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fiche opération
UTILISATION DE LA SIMULATION
THERMIQUE DYNAMIQUE
Lyon (69)
Livraison prévue en 2013
« Partager ce que l’on sait
et apprendre du savoir des autres »
Il s’agira pour cet immeuble de 10 logements sociaux d’être extrêmement
performant du point de vue énergétique tout en maîtrisant les différents
conforts. Pour cela, la simulation thermique dynamique permet de valider
ACTEURS :
Maîtrise d’ouvrage : GRAND LYON HABITAT
Maîtrise d’œuvre : architecte : ANTOINE BERNADAL (ARCHITECTE MANDATAIRE) ET
GUILLAUME SUPLY (ARCHITECTE ASSOCIÉ), BE qualité environnementale : CAP TERRE,
COÛT DES TRAVAUX : 1 494 319,68 €HT
SURFACE : 920 m² SHON
PERFORMANCE ÉNERGÉTIQUE VISÉE : label Bâtiment Basse Consommation (dans le
Alpes pour la qualité environnementale dans le logement social, niveau passif (dans le
Choix intégré des procédés et produits de
construction
vitrages
poutres) en béton armé
50 m3 de bois. Murs à ossature bois avec
isolation laine de bois (en partie), bar
dage bois (en partie). Bois dont l’exploita
tion durable des forêts de production est
sitant aucun traitement
Gestion de l’énergie
nant au gaz de ville
teurs solaires thermiques avec appoint
par la pompe à chaleur
geur statique individuel (rendement :
90%)
 Traitement de l’étanchéité à l’air : objec
points sensibles de l’enveloppe. Début
de la phase chantier, entreprises sen
sibilisées à cette problématique par un
spécialiste. En cours de chantier et à la
réception du bâtiment, tests d’étanchéité
ts labels
lidarisation des balcons et des paliers
d’étages
ronnementale dans le logement social :
 Consommation évaluée :
soit 65 % d’énergie primaire économisée
par rapport à un bâtiment neuf réglemen
taire
Gestion de l’eau
gétalisées.
3.
Maîtrise des conforts
orientables et empilables
de moduler les apports solaires selon la
saison
surventilation naturelle nocturne (loge
ments traversants en majorité)
thermique dynamique
étudiées pour favoriser l’éclairage natu
rel, sans défavoriser les performances
thermiques du bâtiment
Conditions sanitaires des espaces
menuiseries extérieures, ni pour les revê
tements de sol)
déhydes)
A défaut, elles seront en phase aqueuse
métaux lourds (plomb, cadmium, nickel).
CARACTÉRISTIQUES ARCHITECTURALES ET TECHNIQUES
Etude d’éclairage naturel et évaluation du
Immeuble collectif passif
rue du Commandant Charcot

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L’UTILISATION DE LA SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE
Plusieurs dispositifs sont prévus pour
s’en prémunir.
 Toutes les menuiseries du bâtiment
orientées à l’ouest, au sud ou à
l’est, seront munies de brise-soleil
à lames orientables et empilables
vales. L’occupant pourra agir sur
ces protections solaires selon ses
besoins (en descendant plus ou
rier l’inclinaison des lames) tout en
conservant à l’intérieur du logement
un bon éclairage naturel et la pos
sibilité de le ventiler naturellement.
Le niveau d’occultation pourra ainsi
être total, partiel ou nul.
• Les loggias en façades sud-est per
mettront de moduler les apports so
laires selon la saison. Une coupe de
des loggias en tant que protections
de profondeur pour une hauteur
été, ces casquettes empêcheront
le soleil de pénétrer dans les loge
ments. En hiver, au contraire, l’enso
leillement des baies vitrées restera
maximal.
Stratégie de confort d’été
Le rayonnement solaire peut également
entraîner des surchauffes de l’enveloppe
qui se transmettent par conduction à l’in
térieur du logement. C’est en particulier
vrai pour la toiture, fortement exposée.
