Le potentiel des progiciels de CVC

Les exigences en matière d'installation dans tous les projets de construction et de rénovation sont de plus en plus élevées. L'époque où les installateurs plaçaient et mettaient en service les installations techniques en se basant uniquement sur leur expérience est donc révolue. Aujourd'hui, les bureaux d'études utilisent différents logiciels pour optimiser les systèmes CVC (chauffage, ventilation et climatisation), en particulier pour les grands projets.

Types de logiciels de CVC

Les logiciels de CVC actuellement disponibles sur le marché peuvent être classés en trois grandes catégories: les outils de sélection, les logiciels de conception et les logiciels d'optimisation.

Outils de sélection

Les programmes informatiques et les applications les plus accessibles utilisés dans le secteur du génie climatique sont les outils de sélection.

Souvent, il suffit de quelques paramètres du projet pour qu'un tel outil estime un composant approprié.

Outre les solutions propriétaires, certains outils de sélection et de calcul non propriétaires sont également disponibles

Les outils de sélection sont généralement propriétaires et gratuits. La valeur ajoutée de ces outils est qu'ils proposent rapidement un composant de système concret et suffisant. Ils remplacent ainsi la recherche dans les anciens catalogues de produits.

Les feuilles de calcul et les outils simples fonctionnent également sur la base de quelques paramètres. Ils numérisent le travail qui était auparavant effectué sur papier et déterminent, par exemple, le débit d'air à fournir pour une pièce, un diamètre de tuyau nécessaire, la charge thermique d'un bâtiment, etc.

Outre les solutions propriétaires, certains outils de sélection et de calcul non spécifiques aux fabricants sont également disponibles. Par exemple, ceux de Buildwise, qui sont fournis gratuitement.

Logiciels de conception

Les programmes de conception constituent une deuxième catégorie de logiciels de CVC. L'objectif est de pouvoir estimer la taille et l'emplacement de chaque composant du système dans le projet avant le début des travaux. Cette catégorie de programmes est très variée et convient aussi bien aux petits qu'aux très grands projets.

Le point de départ de l'utilisation d'un logiciel de conception CVC est généralement les plans du bâtiment existant, établis par l'architecte.

Pour les petits projets, les rénovations et la construction de maisons individuelles, seul un modèle en deux dimensions est souvent disponible. Le format de fichier courant des dessins techniques en 2D est ".dwg", dérivé de "drawing". Les plans PDF peuvent également servir de point de départ pour intégrer et dessiner des installations techniques.

Parmi les exemples d'applications CVC qui peuvent être élaborées de cette manière, citons les avant-projets de ventilation, les schémas unifilaires et les plans de situation électrique, les plans de pose des circuits de chauffage par le sol, les plans d'étage des locaux techniques, etc.

Les bâtiments plus grands nécessitent une méthodologie de conception plus sophistiquée. La multitude de tuyauteries et d'installations conduit généralement à une modélisation en 3D. C'est dans cette optique que l'on parle souvent de "BIM".

QU'EST-CE QUE LE BIM?

BIM signifie Building Information Modelling ou Building Information Management. Dans un modèle BIM, un bâtiment est en quelque sorte construit numériquement pour la première fois.

L'architecte conçoit le bâtiment, mais le modèle BIM peut également intégrer les commentaires des ingénieurs en stabilité, du bureau d'études, des entrepreneurs et d'autres parties prenantes.

L'objectif est d'essayer de surmonter les intersections impossibles (appelées 'clashes') et d'autres problèmes qui ne seraient autrement visibles que sur le chantier, autant que possible à l'avance. Un modèle BIM est plus qu'un simple dessin en 3D: toutes sortes de données sont ajoutées à la conception.

Par exemple, pour chaque pièce, il est possible de calculer la quantité de refroidissement nécessaire en été, des fiches techniques peuvent être ajoutées aux appareils sanitaires, des fiches de mesure peuvent être générées concernant le nombre de tuyaux et la longueur à laquelle ils devront être coupés...

Un bureau d'études établira un lien entre le projet de l'architecte et le modèle de conception des installations techniques. Cela présente l'avantage que si l'architecte apporte des modifications au modèle structurel avant le début des travaux, celles-ci peuvent également être mises en œuvre dans la conception de l'installation.

