Conception à un stade précoce - Analyses de durabilité intégrées et automatisées

Une prise de décision plus rapide

Les analyses automatisées nous permettent de prendre des décisions dès les premières étapes d'un projet. Les décisions prises à ce stade ont un impact considérable sur le projet.

Amélioration de la fiabilité des données

Notre objectif est de faciliter vos décisions en vous fournissant une base de données de haute qualité basée sur nos modèles de simulation. Choisissez parmi les analyses utilisant les modules ESD.

Une prise de décision plus ciblée

En comparant de nombreuses variantes et en les classant selon des critères de référence, il est possible de prendre des décisions avec un degré élevé de certitude.

Génération géométrique

Au début du processus de conception, la question importante du volume du bâtiment se pose. Pour déterminer le volume, on détermine le type de bâtiment et on vérifie divers paramètres géométriques tels que la hauteur, la profondeur, les limites ou le nombre d'étages. En modifiant les paramètres, nous obtenons différents volumes, ce qui nous permet de créer diverses alternatives conformes à la réglementation. Sur la base de notre analyse, nous pouvons ensuite les comparer et les optimiser. Par exemple, le modèle paramétrique nous permet de trouver le volume qui minimise l'énergie grise ou les coûts.

Etude d'ombrage

Selon la législation cantonale en matière de construction, les ombres projetées par les nouveaux immeubles de grande hauteur ne doivent pas affecter de manière significative les zones résidentielles voisines. Certains cantons exigent un diagramme d'ombres (représentation graphique de l'ombre projetée) du bâtiment lors de l'octroi du permis de construire. Dans le cadre de la phase de planification initiale, des simulations peuvent être utilisées pour calculer les ombres projetées par les bâtiments et déterminer le volume de construction autorisé conformément aux réglementations cantonales. Le modèle numérique permet de vérifier rapidement les points de conflit en 3D et d'optimiser le bâtiment lors de l'étude de faisabilité, en exploitant au mieux le potentiel du site.

Analyse des surfaces

Chaque bâtiment doit répondre aux règles de construction et, en même temps, au programme de fonctions requis. Ce n'est pas une tâche facile. C'est pourquoi la conception paramétrique fournit des valeurs d'espace qui peuvent aider à prendre des décisions éclairées. Le degré d'utilisation indique le pourcentage d'espace louable/constructible par rapport à la surface du terrain. D'autres valeurs importantes sont le rapport entre la surface nette et la surface brute ou le pourcentage d'espace climatisé. Les modules les plus avancés permettent de répartir automatiquement les appartements de tailles différentes entre les étages.

Calcul des coûts

Les coûts et les revenus sont essentiels dans le processus de prise de décision en matière de conception. Notre module permet de déterminer automatiquement les coûts, les revenus et le retour sur investissement. En extrayant les quantités de base des éléments de construction, le modèle peut calculer les coûts pour chaque variante de construction selon le catalogue eBKP. Tout d'abord, les coûts de construction sont divisés en différentes catégories telles que l'exécution, l'administration, la sécurité, le nettoyage, l'environnement, l'inspection, l'élimination, la réparation et la rénovation. D'autre part, le nombre de surfaces louables conduit au revenu annuel et donc au retour sur investissement. Le modèle peut être utilisé pour montrer d'où proviennent les coûts les plus importants et si la marge peut être améliorée. Il est ainsi possible de planifier le budget financier ou d'optimiser les objectifs à l'avance.

Énergie et CO2 dans la construction

Le concept d'énergie grise décrit la quantité d'énergie consommée lors de la construction d'un bâtiment et dépend à la fois de la géométrie et du choix des matériaux. Si l'on tient compte de l'ensemble du cycle de vie des bâtiments, il est nécessaire de réduire la consommation d'énergie et l'impact sur l'environnement dès la phase de construction. Notre modèle ESD distingue les éléments de construction sur la base du catalogue eBKP et détermine leurs quantités. Il est ensuite possible de sélectionner le matériau pour chaque composant à différents niveaux, tels que la structure, l'isolation, les finitions extérieures et intérieures. Le modèle peut ainsi envisager différentes combinaisons de matériaux et de géométries pour minimiser l'énergie grise. Dans la phase initiale, ni les matériaux ni les géométries ne sont encore établis. Il est donc essentiel de trouver la forme et les matériaux qui répondent à la plupart des critères tout en réduisant l'impact sur l'environnement.

Énergie et CO2 en fonctionnement

La géométrie, les matériaux et les usages influencent le comportement énergétique d'un bâtiment. Il est donc essentiel de calculer et de réduire à l'avance la consommation d'énergie d'un bâtiment pour atteindre les objectifs environnementaux. Le défi consiste à trouver les meilleures stratégies pour minimiser la demande d'énergie tout en assurant le confort. Grâce à des simulations thermiques détaillées, notre modèle calcule avec précision la demande d'énergie et les émissions de CO2 du bâtiment pendant son fonctionnement. Différentes combinaisons de géométrie, de propriétés des matériaux et de fonctions intérieures nous permettent non seulement d'estimer de meilleurs résultats, mais aussi d'utiliser des stratégies passives dans le bâtiment. Par exemple, la position, la proportion et les propriétés des fenêtres peuvent augmenter les gains solaires et réduire les pertes de chaleur. Des objectifs contradictoires peuvent être équilibrés en comparant et en optimisant plusieurs variantes, ce qui permet d'aligner le processus de conception sur les critères les plus pertinents.

