Optimisation de performance s’appuyant sur un modèle (OPM)

Level of Information

• LOI 100

Lanes

• L1 – Mandant
• L2 – Coordination globale BIM
• L3 – Planification spécialisée et simulations des installations techniques du bâtiment
• L4 – Planification spécialisée Physique du bâtiment
• L5 – Planification spécialisée Automation du bâtiment

Activités

1.1 Définition des exigences en matière de bâtiment
Le mandant définit les principaux objectifs du projet, si nécessaire en collaboration avec des ex-perts. Les données clés de l'objet de construction sont spécifiées, pour autant qu'elles soient con-nues et pertinentes pour le développement du projet. Ces données comprennent, par exemple, l'emplacement, les utilisations principales ou partielles et leurs surfaces utiles respectives, le type de construction requis, etc.
Les exigences particulières, comme les écarts par rapport aux utilisations standard (niveau de con-fort, occupation des locaux, équipement, etc.) doivent être signalées.

1.2 Mise en place de l'organisation BIM
Le Coordinateur global BIM a pour tâche de s'enquérir des outils de planification utilisés par les parties impliquées dans le projet et de s'assurer qu'il est possible de remplir les conditions tech-niques préalables à une planification intégrale au BIM Level 3. Après une analyse des interfaces, une plateforme de collaboration est sélectionnée. Les exigences requises pour cette plateforme sont les suivantes:
Administration du système pour l'attribution des rôles et des droits
Gestion de contenu pour la gestion des versions de documents et le téléchargement de mo-dèles
Visionneuse en ligne
Compatibilité des outils de planification avec la plateforme sélectionnée
Le Coordinateur global BIM se charge des TIC et de la sécurité, et détermine la fréquence de syn-chronisation. Il définit la structure de stockage des données ainsi que les formats de fichiers néces-saires à l'échange de données et les met à la disposition de tous les participants. Il détermine éga-lement un concept d'identification pour les composants.

Dans cette organisation, il faut tenir compte des Exigences d’information du mandant (EIM) et du Plan de développement BIM (PDB) du mandant.

Gateways (G_)

Il n'y a pas de gateway, à ce stade.

Événements (E_)

Il n'y a pas d’événement, à ce stade.
 

Objets de données (DO)

DO_1_1 Exigences en matière de bâtiment
Ce document doit contenir toutes les exigences pertinentes pour le développement du projet par les planificateurs spécialisés. Contenu minimum:

• Emplacement
• Dimensions approximatives (par exemple, surface utile, distances aux limites du terrain, hau-teur du bâtiment, hauteur des locaux, etc.)
• Utilisations principales ou partielles (catégorie de bâtiment selon la norme SIA 380/1)
• Type de construction (par ex., typologie, part vitrée, etc.)
• Exigences/normes/certifications énergétiques (définition en collaboration avec des experts au préalable)
• Écarts par rapport aux utilisations standard, le cas échéant (par exemple, exigences de con-fort, occupation, équipement, etc.)
• Illustrations des principales exigences des systèmes énergétiques dans une Matrice de per-formances clés appelée Key Performance Matrix.

Initiateur – Mandant
Exécutant – Mandant

Exigences d'échange d'informations (ER_)

Il n'y a pas d’exigence d'échange d'informations à ce stade.

Level of Information

• LOI 200

Lanes

• L1 – Mandant
• L2 – Coordination globale BIM
• L3 – Planification spécialisée et simulations des installations techniques du bâtiment
• L4 – Planification spécialisée Physique du bâtiment
• L5 – Planification spécialisée Automation du bâtiment

Activités

2.1 Use Case: Validation des états du modèle
Use Case «Validation des états du modèle», GUID: Activer 934396d4-1f43-4832-8822-fe23b8003ce7 (voir Use Case Management Bâtir digital Suisse). Ce Use Case permet de vérifier si toutes les exi-gences de l'échange sont respectées et si les formats de fichiers sont conformes aux exigences.

2.2 Simulation thermique du bâtiment
Simulation dynamique du bâtiment avec les paramètres déjà connus. Le niveau de détail correspond à l’état d'avancement du projet. Les résultats obtenus doivent être présentés sous forme de profils horaires.

Procédures de simulation pertinentes:
Calcul de la puissance de chauffage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Calcul de la puissance de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
* Simulation de la demande annuelle en énergie de chauffage et de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2

2.3 Analyse des conditions limites
Les conditions limites des installations techniques du bâtiment sont définies sur la base des don-nées environnementales et de l'emplacement du bâtiment.
Les conditions limites décrivent les sources d'énergie utilisables (potentiel utilisable, profil d'appro-visionnement, qualité), les lois et normes applicables ainsi que les dispositions de protection, et incluent les exigences en matière de bâtiment et la Key Performance Matrix relatives à la technologie énergétique du mandant. Les conditions limites servent de base au développement de différentes variantes d’installations techniques du bâtiment.

2.4 Développement de variantes
Différentes variantes d’installations techniques du bâtiment sont définies sur la base des conditions limites, des exigences du bâtiment et des profils des besoins énergétiques obtenus dans le cadre de la simulation thermique du bâtiment. Ces variantes présentent différentes solutions technolo-giques pour la production de chaleur et de froid ainsi que pour la production potentielle d'électricité. Elles décrivent les principaux composants des installations techniques du bâtiment et définissent un premier dimensionnement approximatif de ceux-ci. Le niveau de détail et le nombre de variantes doivent être définis en concertation avec le mandant.

2.5 Création du modèle de simulation des installations tech-niques du bâtiment
Les différentes variantes sont représentées dans le modèle de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Les conditions limites et les profils des besoins obtenus dans le cadre de la simulation thermique du bâtiment constituent la base de calcul pour le modèle de simulation. Les informations sur les composants des différentes variantes sont soit déjà contenues dans le logiciel de simulation, ou importées à partir d'un catalogue de produits.
Une fois que les variantes sont représentées dans le modèle de simulation, des calculs dynamiques pour le dimensionnement des différents composants sont effectués au moyen de calculs détaillés à intervalles de temps variables. Une année opérationnelle est simulée dans chaque cas. Sur la base des valeurs de simulation, le dimensionnement est optimisé en termes d'efficacité énergétique. Vous trouverez d'autres paramètres d'optimisation dans la Key Performance Matrix dans les exi-gences en matière de bâtiment (DO_1_1).
Les circuits hydrauliques ainsi que les modes de fonctionnement et les systèmes de fourniture de chaleur/froid (radiateurs, réchauffeurs d'air, TABS, etc.) sont représentés de manière appropriée. Les variantes doivent illustrer au minimum la production, le stockage d'énergie (thermique et électrique) et un principe de fonctionnement rudimentaire. Les simulations doivent permettre de formuler des déclarations fermes sur le choix de la technologie, le dimensionnement, le nombre et la performance des principaux composants des installations techniques du bâtiment.

2.6 Réalisation d'une étude de faisabilité
Les variantes développées sont présentées individuellement (niveau de détail SIA 112, phase 21) avec les solutions de planification et de conception. Les volumes de construction requis sont défi-nis sur la base des informations obtenues à partir du modèle de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Sur la base des exigences de dimensionnement et de construction, chaque variante est vérifiée quant à sa faisabilité. Pour chaque variante, une estimation des coûts ainsi qu'un contrôle de rentabilité doivent être effectués sur l'ensemble du cycle de vie. Sauf indication contraire du mandant, un calcul dynamique des coûts complets est effectué sur la base de la norme SIA 480. En plus des considérations énergétiques et économiques, un calcul des émissions écolo-giquement pertinentes est également réalisé. La méthode de calcul est la même pour toutes les va-riantes, ce qui permet de les comparer entre elles. Les différentes variantes sont comparées sur la base des valeurs énergétiques, écologiques et économiques et une recommandation est préparée à l'attention du mandant.

2.7 Sélection d’une variante d’installations techniques du bâ-timent
Sur la base de l'étude de faisabilité, le mandant sélectionne une variante d’installations techniques du bâtiment. Les questions et ajustements éventuels sont traités dans le cadre de cette activité (A_2.7).