Les logiciels de conception en 3D sont principalement utilisés pour modéliser les conduits d'air, les tuyaux d'évacuation des eaux usées, les installations sanitaires et de chauffage central des grands projets. Ces programmes apportent également une valeur ajoutée importante pour le dimensionnement des gaines techniques et des locaux techniques.

Certains logiciels signalent déjà à ce stade de la conception les éventuelles erreurs de conception des installations, par exemple l'interaction des pompes, les mauvaises combinaisons de circuits hydrauliques... Cela permet au concepteur d'ajuster lui-même l'ordre des composants.

Enfin, l'utilisation d'un logiciel de conception (pour CVC) apporte également une valeur ajoutée à la pérennité des bâtiments, en particulier lorsque les matériaux utilisés et la position de chaque composant sont documentés dans un dossier 'construit comme tel'.

Par exemple, si l'on enregistre l'emplacement des tuyaux de chauffage dans la chape, on peut en tenir compte si une ouverture doit être pratiquée dans le sol quelques années plus tard.

Logiciels d'optimisation et de surveillance

Un dernier groupe de logiciels de CVC concerne les programmes d'optimisation et de suivi. Une différence par rapport aux catégories précédentes est que ce type de logiciel peut apporter une grande valeur ajoutée même lorsqu'une installation est déjà en service.

De nombreux logiciels d'optimisation créent un jumeau numérique, une image numérique de l'installation.

Les programmes plus avancés peuvent également prendre en compte des périodes de simulation sur différentes durées de vie

De cette manière, le logiciel peut simuler l'effet sur l'installation d'un trajet de tuyauterie plus optimisé, d'une autre séquence de composants du système ou d'une branche supplémentaire. Ceci dans le but d'améliorer l'efficacité ou la durée de vie de l'installation.

Les programmes plus avancés peuvent également prendre en compte des périodes de simulation sur des durées de vie différentes, étant donné qu'une installation toute neuve n'a pas les mêmes performances qu'un système en service depuis 10 ans, par exemple.

En prenant également en compte les prix de l'énergie, ce type de logiciel HVAC peut générer des simulations de périodes de retour sur investissement, un atout majeur pour convaincre les clients de l'utilité de certaines modifications ou d'investissements supplémentaires.

Les logiciels d'optimisation présentent l'avantage de pouvoir présenter des alternatives aux clients de manière transparente et étayée.

Les programmes de suivi, quant à eux, peuvent apporter une valeur ajoutée en indiquant à distance quand une panne se produit chez un client donné ou, surtout lorsque le logiciel est utilisé depuis un certain temps dans une installation donnée, en étant en mesure de prédire quand un composant particulier doit être remplacé pour maintenir la continuité opérationnelle de l'installation.

Que nous réserve l'avenir?

Actuellement, les systèmes et les logiciels de certains fabricants sont déjà capables d'assurer une maintenance prédictive. À distance, une installation peut être surveillée et éventuellement ajustée.

L'étape suivante pourrait être la programmation automatique des interventions ou de la maintenance uniquement aux moments où elles sont réellement nécessaires pour l'installation.

À l'instar des imprimantes perfectionnées d'aujourd'hui qui peuvent commander elles-mêmes l'encre, un système de traitement de l'air pourrait, par exemple, commander automatiquement les filtres à air dès qu'une certaine chute de pression est enregistrée dans le système.

On peut s'attendre à une autre évolution dans l'intégration des différents outils de sélection et des logiciels de conception et de contrôle.

Actuellement, ces trois solutions logicielles coexistent souvent. Les raisons sont diverses: normes et exigences différentes selon les pays, gamme et disponibilité des composants des fabricants dans une région donnée, mode de représentation généralement schématique ou technique dans les logiciels d'optimisation par rapport à la représentation avec les dimensions réelles dans les logiciels de conception...

On peut s'attendre à ce que les fabricants de logiciels de CVC s'orientent de plus en plus vers des solutions logicielles globales, qui répondent simultanément à tous ces besoins. Par exemple, certaines entreprises développent déjà concrètement des outils qui permettent de synchroniser le modèle BIM avec le modèle de calcul CVC.

Ainsi, toute modification apportée à l'un des deux modèles entraîne immédiatement une mise à jour de l'autre fichier.

Avec la collaboration de Hysopt et Van Marcke Engineering