Un jumeau numérique de bâtiment ou une réplique numérique d'un bâtiment est un modèle virtuel qui recueille des informations du monde réel sur diverses structures de bâtiment à partir de technologies sans fil telles que des capteurs, des drones et bien d'autres. Dans les projets de construction, un jumeau numérique est utilisé pour effectuer des tests de conception, obtenir des informations précieuses et enregistrer des expériences sans affecter la structure du bâtiment. Il peut également être utilisé pour améliorer les performances du bâtiment tout au long de son cycle de vie, tout en réduisant les coûts de propriété tels que la construction, l'entretien, les rénovations, etc.
LEED (Leadership in Energy and Environmental Design) est un système de certification de bâtiment écologique reconnu mondialement, qui vérifie qu'un bâtiment a été conçu et construit en mettant en œuvre des stratégies visant à améliorer les performances à travers des paramètres tels que les économies d'énergie, la réduction des émissions, la qualité de l'environnement intérieur, etc. LEED la certification s'applique à tous les types de bâtiments, commerciaux comme résidentiels.
Selon les différents types de projets de construction, plusieurs systèmes de notation sont fournis dans le cadre du système de certification LEED. Les propriétaires d'immeubles qui ont obtenu la certification LEED peuvent utiliser des jumeaux numériques pour simuler plusieurs options de conception afin de maximiser les crédits gagnés dans le cadre du système de notation LEED. Voici les systèmes d'évaluation de la certification LEED:
Conception et construction de bâtiments - BD + C
Design d'intérieur et construction - ID + C
Opérations et maintenance - O + M
Développement de quartier - ND
Homes
Communautés
Chaque système de notation a un ensemble unique de conditions préalables et les crédits correspondants basés sur la classification d'occupation du bâtiment. UNE jumeau numérique permet aux propriétaires de bâtiments de comparer toutes ces options de conception dans plusieurs scénarios.
La certification LEED exigeait l'accumulation d'au moins 40 points, y compris les prérequis du système de notation avec leurs crédits correspondants. Il existe 3 principaux niveaux de certification attribués en fonction de la limite de score minimum:
Argent - 50 points
Or - 60 points
Platine - 80 points
Crédits LEED avec un jumeau numérique
Le système d'évaluation de la certification LEED offre les 2 options suivantes ainsi que les exigences techniques:
Exigence normative: Ils ont des instructions très spécifiques, mais la flexibilité conçue offerte est très limitée. En utilisant uniquement cette approche, la certification LEED du bâtiment peut devenir très coûteuse.
Approche basée sur les performances: puisque cette approche ne nécessite pas l'utilisation de fonctionnalités normatives, elle offre une grande flexibilité de conception. Cependant, une simulation de bâtiment est requise comme preuve lors du choix de crédits LEED basés sur la performance.
Les points suivants sont quelques-unes des preuves de simulation requises pour l'approche basée sur les performances:
Sites durables - Preuve de réduction de la pollution.
Énergie et atmosphère - Preuve pour valider une performance énergétique minimale et une optimisation possible au-delà du minimum.
Qualité de l'environnement intérieur - Résultats de la simulation des niveaux de polluants atmosphériques pour l'admission de ventilation, l'émission des matériaux de construction, les niveaux d'éclairement de la lumière naturelle.
Un jumeau numérique peut également être utilisé pour améliorer les domaines de performance où la certification LEED ne mentionne pas la modélisation par simulation. L'efficacité énergétique est l'un de ces domaines où les propriétaires d'immeubles peuvent marquer des points qui contribuent à l'obtention d'une certification LEED.
BD + C - 18 points
ID + C - 25 points
O + M - 20 points
Maisons - 29 points
Comme mentionné ci-dessus, la note minimale pour la certification LEED est de 40 points. Ainsi, les propriétaires de bâtiments peuvent gagner des points uniquement grâce à la fonction d'efficacité énergétique. La combinaison de l'efficacité énergétique et de la performance du bâtiment peut permettre au propriétaire d'atteindre des niveaux de certification plus élevés (Argent, Or ou Platine).
Comparaison de conception avec un jumeau numérique
Comparer plusieurs options de conception pour un certificat LEED peut être une tâche fastidieuse avec les méthodes conventionnelles. Cependant, un jumeau numérique permet de comparer plusieurs options de conception de manière beaucoup plus rapide et efficace. Pour par exemple. Un jumeau numérique peut simuler plusieurs configurations pour les systèmes HVAC et les enveloppes de bâtiment afin de déterminer la configuration offrant le meilleur rendement énergétique. Cela permet à son tour aux propriétaires d'immeubles de maximiser les crédits gagnés pour un certificat LEED.
Dans la plupart des cas, les bâtiments qui améliorent la performance globale créent une synergie. Cependant, dans certains cas, ces fonctionnalités sont mutuellement exclusives les unes des autres. Au niveau de la conception, le jumeau numérique permet Ingénieurs MEP pour éliminer les fonctionnalités inefficaces et ainsi combiner les fonctionnalités qui maximisent collectivement les performances du bâtiment. Cela augmente considérablement les chances de gagner plus de crédits de certification.