Sa végétalisation permettra d’augmenter
sa capacité thermique et de diminuer sa
diffusivité thermique. Ces deux caracté
ristiques permettront respectivement de
réduire les variations de températures
en sous face de la toiture et de créer un
déphasage entre les pics de tempéra
ture atteints à l’extérieur et à l’intérieur.
l’utilisation de laine de bois en isolant
dessous :
 A gauche : mise en œuvre d’un iso
lant classique à faible capacité ther
mique seul.
 A droite : mise en œuvre d’un maté
riau à plus forte capacité thermique.
Température de la partie
inférieure du toit
Température extérieure
Dans des bâtiments passifs, étanches à l’air et fortement isolés, la question du confort thermique d’été est un point crucial.
Il s’agit avant tout de limiter les apports thermiques, principalement dus au rayonnement solaire.
L’utilisation de la simulation thermique dynamique (STD) a permis dans ce projet de valider les choix techniques en fonction
Le rafraîchissement des logements pour
ra se faire par surventilation naturelle
nocturne
que tous les logements sont traversants,
hormis les T2 des 1er et 2 étages. Pour
pouvoir « stocker » les calories en journée
et les évacuer grâce à la surventilation
nocturne, le bâtiment se doit de possé
der une certaine inertie. C’est une des
raisons pour lesquelles sa structure prin
cipale, et notamment les dalles, sont en
béton plein.
Luc Faure-Brac (CAP TERRE - BE qualité environnementale)

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L’UTILISATION DE LA SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE
Regard croisé sur la simulation thermique dynamique
Antoine Bernadal (architecte), Luc Faure-Brac (CAP TERRE - BE qualité environnementale) et Arnaud Revel
(ENERGY - BE uides)
Luc Faure-Brac : La STD a été réalisée en
APD (en septembre 2010). Son objectif
était de valider le respect des exigences
dans le Logement Social Neuf en Région
en date de juin 2009).
L’optimisation du bâtiment avec l’archi
tecte avait été réalisée antérieurement,
pour répondre aux attentes du Label
effet, Grand Lyon Habitat (la maîtrise
d’ouvrage) avait exprimé son désir de
faire construire un bâtiment labellisé
sant l’ensemble des exigences (fermes et
souples) du référentiel Région. Ce triple
objectif a été détaillé par l’Agence locale
de l’Energie de Lyon (qui assiste Grand
Lyon Habitat sur les questions liées à
de maîtrise d’œuvre ait été retenue sur la
base d’un programme sommaire.
Nous nous sommes rendu compte que,
les résultats du logiciel LESOSAI (uti
veau d’isolation des parois, inertie ther
mique, dimensions et caractéristiques
des fenêtres, masques proches…). C’est
donc cet outil que nous avons utilisé pour
optimiser le projet (dimension et position
des vitrages, traitement des ponts ther
miques, profondeur des balcons…).
Pour revenir sur la STD proprement dite,
elle a plus servi dans ce projet de vali
dation des choix faits (notamment grâce
à LESOSAI) que d’aide à la conception.
Cependant notre expérience sur des
projets similaires (petit immeuble de
logement collectif), ainsi que les dispo
sitions prises en accord avec les archi
(choix des orientations privilégiées, des
protections solaires mobiles – BSO – ou
thermique, logements traversants, puits
d’anticiper le fait qu’il n’y aurait pas de
référentiel.
LFB :      
PLEIADES. Nous avons passé entre 3 et
4 jours sur la STD en phase APS : créa
des ponts thermiques ; modélisation du
bâtiment et des masques proches et loin
tion des scénarios d’occupation, de ven
tilation, et de puissance dissipée pour
chaque local (utilisation des 40 zones
disponibles) ; réalisation de plusieurs si
mulations (avec prise en compte ou non
des protections solaires mobiles et de
la surventilation nocturne) ; extractions
et analyse des résultats (températures
maximales pour chaque zone et chaque
simulation, nombres d’heures d’occupa
tion pendant lesquelles la température
dépasse 28°C, zone de Brager) ; rédac
tion d’un rapport.