Certifications

Les propriétaires de portefeuilles financiers veulent (et doivent) transformer leurs propriétés en zéro carbone d'ici 2050, conformément au règlement de l'UE sur la taxonomie. Il est important de disposer de données fiables sur la consommation des biens immobiliers et leurs périodes d'échouage afin de prendre des décisions opportunes et fondées sur des données. Il est crucial de planifier des mesures énergétiques et des programmes de rénovation visant à rendre les bâtiments durables et résilients. En tant que société d'ingénierie expérimentée avec une grande affinité pour la numérisation et plus de 1 000 employés, Gruner offre des solutions évolutives pour enfin passer aux choses sérieuses. De l'analyse du portefeuille à l'identification des mesures et à la planification des rénovations, nos ingénieurs issus de tous les domaines de la construction vous aideront à réaliser votre objectif de transformation aussi efficacement que possible, tant sur le plan écologique qu'économique.

Rapports

La gestion de données complexes peut s'avérer trop lourde et pas toujours utile pour le processus de conception. Avec autant de données, le processus de prise de décision doit être structuré et résumé. Sur la base de vos critères, nous pouvons personnaliser les analyses, les graphiques et les résultats afin de clarifier vos idées. Toutes les analyses sont liées au modèle ESD, où les résultats sont enregistrés. Ceux-ci sont présentés dans un rapport avec des graphiques et des outils d'analyse (par exemple des diagrammes de coordonnées parallèles ou Spiders) qui aident à visualiser les données. La complexité des données multidisciplinaires est ainsi synthétisée et les relations pertinentes sont mises en évidence. Notre rapport utilise des outils analytiques pour simplifier la complexité des données et vous aider à prendre des décisions cohérentes.

Rayonnement solaire et simulation

Un système photovoltaïque est un moyen efficace et parfois obligatoire de produire de l'énergie renouvelable et de réduire la consommation énergétique globale des bâtiments. Pour certaines certifications de bâtiments, une quantité minimale de modules photovoltaïques doit être installée. La simulation du rayonnement solaire calcule le rayonnement (kWh) tombant sur les surfaces (toits et façades) et aide ainsi à déterminer le meilleur emplacement des modules photovoltaïques, en tenant compte du climat et du contexte volumétrique de l'environnement. Cependant, un rendement solaire annuel plus élevé ne conduit pas nécessairement aux bénéfices les plus importants. Pour réduire la consommation d'énergie du bâtiment, il faut harmoniser la demande et la production d'énergie horaire afin d'augmenter l'autoconsommation, c'est-à-dire le pourcentage d'énergie produite qui est utilisé directement dans le bâtiment. Chez ESD, nous pouvons étudier différentes dispositions de modules photovoltaïques pour répondre au profil de la demande et optimiser l'autoconsommation.

Confort acoustique

La loi définit des valeurs de planification et des valeurs limites d'immission pour le bruit de la circulation, qui fixent les conditions limites au-delà desquelles le bruit perturbe sensiblement le bien-être des habitants, en fonction de la sensibilité au bruit des bâtiments (par exemple, des appartements). Si cette valeur est dépassée, le projet n'obtient pas de permis de construire. Il est donc important de savoir, dès le début de la planification, si le bâtiment peut répondre aux exigences de protection contre le bruit. Notre modèle ESD est capable d'estimer l'exposition au bruit d'un bâtiment à court terme, en tenant compte des routes avoisinantes. Il calcule la pollution sonore aussi bien pendant la journée que pendant la nuit. L'objectif est de déterminer à un stade précoce si le projet présente un problème de bruit et si des investigations supplémentaires sont nécessaires. L'évaluation du bruit est souvent réalisée trop tard pour résoudre le problème de manière rapide et flexible. D'une part, l'outil permet d'identifier à l'avance les problèmes de bruit potentiels, évitant ainsi des mesures complexes et coûteuses au cours des phases ultérieures. D'autre part, il garantit des conditions de vie confortables aux résidents.

Confort visuel et thermique

L'une des questions qui se posent dans la phase initiale concerne la taille des fenêtres. Celle-ci a un impact non seulement sur les coûts et les besoins énergétiques, mais aussi sur le confort des pièces en termes de lumière du jour et de problèmes de surchauffe. Des fenêtres plus grandes laissent pénétrer plus de lumière du jour dans le bâtiment, mais présentent en même temps un plus grand risque de surchauffe en été. La lumière du jour et le risque de surchauffe sont des objectifs contradictoires. D'une part, le modèle ESD fournit des simulations de lumière du jour pour les espaces intérieurs sur la base des propriétés des fenêtres, des géométries et des fonctions intérieures. Nous pouvons alors comprendre si ces pièces répondent aux exigences de confort en matière de lumière du jour. D'autre part, le modèle calcule les gains solaires à travers les fenêtres en fonction des conditions climatiques. Cela permet d'estimer le risque de surchauffe en été. La simulation combinée de la lumière du jour et du risque de surchauffe permet de trouver la solution de conception la plus appropriée.

Nouveaux modules

Notre objectif est de vous fournir une base décisionnelle personnalisée et de qualité pour anticiper et résoudre les défis liés aux projets. Nous nous ferons un plaisir de créer de nouveaux modules adaptés à vos objectifs. N'hésitez pas à nous contacter.