Gateways (G_)

G_2_1 Validation de l'étude de faisabilité
L'activité suivante ne peut être lancée que s'il existe une sécurité de planification suffisante par rap-port aux conditions limites et aux résultats obtenus par la simulation thermique du bâtiment. Cela signifie que le niveau d’information des architectes et physiciens du bâtiment pour le développe-ment de variantes doit être validé et ne peut plus être modifié de manière substantielle avant la fin de la phase 2. Si des changements sont prévus, les variantes doivent être adaptées en consé-quence.

Critères de validation:
Les exigences en matière d'architecture sont disponibles
Les valeurs calculées des besoins du bâtiment obtenues à partir du modèle de simula-tion sont disponibles sous forme de valeurs horaires
Les conditions limites sont présentées et décrites en détail
Il existe un accord écrit indiquant que les critères de base donnés sont contraignants et que l’étape suivante peut être lancée.

Événements (E_)

E_2_1 Input Environnement
Les données environnementales doivent être collectées à partir de diverses sources (par exemple, normes, stations de mesure, fiches techniques, systèmes d'information géographique).

E_2_2 Input Catalogue de produits
Les informations sur les éléments du modèle du catalogue de produits doivent être compatibles avec la norme d'échange de la simulation des installations techniques du bâtiment. Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Exchange Require-ments (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Information Delivery Manual (IDM).

Objets de données (DO_)

DO_2_1 Données Environnement
Les données relatives à l’environnement contiennent toutes les informations sur les effets interagis-sant avec le bâtiment depuis l'extérieur. Les données relatives à l’environnement doivent contenir au moins:

• Données climatiques de l'emplacement où se trouve le bâtiment sous forme de valeurs ho-raires (par exemple, Meteonorm, SIA 2028, etc.)
• Données sur le sous-sol (structure, statique, réglementation sur l'utilisation de l'énergie géo-thermique et des eaux souterraines, géologie)
• Profil paysager de la zone environnante, y compris de l'horizon
• Profil des bâtiments à proximité immédiate

Les données climatiques horaires doivent être identiques à celles de la simulation thermique du bâ-timent et doivent contenir au moins les paramètres suivants: rayonnement direct normal [W/m²], rayonnement diffus [W/m²], rayonnement global [W/m²], humidité relative de l’air [%], température extérieure [°C], vitesse du vent [m/s].

Initiateur – Input Environnement
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques et Physique du bâtiment

DO_2_2 Catalogue de produits
Le catalogue de produits peut déjà être intégré dans le logiciel de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Si d'autres composants doivent être ajoutés, il faut les importer à partir des catalogues de produits des fabricants. Les paramètres requis peuvent être trouvés dans les exi-gences d'information de ce Use Case.
Si certains éléments du modèle ne sont pas disponibles auprès du fabricant ou ne répondent pas aux exigences, ils doivent être modélisés.

Initiateur – Fabricant
Exécutant - Planificateur spécialisé Installations techniques du bâtiment

DO_2_3 Étude de faisabilité
L'étude de faisabilité permet d’illustrer et d’analyser la faisabilité des variantes développées pour les installations techniques du bâtiment, leur rentabilité et leur impact écologique. Ces considérations sont menées selon la même méthodologie pour toutes les variantes, ce qui permet une comparabili-té directe. L'étude de faisabilité contient au moins les informations suivantes par variante:

• Conditions cadres et bases
• Description de la variante
• Technologie et sources énergétiques utilisées, ainsi qu’une justification
• Besoins en énergie et en puissance nominale des différentes variantes
• Diagramme des principaux flux d'énergie (y compris les pertes)
• Exigences structurelles (volumes, statique, raccordements électriques. etc.)
• Indications sur le fonctionnement
• Coûts (coûts d'investissement, de fonctionnement et d'énergie ainsi que les éventuelles subventions), y compris les conditions cadres.
• Émissions de gaz à effet de serre (CO2eq.) liées au fonctionnement
• Avantages et inconvénients illustrés en termes de qualité
• Exigences individuelles, allant des exigences en matière de bâtiment de la Key Performance Matrix à la technologie énergétique du client

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment

Exigences d'échange d'informations (ER_)

ER_2_1 Valeurs des besoins Simulation thermique du bâtiment
Paramètres de sortie résultant du modèle de simulation (toujours par zone et sous forme agrégée pour l'ensemble du bâtiment):
Besoins en puissance de chauffage par zone et globaux [W]
Besoins en puissance de refroidissement par zone et globaux [W]
Besoins en énergie de chauffage [kWh/a] par zone et globaux dans l'intervalle de temps re-quis (heure, jour, mois, année)
Besoins en énergie de refroidissement [kWh/a] par zone et globaux dans l'intervalle de temps requis (heure, jour, mois, année)

Initiateur – Physique du bâtiment
Exécutant - Physique du bâtiment

ER_2_2 Modèle de simulation des installations techniques du bâtiment
Le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment représente les systèmes de pro-duction, de distribution, de stockage et de fourniture d'énergie à l’intérieur du bâtiment. Le modèle contient toutes les données climatiques, les composants, les réseaux, les modes de fonctionne-ment et les systèmes de contrôle logique. Le modèle doit importer automatiquement les valeurs actualisées des besoins et des données climatiques et exporter toutes les données des compo-sants. Afin d’importer les données dans un modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment, on utilise les informations sur les composants selon les exigences en matière d'informa-tion.
Le niveau de détail doit être ajusté en fonction des phases de planification respectives.
Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Ex-change Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Infor-mation Delivery Manual (IDM).

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Coordinateur global BIM
 

Level of Information

• LOI 200

Lanes

• L1 – Mandant
• L2 – Coordination globale BIM
• L3 – Planification spécialisée et simulations des installations techniques du bâtiment
• L4 – Planification spécialisée Physique du bâtiment
• L5 – Planification spécialisée Automation du bâtiment

Activités

31.1 Adaptation des exigences en matière de bâtiment
Sur la base de l'étude de faisabilité réalisée au cours de la phase 2 ainsi que du développement du projet, le mandant examinera si des ajustements aux exigences en matière de bâtiment sont néces-saires. Les données clés de l'ensemble du bâtiment sont confirmées ou modifiées et complétées selon le niveau de détail le plus élevé. Les spécifications concernent en particulier:

• Utilisations des locaux du bâtiment (par exemple, utilisations standard selon la norme SIA MB 2024)
• Type de construction requis pour les différents composants de la structure, s'il est connu.
• Key Performance Matrix pour les installations techniques du bâtiment, avec les principaux paramètres énergétiques et les valeurs limites (par exemple, COP, coefficient de perfor-mance annuel, degré d'autonomie, degré de couverture solaire, part des énergies fossiles, émissions de CO2, coûts d'investissement, puissance nominale minimale requise, etc.)
• Sélection de la variante des installations techniques du bâtiment et documentation des écarts par rapport à l'étude de faisabilité

Les exigences particulières, telles que les écarts par rapport aux utilisations standard (par exemple niveau de confort, occupation des locaux, équipement, etc.), ainsi que les exigences énergétiques de base (normes, certification souhaitée) doivent toujours être signalées.

31.2 Use Case: Validation des états du modèle
Use Case «Validation des états du modèle», GUID: activer 934396d4-1f43-4832-8822-fe23b8003ce7 (voir Use Case Management Bâtir digital Suisse). Ce Use Case détermine si toutes les exigences d'échange sont respectées et si les formats de fichiers sont conformes aux exigences.
 
31.3 Simulation thermique du bâtiment
Simulation dynamique du bâtiment avec les paramètres et les exigences déjà connus ou ajustés. Le niveau de détail dépend de l'état d’avancement du projet. Les résultats obtenus doivent être présen-tés sous forme de profils horaires

Méthodes de simulation pertinentes:
Calcul de la puissance de chauffage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Calcul de la puissance de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
* Simulation des besoins énergétiques annuels pour le chauffage et le refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2

31.4 Création d'un concept d’installations techniques du bâti-ment
La variante définitive sélectionnée par le mandant est ensuite développée dans le cadre d’un con-cept d'installations avec les principaux composants (production, stockage, régulation, hydraulique) ainsi que leur premier dimensionnement approximatif sur la base de méthodes de calcul ou de pa-ramètres statiques. Le concept d’installations comprend au moins un schéma de principe présentant les principaux composants ainsi que leur dimensionnement et décrit les principaux modes de fonc-tionnement.

