferts et pertes d'énergie.
- CI 11.3 - Analyse des résultats de simulation.
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Compte rendu
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Informatique sous OpenOffice. Vous accorderez le plus grand soin à la présentation de votre compte rendu.
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1h50
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1 - Import et configuration d’un modèle numérique simplifié
= 20 min
ArchiWIZARD est un logiciel d’étude thermique utilisé par les bureaux d’étude et les architectes. Il permet après avoir défini les caractéristiques techniques du bâtiment (parois, baies, VMC…) de simuler sa consommation.
Grâce à un module additionnel RT2012, le logiciel délivre le rapport thermique certifiant que le bâtiment respecte la RT (indispensable pour le permis de construire).
Un modèle numérique simplifié de la maison a été réalisé sur Google Sketch’up et doit à présent être importé dans ArchiWIZARD.
Vous avez à votre disposition en ressources 
un guide d'utilisation d'ArchiWIZARD.
Etape 2 - Configurer le projet avec les paramètres suivants :
Etape 3 - A l’aide du menu Bâtiment / Zones , double-cliquer sur Maison individuelle, configurer la maison avec les paramètres suivants :
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Chauffage : Cr = 7°C, Cm = 20°C, Ce = 27°C, Température de confort en été = 27°C, pas de climatisation
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Ventilation : VMC simple flux, Perméabilité de l’enveloppe (sous 4 Pa) = 1,6 m3.h-1.m-2
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ECS : Température de puisage = 40°C
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Eclairage : Par lampe à incandescence standard, Mode = Puissance calculée, Consigne d’éclairement = 500 Lux, Taux d’utilisation : Inoccupation = 0%, Occupation réduite = 50%, Occupation pleine = 100%
2 - Etude thermique du modèle
= 60 min
Il s’agit à présent de relever les caractéristiques des matériaux constituant les différentes parois de la maison.
Pour ce faire, on utilisera le configurateur des parois accessible par le menu Bâtiment / Bâti / Configurateur des parois.
Etape 1 - Etude thermique des murs
Dans l’onglet Compositions sélectionner tout d’abord la composition verticale correspondant aux murs de la maison (parois 3, 4, 6 et 7).
Question 1 - Copier et compléter le tableau suivant avec pour chaque matériaux :
Pour accéder au caractéristiques des matériaux, double cliquer dessus. Attention à l'épaisseur par défaut, il faut peut-être la modifier.
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Matériaux
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Epaisseur e (cm)
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Résistance thermique R (m².K.W-1)
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Conductivité thermique λ (W.m-1.K-1)
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Enduit
ciment
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Parpaing
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Laine
minérale
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Plaque
de plâtre
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Paroi
(sans Rsi + Rse)*
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Paroi
(avec Rsi + Rse)*
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* avec ou sans prise en compte de la résistance thermique d'échange superficiel (Rsi et Rse). Pour pllus de détails, voir dans votre livre page 56 et 57 ou sur le lien suivant :
Etape 2 - Etude thermique de la toiture
Sélectionner la composition horizontale correspondant au toit de la maison (parois 1 et 2).
Question 2 - Compléter le tableau suivant.
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Matériaux
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Epaisseur e (cm)
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Résistance thermique R (m².K.W-1)
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Conductivité thermique λ (W.m-1.K-1)
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Charpente
tradi + LDV
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Plaque
de plâtre
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Paroi
(sans Rsi + Rse)
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Paroi
(avec Rsi + Rse)
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Etape 3 - Etude thermique de la dalle
Sélectionner enfin la composition horizontale correspondant à la dalle de la maison (paroi 5)
Question 4 - Compléter le tableau de synthèse en calculant pour chaque catégorie :
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Catégorie
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Surface (m²)
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Composition
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RT (m².K.W-1)
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Ueq (W.m-2.K-1)
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Déperdition (W/K)
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Murs extérieurs
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149.5
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Parpaing
ITI
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Planchers
bas / terre-plein
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94.4
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Béton
isolé
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Toiture
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121,2
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Charpente
bois CT100
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Question 5 - Sachant que la puissance perdue est le produit entre la déperdition totale et la variation de température entre l'intérieur et l'extérieur, calculer cette puissance perdue à travers les parois de la maison lorsque la T°
intérieure est de 20°C et la T° extérieure est de 3°C.
Etape 5 - Etude des ponts thermiques
Afin de connaître la puissance perdue par l’intermédiaire des ponts thermiques, on utilisera le configurateur de ponts thermiques accessible par le menu Bâtiment / Bâti / Configurateur de ponts thermiques.
Question 6 - Définir ce qu’est un pont thermique.
Les ponts thermiques de la maison sont représentés sur le modèle ci-dessous :
Les valeurs indiquées sur le modèle sont les coefficients linéiques de transmission thermique, noté ψ en W.m-1.K-1.
Aller dans le menu Affichage des résultats rubrique Bâtiment / Bâti / Groupe de ponts thermiques.
Question 8 - Calculer la puissance perdue à travers les ponts thermiques de la maison lorsque la T° intérieure est de 20°C et la T° extérieure est de 3°C.
Etape 6 - Synthèse des consommations
Question 9 - Relever la consommation énergétique annuelle de l’habitation (en KWh/m²) liée au chauffage grâce au bandeau bas intitulé BESOINS.
La Réglementation Thermique RT2012 est une loi qui impose une consommation d’énergie à ne pas dépasser dans un bâtiment neuf. Elle spécifie également une isolation respectant les résistances thermiques minimales suivantes :
Question 10 - D’après le tableau précédent, jugez-vous la maison bien ou mal isolée à ce stade ? Justifier.
3 - Amélioration de l’isolation des parois
= 30 min
Afin de proposer des pistes d’amélioration quant à l’isolation du bâtiment, on se propose de voir la répartition des déperditions thermiques du bâtiment.
Pour ce faire, aller dans le menu Affichage des résultats rubrique Bâtiment / Bâti / Déperdition thermique de l’enveloppe.
Question 11 - Insérer une copie du diagramme circulaire de déperdition thermique en utilisant l'outil capture 
pour sélectionner uniquement la partie utile.
Question 12 - Sur quelles parois vous semble-t-il prioritaire d'agir pour tenter de réduire la consommation énergétique de la maison. Justifier.
Afin de modifier la composition des parois que vous venez d'identifier à la Question 12, ouvrir tout d’abord la Bibliothèque rubrique Bibliothèque de base / 1-Parois opaques / 1-Composition.
Grâce au Glisser/Déposer il est possible de déplacer les compositions de la bibliothèque vers le configurateur de parois.
Question 13 - A l'aide du configurateur de parois, proposer une solution réaliste pour réduire la consommation énergétique liée au chauffage à moins de 85 kWh/m². Insérer une (des) copie(s) d’écran de la composition du (ou des) groupe(s) de parois modifié(s).
Question 14 - Relever la nouvelle consommation énergétique annuelle de l’habitation (en KWh/m²) liée au chauffage grâce au bandeau BESOINS.
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Faites défiler les différentes parties du bandeau avec les flèches à droite de l'écran.