Simulation Thermique Dynamique – Modélisation du bâtiment et évolution des températures dans un séjour
« L’objectif de la STD était de valider le respect des exigences du référentiel « Qualité
Environnementale dans le Logement Social Neuf en Région Rhône-Alpes » en termes
de confort d’été [...]. Nous avons passé entre 3 et 4 jours sur la STD en phase APS ».
Luc Faure-Brac (CAP TERRE)

Centre d’échanges et de ressources pour la qualité environnementale des bâtiments et des aménagements en Rhône-Alpes
Avec les partenaires de nos actions
INFORMATIONS COMPLÉMENTAIRES :
« Utilisation des outils de simulation dans le cadre d’une conception
environnementale des bâtiments »
« Comparaison des logiciels de STD ».
VILLE ET AMÉNAGEMENT DURABLE
associationv[email protected]
L’UTILISATION DE LA SIMULATION THERMIQUE DYNAMIQUE
LFB :     
d’objectif précis en termes de confort
maîtrise d’ouvrage, en cours d’esquisse,
qu’il fallait que le projet remplisse l’en
semble des exigences du Référentiel Ré
gion (à savoir, en ce qui concerne la STD :
ne pas dépasser 28°C pendant plus de
40 h par an).
rapport de STD et non pas fait l’objet
de remarques de la part de la maîtrise
d’ouvrage.
PARTICULIÈRES PAR RAPPORT À LA
Arnaud Revel : Privilégier un rafraîchis
sement de type passif en favorisant les
scénarios d’occultation et de ventilation
naturelle nocturne.
LFB : Les STD ont permis de valider la
conception du projet par rapport au
confort d’été. Elles ont mis en évidence
qui permettent de ne surventiler les
chambres que de 20 h à 23 h en été pour
les occultations quand les occupants
dorment).
AR : 
d’un bâtiment avec une optimisation des
besoins de chauffage et du confort d’été.
Antoine Bernadal : Dans notre cas, les
bâtiment, les grands principes architec
organisation des logements, inertie ther
mique, protection solaires, etc.). Elles
nous ont permis de corriger et valider
nos choix architecturaux et techniques
en termes de confort d’été (dimension
et position des vitrages, traitement des
ponts thermiques, etc.).
AR : Elles ont permis de valider et confor
ter le choix des équipements techniques.
AB : Ces simulations dépendent des
importants dans ce type de construction.
LFB : Contrairement aux calculs ther
miques réglementaires qui sont basés
sur des scénarios conventionnels, les
résultats des STD dépendent beaucoup
portement des occupants (taux d’occu
pation, utilisation des protections so
laires, ouverture des fenêtres, utilisation
rayonnement solaire) ; estimation des
débits de renouvellement d’air liés à l’ou
verture des fenêtres…
Comme pour toute étude concernant la
construction d’un bâtiment, le réalisme
de ces résultats dépendent beaucoup de
la mise en œuvre des matériaux et des
AR : Cet outil est complémentaire aux
autres outils de simulation et détermina
tion (calcul réglementaire, calcul lesosai
dans notre cas, …) et ne peut se substi
tuer à ces derniers.
ELLE ÊTRE RÉALISÉES POUR GARDER
AB : Les STD doivent être réalisées le plus
conception et non uniquement un outil
de validation.
AR : Cet outil se doit d’être utilisé en
solutions de conception d’enveloppe et
de sélection d’équipements techniques
pour le rendu APD dans le soucis d’une
performance énergétique du projet.
LFB : Les STD ne devraient pas être de
simples outils de validation, mais per
mettre d’optimiser la conception de
projets complexes au regard des objec
tifs que se donne la maîtrise d’ouvrage.
Elles devraient pour cela être menées en
cacité relative de différentes solutions
nies par la maîtrise d’ouvrage).
« Ces simulations dépendent des hypothèses de calcul, il ne faut pas oublier que
la mise en œuvre et l’usage sont très importants dans ce type de construction ».
Antoine Bernadal (Architecte)
Fiche réalisée dans le cadre du groupe de travail « Outil » de Ville et Aménagement
Durable. Nous remercions l’ensemble des acteurs du projet pour leur contribution.