31.5 Création d'un système d'identification
Le système d'identification définit la méthode à utiliser pour désigner les différents composants des installations techniques du bâtiment dans les modèles de simulation, dans toute la documentation de planification et plus tard également lors de la mise en œuvre. Ce système est conçu de sorte que chaque composant reçoive une désignation univoque et qu’il puisse ainsi être facilement compris et utilisé par tous les planificateurs techniques. Le système d'identification est utilisé pour attribuer les informations obtenues à partir du modèle de simulation au modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment.
Le système d'identification tient également compte de la codification des locaux adoptée par les architectes. Le cas échéant, un système d'identification existant du mandant sera adapté. Dans tous les cas, le système d'identification doit être validé par le mandant et/ou la Coordination globale BIM.

31.6 Adaptation du modèle de simulation des installations techniques du bâtiment
La solution d’installations techniques du bâtiment sélectionnée est élaborée plus en détail dans le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment selon le concept d’installation. Sur la base du niveau de détail approfondi et des valeurs de calcul actualisées de la simulation thermique du bâtiment, les composants sont dimensionnés et sélectionnés à l'aide du catalogue de produits. Les produits choisis doivent être compatibles avec le BIM. Le modèle de simulation représente donc l'ébauche de l'installation prévue. La fonctionnalité et les différents états de fonctionnement sont testés sur la base du modèle adapté.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification adopté. Cela permet d'attribuer les informations au modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment.

31.7 Optimisation du dimensionnement
Grâce à la variation des paramètres et en partie aussi à l’échange de types de composants, les ins-tallations techniques du bâtiment (composants et systèmes de contrôle) sont optimisées selon la Key Performance Matrix (KPM). Si aucune KPM n'est disponible, l'optimisation doit au moins viser l'efficacité énergétique, la réduction des émissions et l'économie.

31.8 Création du modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment (y compris schéma de principe)
Le modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment est élaboré sur la base du mo-dèle de coordination des architectes et des informations obtenues à partir du modèle de simulation des installations techniques du bâtiment. Sur la base des paramètres des composants du modèle de simulation des installations techniques du bâtiment, les composants du système de production énergétique sont représentés en 3D et les informations du modèle de simulation sont liées à la géométrie 3D du modèle des spécialistes. Dans le même temps, le schéma de principe est adapté en fonction des informations actualisées issues de l'optimisation du dimensionnement et son niveau de détail est augmenté.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.

Gateways (G_)

G_31_1 Modifications nécessaires?
Les changements dans le projet de construction et les critères de base ont un impact sur la simula-tion thermique du bâtiment et/ou le dimensionnement des installations techniques du bâtiment. Afin d’optimiser les performances en s’appuyant sur un modèle, ces changements doivent être enregis-trés et pris en compte dans les simulations. Dans chaque cas, il convient de répondre à la liste de questions suivante.

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, il s’agira d’adapter la simulation thermique du bâtiment et, de manière correspondante, la simulation des installations techniques du bâtiment:
La géométrie du bâtiment a-t-elle été modifiée?
La structure de la façade du bâtiment a-t-elle été modifiée (structure et part vitrée)?
L'utilisation du bâtiment a-t-elle été modifiée?
Le choix des matériaux du bâtiment a-t-il été modifié (enveloppe, structure portante)?

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, il faudra adapter la simulation des installations techniques du bâtiment:
La simulation thermique du bâtiment a-t-elle fourni de nouvelles valeurs de besoins ?
Les besoins en eau chaude ont-ils été modifiés?
Le type de système de production d'énergie a-t-il été modifié?
Les températures du système ont-elles été modifiées?
L'espace disponible pour les installations techniques du bâtiment a-t-il été modifié?
La Key Performance Matrix a-t-elle été modifiée?

La pertinence des modifications doit être examinée de manière analytique et collaborative par l'équipe de planification spécialisée. Si les modifications sont marginales, il n'est pas nécessaire de répéter les simulations.

Événements (E_)

E_31_1 Exigences externes en matière de bâtiment
Les valeurs cibles et limites externes provenant des lois, des normes, des certifications, etc. doivent être collectées.

E_32_2 Input Système d'identification du mandant
Il convient de clarifier si le mandant dispose de son propre système d’identification ou d'un système similaire pour la désignation des composants. Si un tel système est existant et doit être appliqué au projet de construction, il faudra s’y référer.

E_31_3 Input Catalogue des produits
Les informations relatives aux éléments du modèle du catalogue de produits doivent être compa-tibles avec la norme d'échange d’informations de la simulation des installations techniques du bâti-ment.

E_31_4 Output Schéma de principe
Le schéma de principe est géré comme un document séparé dans l’espace de données du projet et n'est pas lié au modèle BIM. Il est à la disposition de toutes les disciplines qui en ont l'utilité. Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Exchange Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Information Delivery Manual (IDM).

Objets de données (DO_)

DO_31_1 Exigences externes en matière de bâtiment
Les exigences externes en matière de bâtiment peuvent être spécifiées par des valeurs cibles et des valeurs limites des lois, normes, certifications, etc.

Initiateur – Exigences externes
Exécutant - Exigences externes

DO_31_2 Variante Installations techniques du bâtiment
Le mandant a sélectionné une variante d’installations techniques du bâtiment. Cette variante sera mise en œuvre sur la base des informations obtenues dans le cadre de l'étude de faisabilité. Tout écart ou complément résultant de l'étude de faisabilité doit être documenté.

Initiateur – Mandant
Exécutant - Mandant

DO_31_3 Adaptation des exigences en matière de bâtiment
Ce document doit contenir toutes les exigences pertinentes pour le développement du projet par les planificateurs spécialisés. Contenu minimum:

• Emplacement
• Dimensions (par exemple, surface utile, distances par rapport aux limites de la parcelle, hau-teur du bâtiment, hauteur des locaux, etc.)
• Utilisations individuelles des locaux (par exemple, selon la norme SIA MB 2024)
• Type de construction (par ex., typologie, part vitrée, etc.)
• Installations techniques
• Exigences/normes/certifications énergétiques (définition en collaboration avec des experts au préalable)

Il est impératif d'enregistrer tout écart par rapport aux utilisations standard, le cas échéant (par exemple, exigences de confort, occupation des locaux, équipement, etc.).

Initiateur – Mandant
Exécutant - Mandant

DO_31_4 Système d'identification du mandant
Si un système d'identification du mandant est existant et doit être appliqué au projet de construc-tion, il faudra s’y référer.

Initiateur – Mandant
Exécutant - Mandant

DO_31_5 Système d'identification Automation du bâtiment
Le système d'identification définit le système selon lequel les différents composants des installa-tions techniques des bâtiments doivent être identifiés dans tous les documents de planification et plus tard également dans la mise en œuvre. Ce système est conçu de sorte que chaque composant reçoive une désignation univoque et qu’il puisse ainsi être facilement compris et utilisé par tous les planificateurs spécialisés. Le système d'identification tient compte de la codification des locaux adoptée par les architectes. Dans le cas où le mandant ne disposerait pas d’un tel système d’identification pour le projet, il devra être mis au point. Le système d'identification doit être basé sur la norme DIN EN 61346, partie 2, «Documentation de circuits, identification des équipements».

Le système d'identification permet d’attribuer de manière univoque les informations et les para-mètres des composants entre le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment et le modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment. Le système d'identification doit toujours être approuvé par le mandant et/ou la Coordination globale BIM.

Initiateur – Mandant
Exécutant - Automation du bâtiment

DO_31_6 Catalogue des produits
Le catalogue des produits peut déjà être intégré dans le logiciel de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Si d'autres composants doivent être ajoutés, il faudra les importer à partir des catalogues de produits des fabricants. Les paramètres requis peuvent être trouvés dans les exi-gences d'information de ce Use Case.
Si certains éléments du modèle ne sont pas disponibles auprès du fabricant ou ne sont pas con-formes aux exigences, ils doivent être modélisés.

