Modèles, simulation, aide à la conception

Beaucoup d’outils et de modèles actuels de conception ou de dimensionnement des bâtiments, des équipements, des infrastructures… reposent sur des hypothèses que rendent caduques les nouvelles cibles de performance énergétique, notamment parce que des phénomènes ou des paramètres qui étaient du second ordre et qui avaient été négligés jusque-là deviennent importants dans ce nouveau contexte. Il s’agit donc de revoir ces outils destinés aux acteurs du processus de conception, réalisation et rénovation.

D’une part, il s’agit de revoir les relations entre conception et usages à l’aune de ces nouveaux enjeux. Des démarches pourront croiser la simulation des phénomènes physiques et des modèles d’usage et des progrès dans la compréhension et la modélisation des comportements (approches statistiques ou multi-agents, modélisation des interactions avec l’environnement physique…).

Sont également attendues des propositions intégrant les approches du design et de l’ergonomie afin de concevoir des constructions mieux adaptées à leurs utilisateurs. Replacer les usages au cœur de la problématique, c’est aussi intégrer les questions d’acceptabilité, d’appropriation et redimensionner les systèmes à partir des besoins réels (kWh/personne/an par exemple) plutôt que la performance intrinsèque (exprimée en kWh/m2/an).

D’autre part, des travaux de modélisation multi-physique, traitant des ambiances, du confort, de la qualité environnementale (acoustique, qualité de l’air) en même temps que de l’efficacité énergétique et s’intéressant aux rétroactions et interactions entre ces différents objectifs sont sollicités.

L’inversion de modèles pour identifier les moyens à mettre en œuvre afin d’atteindre une cible fixée ou les objectifs souhaités, peut être une voie à explorer.

Il s’agit aussi de dépasser les modèles « idéaux » pour s’approcher des conditions de fonctionnement réel, qui prennent par exemple en compte les imperfections liées à la réalisation des infrastructures, des constructions, ou aux incertitudes sur l’existant. La simulation des fonctionnements en mode dégradé (pour diverses raisons : panne, obsolescence, vieillissement physique, saturation, usage fortement « déviant » par rapport à la moyenne…) doit aussi être examinée, notamment pour identifier les solutions les plus robustes par rapport à ces disfonctionnements.