Optical and thermal performance of complex fenestration systems in the context of building information modelling

Performances optiques et thermiques des systèmes de fenestration complexes dans le contexte du BIM

Marouane Boudhaim (1)

1 ICube - Laboratoire des sciences de l'ingénieur, de l'informatique et de l'imagerie

The energy efficiency of the building occupies an important place in construction projects. The facade plays a key role in determining the performance of the building. Complex fenestration systems (CFS) are therefore generally used to improve its efficiency. The facade's performance evaluation usually includes energy consumption, natural lighting, visual and thermal comfort aspects in order to choose the optimal CFS. Recent efforts have focused on using rich models such as Building Information Modeling (BIM). These models provide an opportunity for automation and cost savings. Several CFS models could easily be compared to optimize the building's performance. In this thesis, we present a methodology to transform the architectural model of the BIM into a Building Energy Model compatible with several simulation software. We also present optical and thermal models compatible with BIM. These models are validated by comparison with experimental data and current standards.

L'efficacité énergétique du bâtiment occupe une place importante dans les projets de construction. La façade, intermédiaire entre l'environnement et l'intérieur, joue un rôle clé pour déterminer les performances énergétiques du bâtiment. Les systèmes de fenestration complexes sont généralement utilisés pour améliorer son efficacité. L'étude des performances de la façade inclut généralement la consommation d'énergie, l'éclairage naturel et les aspects de confort visuel et thermique. Les efforts récents s'orientent vers l'utilisation de modèles intelligents tels que le Building Information Modeling. CFS pourraient être facilement comparées dans la phase de conception du bâtiment afin d'optimiser ses performances. Nous présentons une méthodologie pour transformer le modèle architectural du BIM en modèle énergétique ainsi que des modèles optique et thermique du CFS compatibles avec le BIM. Ces modèles sont validés par une comparaison avec des données expérimentales et les normes actuelles.

Mots clés: BIM; Complex Fenestration Systems; Energy performance; Building thermal design; Optical comfort; Thermal comfort; Daylighting

Mots clés: BIM; Système de fenestrations complexes; Performances énergétiques; Thermique du bâtiment; Confort optique; Confort thermique; Éclairage naturel

Domaines: Génie civil; Thermique [physics.class-ph]

Marouane Boudhaim. Optical and thermal performance of complex fenestration systems in the context of building information modelling. Civil Engineering. Université de Strasbourg, 2018. English. ⟨NNT : 2018STRAD032⟩. ⟨tel-02164735⟩