Initiateur – Fabricant
Exécutant - Planificateur spécialisé Installations techniques du bâtiment

DO_31_7 Schéma de principe
Le schéma de principe illustre le concept d’installation (y compris l'hydraulique) et présente le di-mensionnement des différents composants de manière compréhensible et bien structurée. Les re-présentations du schéma de principe répondent à la norme SIA 410 et le niveau de détail de cette phase correspond au LOI 200.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification adopté.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment

Exigences d'échange d'informations (ER_)

ER_31_1 Valeurs des besoins Simulation thermique du bâti-ment
Paramètres de sortie résultant du modèle de simulation (toujours par zone et sous forme agrégée pour l'ensemble du bâtiment):
Besoins en puissance de chauffage par zone et globaux [W]
Besoins en puissance de refroidissement par zone et globaux [W]
Besoins en énergie de chauffage [kWh/a] par zone et globaux dans l'intervalle de temps re-quis (heure, jour, mois, année)
Besoins en énergie de refroidissement [kWh/a] par zone et globaux dans l'intervalle de temps requis (heure, jour, mois, année)
Le modèle de simulation thermique du bâtiment doit représenter le système de fourniture d’énergie (chauffage, refroidissement et ventilation).

Initiateur – Physique du bâtiment
Exécutant - Physique du bâtiment

ER_31_2 Modèle de simulation Installations techniques du bâ-timent
Le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment prend en compte la production, la distribution, le stockage ainsi que le contrôle des installations. Le modèle comprend toutes les don-nées climatiques, les composants, les modes de fonctionnement, les réseaux et les systèmes de contrôle logique. La simulation thermique du bâtiment prend en compte la fourniture d’énergie (chauffage, refroidissement et ventilation). Le modèle devrait automatiquement importer les valeurs des besoins et les données climatiques actualisées et exporter toutes les données des compo-sants.
Afin d’importer les données dans un modèle des spécialistes des installations techniques du bâti-ment, on utilise les informations sur les composants selon les exigences en matière d'information.

Le niveau de détail doit être ajusté en fonction des phases de planification. La désignation des composants doit être conforme au système d’identification adopté.
Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Ex-change Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Infor-mation Delivery Manual (IDM).

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment.
Exécutant - Coordinateur global BIM

Level of Information

• LOI 300

Lanes

• L1 – Mandant
• L2 – Coordination globale BIM
• L3 – Planification spécialisée et simulations des installations techniques du bâtiment
• L4 – Planification spécialisée Physique du bâtiment
• L5 – Planification spécialisée Automation du bâtiment

Activités

32.1 Adaptation des exigences en matière de bâtiment et dé-finition du descriptif détaillé
Les données clés de l'ensemble du bâtiment sont confirmées ou modifiées et intégrées selon niveau de détail le plus élevé. Les spécifications concernent en particulier:

• Définition du descriptif détaillé et indication de la catégorie de bâtiment et de l'utilisation des locaux
• Type de construction souhaité pour les différents composants de la structure
• Indications sur les certifications (valeurs cibles et limites)
• Validation du concept des installations et des principaux composants des installations techniques du bâtiment (type de générateur d'énergie, stockage, espace, etc.)
• Définition des systèmes de fourniture d’énergie
• Key Performance Matrix pour les installations techniques du bâtiment avec les paramètres et valeurs limites énergétiques (COP, coefficient de performance annuel, degré d'autonomie, degré de couverture solaire, part des énergies fossiles, émissions de CO2, coûts d'investis-sement, puissance nominale minimale requise, etc.)

En outre, toute exigence particulière, par exemple des écarts par rapport aux utilisations standard (par exemple niveau de confort, occupation des locaux, équipement, etc.), ainsi que les exigences énergétiques de base (normes, certification requise) doivent toujours être signalées.

32.2 Définition de la gestion des modes de fonctionnement
Les modes de fonctionnement définissent les différentes conditions de fonctionnement des installa-tions techniques du bâtiment. Il s'agit ici de décrire tous les modes de fonctionnement connus, y compris leur fonction, et de définir les paramètres d'activation ou de désactivation.
La gestion des modes de fonctionnement doit être définie en même temps que la planification et la simulation spécialisée des installations techniques du bâtiment ainsi que la planification spécialisée de la physique du bâtiment. Tous les modes et paramètres de fonctionnement doivent être docu-mentés.

32.3 Création d’un concept de base Stratégie de contrôle
Les planificateurs spécialisés en chauffage, en refroidissement, en ventilation et en automation du bâtiment doivent définir les principes suivants de la stratégie de contrôle:
- Stratégies de contrôle pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation (PID, PIR, binaire, etc.)
- Séquences de contrôle de la température
- Définition d'une bande d'énergie nulle pour la régulation des locaux et des hystérésis pour la production d'énergie thermique

Ces stratégies de contrôle seront ensuite utilisées comme base dans le cadre de simulations ulté-rieures.

32.4 Use Case: Validation des états du modèle
Use Case: «Validation des états du modèle», GUID: activer 934396d4-1f43-4832-8822-fe23b8003ce7 (voir Use Case Management Bâtir digital Suisse). Ce Use Case détermine si toutes les exigences d’échange sont respectées et si les formats de fichiers sont conformes aux exigences.

32.5 Simulation thermique du bâtiment
Simulation dynamique du bâtiment avec les paramètres et les exigences déjà connus ou ajustés. Le niveau de détail dépend de l’état d'avancement du projet. Les résultats doivent être présentés sous forme de profils horaires

Niveau de détail minimum requis en fonction de l'état d’avancement du projet (conformément au modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment):
Modélisation des éléments de chauffage et de refroidissement sur place
Modélisation des systèmes de ventilation existants
* Définition des températures dans l’installation

Intégrations requises conformément à la stratégie de contrôle:
Principe de contrôle des éléments des locaux
Données clés sur le contrôle du débit volumique
* Données clés sur le contrôle de la température dans les installations

Méthodes de simulation pertinentes:
Calcul de la puissance de chauffage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Calcul de la puissance de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Simulation des besoins annuels en énergie de chauffage et de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Courbe de charge électrique pour les équipements et l'éclairage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 2024

32.6 Adaptation du modèle de simulation Installations tech-niques du bâtiment
Les installations CVC sont représentées en fonction de l’état d'avancement du projet dans le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment. Cette étape est basée sur les schémas de principe et les résultats de la simulation thermique du bâtiment. À ce stade du projet, la source d'énergie, la transformation de l'énergie, le stockage de l'énergie et la fourniture d’énergie doivent être spécifiés en détail. Cela comprend le nombre, la taille (par exemple, accumulateur) et la perfor-mance des composants respectifs. Les circuits hydrauliques ainsi que les températures des diffé-rents groupes doivent également être définis et la gestion des modes de fonctionnement doit être prise en compte dans le système de contrôle. En fonction du concept d’installation, le modèle doit également représenter le système d’autoproduction d’électricité. Dans ce cas, le profil de consom-mation électrique obtenu à partir de la simulation thermique du bâtiment doit également être pris en compte.
La désignation des composants doit être conforme au système d'identification adopté. Cette mé-thode permet d'attribuer les informations dans le modèle des spécialistes des installations tech-niques du bâtiment.

32.7 Optimisation du dimensionnement
Après avoir adapté le modèle de simulation, il convient d’ajuster les dimensions de tous les compo-sants de l'installation aux nouvelles valeurs effectives des besoins. Il s’agit de la taille du générateur de chaleur, de la source d'énergie ainsi que de celle des conduites, de l’accumulateur et des pompes de circulation. De manière générale, il faut veiller à ce que les températures de départ et de retour soient maintenues aussi basses que possible en mode chauffage et aussi élevées que pos-sible en mode refroidissement. Les différences de température entre le départ et le retour doivent également être optimisées. Le tracé des conduites dans le plan d'étage doit être optimisé afin que les lignes soient aussi courtes que possible. Il convient de choisir la dimension des conduites de manière à minimiser un maximum les pertes de pression. La dimension des conduites est ajustée en fonction des résultats obtenus lors de la simulation thermique du bâtiment et de la simulation des installations techniques du bâtiment. La simultanéité est ainsi déjà prise en compte. Lors de la con-ception des réchauffeurs et refroidisseurs d'air, il est nécessaire de vérifier si le système de récupé-ration de chaleur a déjà été pris en compte dans la simulation thermique du bâtiment ou si un sup-plément a été prévu en cas de défaillance. Il convient également de vérifier si la simultanéité du dé-bit d'air a été prise en compte lors de la conception du réchauffeur/refroidisseur d'air, ainsi que l’utilisation des sources de chaleur résiduelle, par exemple les systèmes de froid industriel ou les systèmes de sous-refroidisseurs et de désurchauffeurs des pompes à chaleur. Lors de la sélection des températures, il convient de noter que des réseaux de température distincts sont formés, cha-cun ayant son propre système de production, par exemple une machine de réfrigération. Les pompes de circulation doivent être adaptées aux conditions de conception selon le modèle de si-mulation.

L’ajustement du système de contrôle doit également faire partie du processus d'optimisation. Les modes et paramètres de fonctionnement doivent être développés plus en détail afin de parvenir à une optimisation basée sur la Key Performance Matrix du mandant.

En général, les optimisations doivent être calculées selon la Key Performance Matrix des installa-tions techniques du bâtiment.

D'autres procédures d'optimisation sont possibles:
Tests de résistance en cas d'écarts très importants par rapport aux données climatiques et des besoins.
Attestation de fonctionnement pour un dimensionnement inférieur aux valeurs de la norme SIA
* Etc.

32.8 Adaptation du modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment
L'adaptation du modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment comprend la re-présentation des composants de l’installation utilisés dans le schéma de principe du modèle des spécialistes. À cette fin, le schéma sera mis à jour en fonction de la simulation des installations du bâtiment. Les mesures d'optimisation de l'étape précédente doivent donc être prises en compte dans le schéma de principe afin que le modèle des spécialistes puisse être adapté en conséquence dans l'étape suivante. Les installations de chauffage, de refroidissement et de production d'électrici-té ainsi que la structure de tous les groupes, y compris les raccords, les soupapes et les pompes, doivent également être illustrés. Cela permet de déterminer la taille de la centrale. Il faut en outre respecter les distances minimales pour les inspections et à des fins de sécurité.
La désignation des composants doit être conforme au système d'identification adopté.

32.9 Création d'un descriptif des installations techniques du bâtiment
Descriptif du type de l'installation, de l'emplacement, du type de production de chaleur et de froid, du type de source d'énergie, des groupes existants et du type des systèmes de fourniture, y com-pris les températures et les circuits hydrauliques. La structure du descriptif doit être coordonnée avec le planificateur spécialisé en automation du bâtiment et, dans certains cas, avec le mandant.

32.10 Redéfinition des modes et paramètres de fonctionne-ment
La gestion optimisée des modes de fonctionnement lors de la planification doit être redéfinie et les modes et paramètres de fonctionnement adaptés et documentés. La documentation doit être établie de sorte qu'elle puisse ensuite être remise au planificateur spécialisé en automation du bâtiment pour une planification ultérieure en dehors de ce Use Case.

Gateways (G_)

G_32_1 Modifications nécessaires?
Toute modification apportée à la conception et aux critères de base a un impact sur la simulation thermique du bâtiment et/ou le dimensionnement des installations techniques du bâtiment. Pour optimiser les performances en s’appuyant sur un modèle, il est nécessaire de relever et de tenir compte de ces modifications dans le cadre des simulations. Dans chaque cas, il convient de ré-pondre à la liste de questions suivante.

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, la simulation thermique du bâtiment et, par conséquent, la simulation des installations techniques du bâtiment doit être adaptée.
La géométrie du bâtiment a-t-elle été modifiée?
La structure de la façade du bâtiment (structure et part vitrée) a-t-elle été modifiée?
Les valeurs du descriptif détaillé ont-elles été modifiées de plus de 5 %?
Le choix des matériaux de construction (enveloppe, structure porteuse, aménagement inté-rieur) a-t-elle été modifiée?

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, la simulation des installations tech-niques du bâtiment devra être modifiée.
La simulation thermique du bâtiment a-t-elle fourni de nouvelles valeurs de besoins?
Les paramètres des principaux composants - chauffage, refroidissement et eau chaude - ont-ils été modifiés dans le descriptif détaillé?
Les paramètres de puissance électrique des principaux composants, appareils et éclairage, ont-ils été modifiés dans le descriptif détaillé?
Le type de production d'énergie a-t-il été modifié?
Les températures du système ont-elles été modifiées?
L'espace disponible pour les installation du bâtiment a-t-il été modifié?
* Les exigences et les valeurs limites de la Key Performance Matrix ont-elles été modifiées?

La pertinence des modifications doit être examinée de manière analytique et collaborative par l'équipe de planificateurs spécialisés. Si les modifications sont marginales, il n'est pas nécessaire de répéter les simulations.

Événements (E_)

E_32_1 Input Catalogue de produits
Les informations sur les éléments du catalogue de produits doivent être compatibles avec la norme d'échange d’informations pour la simulation des installations techniques du bâtiment.

E_32_2 Input Schéma de principe
Le schéma de principe est utilisé à partir de la phase 31 et mis à disposition pour la phase 32.

E_32_3 Output Schéma de principe
Le schéma de principe est géré comme un document séparé dans l’espace de données du projet et n'est pas lié au modèle BIM. Il est à la disposition de toutes les disciplines qui en ont l’utilité. Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Exchange Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Information Delivery Manual (IDM).

E_32_4 Output Descriptif des installations
Le document est sauvegardé et soumis à un contrôle de version afin d’être disponible comme do-cument final de la phase 32 pour le planificateur ou le maître d’ouvrage. Les formalités de remise doivent être coordonnées avec le mandant.

E_32_5 Output Modes de fonctionnement et principales stra-tégies de contrôle
Les informations traitées sont transmises pour la planification et la mise en œuvre des systèmes d’automation du bâtiment. Les formalités de remise doivent être coordonnées avec le mandant

Objets de données (DO_)

DO_32_1 Adaptation des exigences en matière de bâtiment
Ce document doit contenir toutes les exigences pertinentes pour le développement du projet par les planificateurs spécialisés.
Contenu minimum:

• Emplacement
• Dimensions (par exemple, surface utile, distances par rapport aux limites de la parcelle, hauteur du bâtiment, hauteur des locaux, etc.)
• Type de construction (par ex., typologie, part vitrée, etc.)
• Validation du concept des installations et des principaux composants des installations tech-niques du bâtiment (type de générateur d'énergie, stockage, espace, etc.)
• Exigences/normes/certifications énergétiques (définition en collaboration avec des experts au préalable)
• Key Performance Matrix des installations techniques du bâtiment avec les principales variables et valeurs limites énergétiques (COP, coefficient de performance annuel, degré d'autonomie, degré de couverture solaire, part des énergies fossiles, émissions de CO2, coûts d'investisse-ment, puissance nominale minimale requise, etc.)

Il est impératif d'enregistrer tout écart par rapport aux utilisations standard, le cas échéant (par exemple, exigences de confort, occupation des locaux, équipement, etc.).

Initiateur – Mandant
Exécutant - Mandant

DO_32_2 Documentation Modes de fonctionnement et princi-pales stratégies de contrôle
Les modes de fonctionnement définissent les différentes conditions de fonctionnement des installa-tions techniques du bâtiment. Il s'agit ici de décrire tous les modes de fonctionnement déjà connus, y compris leur fonction, et de définir les paramètres d’activation ou de désactivation.
Description des principales stratégies de contrôle pour la mise en œuvre dans les simulations et liste des diagrammes de fonction dans le schéma de principe. Le contenu minimal de la documenta-tion est le suivant:
- Stratégies de contrôle pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la puissance de pointe, la bivalence, l’optimisation de l’autoconsommation, etc.
- Séquences de contrôle de la température pour chaque installation et chaque utilisation de local
- Définition d'une bande d'énergie nulle pour la régulation des locaux et des hystérésis pour la production d'énergie thermique

Le niveau de détail du contenu doit être défini avec le mandant.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Automation du bâtiment

DO_32_3 Catalogue de produits
Le catalogue de produits peut déjà être intégré dans le logiciel de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Si d'autres composants doivent être ajoutés, ils doivent être importés à partir des catalogues de produits des fabricants. Les paramètres requis peuvent être trouvés dans les exigences d'information de ce Use Case.
Si certains éléments de modèle ne sont pas disponibles auprès du fabricant ou ne sont pas con-formes aux exigences, ils doivent être modélisés.

Initiateur – Fabricant
Exécutant - Planificateur spécialisé Installations techniques du bâtiment

DO_32_4 Schéma de principe
Le schéma de principe décrit le concept d’installation (y compris l'hydraulique) et présente le dimen-sionnement des différents composants de manière compréhensible et bien structurée. Les compo-sants de l’installation (y compris les dimensions, les données de performance et les débits volu-miques) sont représentés et désignés de manière correcte. Les symboles doivent figurer conformé-ment à la norme SIA 410. En outre, les diagrammes de fonction des installations doivent être indi-qués dans le schéma de principe. Le niveau de détail de cette phase correspond au LOI 300.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment

DO_32_5 Descriptif de l’installation
Description du type d'installation, de l'emplacement, du type de production de chaleur, de froid et d'électricité, de stockage d'énergie, du type de source d'énergie, des groupes existants et du type des systèmes de fourniture, y compris les températures et les circuits hydrauliques. Le niveau de détail du contenu doit être défini avec le mandant et être conforme au LOI 300. La structure du des-criptif doit être coordonnée avec le planificateur spécialisé en automation du bâtiment et, dans cer-tains cas, avec le mandant.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
 

Exigences d'échange d'informations (ER_)

ER_32_1 Valeurs des besoins Simulation thermique du bâti-ment
Paramètres de sortie obtenus à partir du modèle de simulation (toujours par zone et sous forme agrégée pour l'ensemble du bâtiment):
Besoins en puissance de chauffage par zone [W ou W/m²], système de ventilation [kW] et glo-baux [kW].
Besoins en puissance de refroidissement par zone [W ou W/m²], système de ventilation [kW] et globaux [kW].
Besoins en énergie de chauffage par zone, par système de ventilation, par niveau de tempéra-ture et globaux dans l'intervalle de temps horaire
Besoins en énergie de refroidissement par zone, par système de ventilation, par niveau de tem-pérature et globaux dans l'intervalle de temps horaire
* Besoins en électricité des appareils et de l'éclairage dans l'intervalle de temps horaire

Initiateur – Rôle
Exécutant - Rôle

ER_32_2 Modèle de simulation Installations techniques du bâ-timent
Le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment représente la production, la distri-bution, le stockage énergétique ainsi que le système de contrôle des installations. Le modèle com-prend toutes les données climatiques, les composants, les modes de fonctionnement, les réseaux et la logique de contrôle. La simulation thermique du bâtiment prend en compte la fourniture énergé-tique (chauffage, refroidissement et ventilation). Le modèle doit importer automatiquement les va-leurs actualisées des besoins et des données climatiques et exporter toutes les données des com-posants. Afin d’importer les données dans un modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment, on utilise les informations sur les composants selon les exigences en matière d'infor-mation.
Le niveau de détail doit être ajusté en fonction des phases de planification. La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.
Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Ex-change Requirements (ER) et le Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Infor-mation Delivery Manual (IDM).

Initiateur – Rôle
Exécutant - Rôle

ER_32_3 Descriptif détaillé
Le descriptif détaillé contient les données relatives à l'utilisation, la géométrie, nombre de personnes par SRE, l'équipement, l'éclairage, la ventilation, le chauffage des locaux, le refroidissement des locaux, l'humidité ambiante et l'eau chaude pour tous les locaux du bâtiment. Les paramètres du descriptif détaillé sont ajoutés de manière centralisée par les différentes disciplines, utilisés dans la simulation thermique du bâtiment et complétés par le spécialiste respectif avec les valeurs obtenues à partir des calculs. Si les différentes disciplines (par exemple, mandant, architecte, planificateur spécialisé) ne fournissent pas les valeurs requises, il convient d'utiliser des valeurs provenant de normes et de fiches techniques (par exemple, SIA 2024).
Le descriptif détaillé doit impérativement être coordonné avec la planification globale du projet et géré de manière centralisée.

Initiateur – Mandant
Exécutant - Divers

Level of Information

• LOI 400

Lanes

• L1 M mandant
• L2 – Coordination globale BIM
• L3 – Planification spécialisée et simulations des installations techniques du bâtiment
• L4 – Planification spécialisée Physique du bâtiment
• L5 – Planification spécialisée Automation du bâtiment

Activités

51.1 Adaptation des exigences en matière de bâtiment et du descriptif détaillé
Les données de l'ensemble du bâtiment sont confirmées ou modifiées et complétées
en fonction du niveau de détail plus élevé. Les spécifications concernent en particulier:

• Adaptation du descriptif détaillé et indication de la catégorie du bâtiment et de l'utilisation des locaux
• Type de construction requis pour les différents composants de la structure
• Indications sur les certifications (valeurs cibles et limites)
• Validation du concept d’installation et des principaux composants des installations tech-niques du bâtiment (type de générateur d'énergie, stockage, espace, etc.)
• Définition des systèmes de fourniture d’énergie
• Key Performance Matrix pour les installations techniques du bâtiment avec les principaux paramètres énergétiques et les valeurs limites (COP, coefficient de performance annuel, de-gré d'autonomie, degré de couverture solaire, part des énergies fossiles, émissions de CO2, coûts d'investissement, puissance nominale minimale requise, etc.)

En outre, toute exigence particulière, par exemple des écarts par rapport aux utilisations standard (par exemple niveau de confort, occupation des locaux, équipement, etc.), ainsi que les exigences énergétiques de base (normes, certification requise) doivent toujours être indiquées.

51.2 Use Case: Validation des états du modèle
Use Case: «Validation des états du modèle», GUID: activer 934396d4-1f43-4832-8822-fe23b8003ce7 (voir Use Case Management Bâtir Digital Suisse). Ce Use Case détermine si toutes les exigences de l'échange sont respectées et si les formats de fichiers répondent aux exigences.

51.3 Adaptation du descriptif des installations aux change-ments
Le descriptif des installations est mis à jour en fonction des changements pertinents. Les modifica-tions apportées doivent être clairement indiquées pour les étapes de travail suivantes.

51.4 Adaptation de la gestion des modes de fonctionnement
La gestion des modes de fonctionnement doit être adaptée en fonction des modifications appor-tées à l'installation.

51.5 Simulation thermique du bâtiment
Simulation dynamique du bâtiment avec les paramètres et les exigences déjà connus ou ajustés. Le niveau de détail dépend de l'état d’avancement du projet. Les résultats obtenus doivent être pré-sentés sous forme de profils horaires.

Niveau de détail minimum requis en fonction de l'état d’avancement du projet (selon le modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment):
Modélisation des éléments de chauffage et de refroidissement sur place
Modélisation des systèmes de ventilation existants
* Définition des températures dans l’installation

Compléments requis en fonction de la stratégie de contrôle:
Principe de contrôle des éléments des locaux
Données clés sur le contrôle du débit volumique
* Données clés sur le contrôle de la température dans l’installation

Principales procédures de simulation:
Calcul de la puissance de chauffage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Calcul de la puissance de refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Simulation des besoins annuels en énergie pour le chauffage et le refroidissement par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 382/2
Courbe de charge électrique pour les équipements et l'éclairage par zone et pour l'ensemble du bâtiment selon la norme SIA 2024

51.6 Adaptation du modèle de simulation Installations tech-niques du bâtiment
Le modèle des installations techniques du bâtiment est adapté en fonction des changements et ajustements pertinents. Le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment représente les installations en fonction de l'état d’avancement du projet en cours. Cette étape est basée sur les schémas de principe ainsi que sur les résultats de la simulation thermique du bâtiment. À ce stade du projet, la source d'énergie, la transformation de l'énergie, le stockage de l'énergie et la fourniture d’énergie doivent être clairement définis. Il s'agit notamment du nombre, de la taille (par ex., accu-mulateur) et de la performance des composants respectifs. Les circuits hydrauliques ainsi que les températures des différents groupes doivent également être définis et la gestion des modes de fonctionnement doit être prise en compte dans le système de contrôle. En fonction du concept de l’installation, le modèle doit également permettre de représenter le système d’autoproduction d’électricité. Dans ce cas, le profil de consommation électrique obtenu à partir de la simulation thermique du bâtiment doit également être pris en compte.

La désignation des composants doit être conforme au système d’identification. Cette méthode per-met d'attribuer les informations au modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment.

51.7 Optimisation du dimensionnement
Après avoir adapté le modèle de simulation, il s’agit d’adapter aussi les dimensions de tous les composants de l'installation aux nouveaux résultats de calcul. Ceci concerne la taille du générateur de chaleur, de la source d'énergie ainsi que celle des conduites, de l’accumulateur et des pompes de circulation. De manière générale, il faut veiller à ce que les températures de départ et de retour soient maintenues aussi basses que possible en mode chauffage et aussi élevées que possible en mode refroidissement. Les différences de température entre le départ et le retour doivent également être optimisées. Le tracé des conduites dans le plan d'étage doit être optimisé afin que les lignes soient aussi courtes que possible. Il convient de choisir la dimension de la conduite de manière à minimiser un maximum les pertes de pression. La dimension des conduites est ajustée en fonction des résultats obtenus lors de la simulation thermique du bâtiment et de la simulation des installa-tions techniques du bâtiment. La simultanéité est ainsi déjà prise en compte. Pour le dimensionne-ment des réchauffeurs et refroidisseurs d'air, il faut vérifier si le système de récupération de chaleur a déjà été pris en compte ou si un supplément a été prévu en cas de défaillance du système de récupération de chaleur. Pour le dimensionnement global, il faut estimer si ce supplément a été pris en compte ou non. Il faut également vérifier si la simultanéité du débit d'air a été prise en compte lors de la conception du réchauffeur/refroidisseur d'air. Il faut aussi contrôler l’utilisation des sources de chaleur résiduelle, par exemple les systèmes de froid industriel ou les systèmes de sous-refroidisseurs et de désurchauffeurs des pompes à chaleur. Lors de la sélection des températures, il convient de noter que des réseaux de température distincts sont formés, chacun ayant son propre système de production, par exemple une machine de réfrigération. Les pompes de circulation doi-vent être adaptées aux conditions de conception selon le modèle de simulation.

L'adaptation du système de contrôle doit également faire partie du processus d'optimisation. Les modes et paramètres de fonctionnement doivent être développés plus en détail afin d'obtenir une optimisation basée sur la Key Performance Matrix du mandant.

Pour les installations techniques du bâtiment, les optimisations doivent en général être déterminées en fonction de la Key Performance Matrix.

D'autres procédures d'optimisation sont possibles:
Tests de résistance en cas d'écarts très importants par rapport aux données climatique et des besoins.
Attestation de fonctionnement pour un dimensionnement inférieur aux valeurs de la norme SIA
Etc.

51.8 Adaptation du modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment
L'adaptation du modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment comprend la re-présentation des composants des installations utilisées dans le schéma de principe du modèle des spécialistes. Lors de cette étape, le schéma de principe sera mis à jour en fonction de la simulation des installations du bâtiment. Les mesures d'optimisation de l'étape précédente doivent donc être prises en compte dans le schéma de principe afin que le modèle des spécialistes puisse être adap-té de manière correspondante dans l'étape suivante. Les installations de chauffage, de refroidisse-ment et de production d'électricité ainsi que les systèmes de stockage, de contrôle et de distribu-tion doivent être planifiés dans l'espace.
Il faut en outre respecter les distances minimales pour les inspections et à des fins de sécurité.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.

51.9 Adaptation du niveau de détail du modèle des spécia-listes des installations techniques du bâtiment
S'il n'y a pas de changements significatifs par rapport à la phase 32, le modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment, créé sur la base des critères de base existants, peut être ame-né au niveau de détail supérieur suivant, adapté à cette phase.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.

51.10 Adaptation du descriptif des installations techniques du bâtiment
Le descriptif de l'installation doit être adapté au niveau de détail supérieur et à toute modification des installations techniques du bâtiment. Les adaptations doivent être effectuées en accord avec les planificateurs spécialisés des installations techniques du bâtiment. La structure du descriptif doit être coordonnée avec le planificateur spécialisé en automation du bâtiment et, dans certains cas, avec le mandant.

51.11 Redéfinition des modes et paramètres de fonctionne-ment
La gestion des modes de fonctionnement, optimisée lors de la planification, doit être redéfinie et les modes et paramètres de fonctionnement adaptés et documentés. Cette documentation doit être établie de sorte qu'elle puisse être remise ensuite au planificateur spécialisé en automation du bâti-ment pour une planification ultérieure en dehors de ce Use Case.

51.12 Préparation de la documentation finale
Pour conclure ce Use Case, il est nécessaire de préparer toute la documentation de planification pour la remise au mandant. La documentation finale doit documenter de manière cohérente les diffé-rentes étapes de la planification ainsi que les étapes intermédiaires.

Gateways (G_)

G_51_1 Modifications par rapport à la phase 32?
Au cours des phases 33 et 4, des changements peuvent survenir par rapport à l’état de planification de la fin de la phase 32. Il est donc nécessaire de vérifier si ces éventuelles modifications ont un impact sur les résultats de la simulation thermique du bâtiment et/ou de la simulation des installa-tions techniques du bâtiment. Si tel est le cas, les modifications doivent être représentées dans les modèles. Dans le cas contraire, les modèles de simulation, les documents et les dimensionnements de la phase 32 peuvent être repris. Dans chaque cas, il convient de répondre à la liste de questions suivante

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, les modifications sont pertinentes et la documentation relative à la planification doit être adaptée.
La géométrie du bâtiment a-t-elle été modifiée?
La structure de la façade du bâtiment a-t-elle été modifiée (structure et part vitrée)?
Les valeurs du descriptif détaillé ont-elles été modifiées de plus de 5 %?
L'utilisation des différentes zones a-t-elle été modifiée?
Le choix des matériaux de construction (enveloppe, structure porteuse, aménagement inté-rieur) a-t-il été modifié?
Le concept des installations a-t-il été modifié?
La méthode de production d'énergie a-t-elle été modifiée?
Les paramètres de puissance électrique des principaux composants, appareils et éclairage, ont-ils été modifiés dans le descriptif détaillé?
* L'espace disponible pour les installations techniques du bâtiment a-t-il été modifié?

La pertinence des modifications doit être examinée de manière analytique et collaborative par l'équipe de planificateurs spécialisés. Si les modifications sont marginales, il n'est pas nécessaire de répéter les simulations.

G_51_2 Modifications nécessaires?
Les modifications apportées au projet de construction et aux critères de base ont un impact sur la simulation thermique du bâtiment et/ou le dimensionnement des installations techniques du bâti-ment. Pour optimiser le paramètre de performance en s’appuyant sur un modèle, ces modifications doivent être enregistrées et prises en compte dans les simulations. Dans chaque cas, il convient de répondre à la liste de questions suivantes.

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, la simulation thermique du bâtiment et, par conséquent, la simulation des installations techniques du bâtiment doit être adaptée.
La géométrie du bâtiment a-t-elle été modifiée?
La structure de la façade du bâtiment (structure et part vitrée) a-t-elle été modifiée?
Les valeurs figurant dans le descriptif détaillé ont-elles été modifiées de plus de 5 %?
Le choix des matériaux de construction (enveloppe, structure porteuse, aménagement inté-rieur) a-t-il été modifié?

En cas de réponse affirmative à l'une des questions suivantes, il faudra adapter la simulation des installations techniques du bâtiment.
La simulation thermique du bâtiment a-t-elle fourni de nouvelles valeurs de besoins?
Les paramètres des principaux composants - chauffage, refroidissement et eau chaude - ont-ils été modifiés dans le descriptif détaillé?
Les paramètres de puissance électrique des principaux composants, appareils et éclairage, ont-ils été modifiés dans le descriptif détaillé?
Le mode de production d'énergie a-t-il été modifié?
Les températures du système ont-elles été modifiées?
L'espace disponible pour les installations techniques du bâtiment a-t-il été modifié?
* Les exigences et les valeurs limites de la Key Performance Matrix ont-elles été modifiées?

La pertinence des modifications doit être examinée de manière analytique et collaborative par l'équipe de planificateurs spécialisés. Si les modifications sont marginales, il n'est pas nécessaire de répéter les simulations.

Événements (E_)

E_51_1 Input Catalogue des produits
Les informations sur les éléments du modèle du catalogue de produits doivent être compatibles avec la norme d'échange d’informations pour la simulation des installations techniques du bâtiment. Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Ex-change Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Infor-mation Delivery Manual (IDM).

E_51_2 Input Modes de fonctionnement et principales straté-gies de contrôle
Les données traitées au cours de la phase 32 sont utilisées comme base pour les ajustements né-cessaires.

E_51_3 Input Schéma de principe
Dans la mesure du possible, le schéma de principe de la phase 32 est repris dans la phase 51. Il faudrait au minimum reprendre sa structure.

E_51_4 Output Schéma de principe
Le schéma de principe est géré comme un document séparé dans l’espace de données du projet et n'est pas lié au modèle BIM. Il est à la disposition de toutes les disciplines qui en ont l'utilité. Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Exchange Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Information Delivery Manual (IDM).

E_51_5 Output Descriptif de l’installation
Dans la mesure du possible, le descriptif de l’installation de la phase 32 est repris dans la phase 51. Il faudrait au minimum reprendre sa structure.

E_51_6 Output Descriptif de l’installation
Le document est sauvegardé et soumis à un contrôle de version pour être disponible en tant que document final de la phase 51 pour le planificateur ou le maître d’ouvrage. Les formalités de remise doivent être coordonnées avec le mandant. Le descriptif de l’installation est géré comme un docu-ment séparé dans l’espace de données du projet et n'est pas lié au modèle BIM.
 

Objets de données (DO_)

DO_51_1 Modification des exigences en matière de bâtiment
Ce document doit contenir toutes les exigences pertinentes pour le développement du projet par les planificateurs spécialisés. Contenu minimum:

• Emplacement
• Dimensions (par exemple, surface utile, distances par rapport aux limites de la parcelle, hauteur du bâtiment, hauteur des locaux, etc.)
• Utilisation individuelle des locaux (par exemple, selon la norme SIA MB 2024)
• Type de construction (par ex., typologie, part vitrée, etc.)
• Installations techniques, concept de l’installation
• Exigences/normes/certifications énergétiques (définition en collaboration avec des experts au préalable)
• Key Performance Matrix pour les installations techniques du bâtiment avec les principaux para-mètres énergétiques et les valeurs limites (COP, coefficient de performance annuel, degré d'autonomie, degré de couverture solaire, part des énergies fossiles, émissions de CO2, coûts d'investissement, puissance nominale minimale requise, etc.)

Il est impératif d'enregistrer tout écart par rapport aux utilisations standard, le cas échéant (par exemple, exigences de confort, occupation des locaux, équipement, etc.).

Initiateur – Mandant
Exécutant - Mandant

DO_51_2 Schéma de principe
Le schéma de principe représente le concept d’installation (y compris l'hydraulique) ainsi que le di-mensionnement des différents composants, de manière compréhensible et bien structurée. Les composants d’installation sont correctement illustrés et désignés (dimensions, données de perfor-mance et débits volumiques inclus). Les symboles doivent figurer conformément à la norme SIA 410. Les diagrammes de fonction des installations doivent aussi être indiqués dans le schéma de principe. Le niveau de détail de cette phase correspond au LOI 400.
La désignation des composants doit être conforme au système d’identification.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment

DO_51_3 Catalogue des produits
Le catalogue des produits peut déjà être intégré dans le logiciel de simulation des installations tech-niques du bâtiment. Si d'autres composants doivent être ajoutés, il faut les importer à partir des catalogues de produits des fabricants. Les paramètres requis peuvent être trouvés dans les exi-gences d'information de ce Use Case.
Si certains éléments du modèle ne sont pas disponibles auprès du fabricant ou ne répondent pas aux exigences, ils doivent être modélisés.

Initiateur – Fabricant
Exécutant - Planificateur spécialisé Installations techniques du bâtiment
 
DO_51_4 Documentation Modes de fonctionnement et straté-gies de contrôle
Les modes de fonctionnement définissent les différentes conditions de fonctionnement des installa-tions techniques du bâtiment. Il s'agit ici de décrire tous les modes de fonctionnement connus, y compris leur fonction, et de définir les paramètres d'activation ou de désactivation.
Description des principales stratégies de contrôle pour poursuivre la planification de l'automation des bâtiments. Le contenu minimal de la documentation est le suivant:
Stratégies de contrôle pour le chauffage, le refroidissement, la ventilation, la puissance de pointe, la bivalence, l’optimisation de l’autoconsommation, etc.
Séquences de contrôle de la température pour chaque installation et chaque utilisation de local
* Définition d'une bande d'énergie nulle pour la régulation des locaux et des hystérésis pour la production d'énergie thermique
Le niveau de détail du contenu doit être défini avec le mandant.

Initiateur – Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
Exécutant - Planification spécialisée Automation du bâtiment

DO_51_5 Descriptif de l’installation
Descriptif du type de l'installation, de l'emplacement, du type de la production de chauffage, de refroidissement et de d'électricité, du dimensionnement du stockage d'énergie, du type de source d'énergie, des groupes existants et du type de systèmes de distribution, y compris les températures et les circuits hydrauliques. La répartition peut être faite en fonction de la production, de la distribu-tion et de la fourniture. Le niveau de détail du contenu doit être défini avec le mandant.

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Exécutant - Planification spécialisée Installations techniques du bâtiment
 

Exigences d'échange d'informations (ER_)

ER_51_1 Valeurs des besoins Simulation thermique du bâti-ment
Paramètres de sortie obtenus à partir du modèle de simulation (toujours par zone et sous forme agrégée pour l'ensemble du bâtiment):
Besoins en puissance de chauffage par zone [W ou W/m²], système de ventilation [kW] et glo-baux [kW].
Besoins en puissance de refroidissement par zone [W ou W/m²], système de ventilation [kW] et globaux [kW].
Besoins en énergie de chauffage par zone, par système de ventilation, par niveau de tempéra-ture et globaux dans l'intervalle de temps horaire
Besoins en énergie de refroidissement par zone, par système de ventilation, par niveau de tem-pérature et globaux dans l'intervalle de temps horaire
* Besoins en électricité des appareils et de l'éclairage dans l'intervalle de temps horaire

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ER_51_2 Modèle de simulation des Installations techniques du bâtiment
Le modèle de simulation des installations techniques du bâtiment représente la production, la distri-bution, le stockage ainsi que le contrôle de l’installation. Le modèle comprend toutes les données climatiques, les composants, les réseaux, les modes de fonctionnement et la logique de contrôle. La simulation thermique du bâtiment prend en compte la fourniture d’énergie (chauffage, refroidis-sement et ventilation). Le modèle doit automatiquement importer les valeurs actualisées des besoins et des données climatiques et exporter toutes les données des composants. Afin d’importer les données dans un modèle des spécialistes des installations techniques du bâtiment, on utilise les informations sur les composants selon les exigences en matière d'information.
Le niveau de détail doit être ajusté en fonction des phases de planification respectives. La désigna-tion des composants doit être conforme au système d’identification.
Avant chaque transfert de données, il convient de vérifier que les informations relatives aux Ex-change Requirements (ER) et au Level of Information (LOI) sont respectées conformément au Infor-mation Delivery Manual (IDM).

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ER_51_3 Descriptif détaillé
Le descriptif détaillé contient les données relatives à l'utilisation, la géométrie, nombre de personnes par SRE, l'équipement, l'éclairage, la ventilation, le chauffage des locaux, le refroidissement des locaux, l'humidité ambiante et l'eau chaude pour tous les locaux du bâtiment. Les paramètres du descriptif détaillé sont ajoutés de manière centralisée par les différentes disciplines, utilisés dans la simulation thermique du bâtiment et complétés par le spécialiste respectif avec les valeurs obtenues partir des calculs. Si les différentes disciplines (par exemple, mandant, architecte, planificateur spé-cialisé) ne fournissent pas les valeurs requises, il convient d'utiliser des valeurs provenant de normes et de fiches techniques (par exemple, SIA 2024). Le descriptif détaillé doit nécessairement être coordonné avec la Planification globale du projet et géré de manière centralisée.

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