Evaluation des systèmes innovants intégrés à des bâtiments performants – COMIS

Le projet COMIS a pour objectif le développement d'une méthode d’évaluation de l’efficacité des systèmes énergétiques innovants mis en place au sein d’un bâtiment performant, en proposant une approche originale de commissionnement portant sur la première année d'utilisation du bâtiment, période souvent particulièrement critique au niveau de la mise au point des systèmes.
L'approche de commissionnement envisagée est basée sur un couplage mesures/simulation numérique alliant la caractérisation du fonctionnement réel du système innovant considéré à une comparaison virtuelle à un fonctionnement théorique "idéal" et à une solution plus conventionnelle, prise comme référence.

Les développements proposés dans le cadre du projet s'articulent en trois temps.
Tout d'abord il s’agit de mesurer le fonctionnement des systèmes considérés dans leur environnement. Au-delà de l'identification des grandeurs physiques à mesurer propres aux systèmes, aux ambiances intérieures, aux conditions intérieures et à l'usage du bâtiment par ses occupants, un des aspects importants est le choix de la métrologie adéquate. Cette étape, basée sur l'utilisation de méthodes statistiques de type "analyses de sensibilité" ou "analyses en composantes principales", s'appuie sur la mise au point d’une méthodologie destinée au choix de la granulométrie et de l’échelle spatiale et au choix de la granulométrie et des sollicitations temporelles. Avant d'être utilisables dans le cadre de l'identification des paramètres des modèles de simulation numérique utilisés ensuite, les données de mesure doivent cependant être nettoyées, corrigées, potentiellement reconstruites, et enfin agrégées, sous la forme d'indicateurs de haut niveau. Pour cela, des algorithmes de traitement adaptés à la nature des données mesurées et aux systèmes d'acquisition mis en œuvre seront développés et mis à disposition des partenaires du projet.

Une fois le fonctionnement du système caractérisé dans son environnement à partir des données de mesure passées au crible des algorithmes de traitement adaptés, il s'agit ensuite de vérifier son bon fonctionnement au regard des performances théoriques attendues, en fonction des conditions météorologiques, des caractéristiques de l'enveloppe et des usages réels du bâtiment. Pour cela on définira le fonctionnement théorique "idéal" du système, en regard de son fonctionnement interne et du service attendu. Un modèle de comportement de chacun des systèmes considérés sera développé, dont les paramètres seront identifiés à partir des données de fonctionnement réelles acquises sur le bâtiment. Ces modèles seront utilisés pour rechercher les paramètres du fonctionnement dit "idéal", tant du point de vue du dimensionnement que de la régulation interne. Afin d'évaluer la validité de la réponse des modèles utilisés, il est envisagé d’analyser la fiabilité des modèles développés en caractérisant les incertitudes associées aux paramètres des modèles afin d’évaluer l’incertitude sur les indicateurs de performance définis dans le projet. De façon complémentaire, outre le bon fonctionnement du système relativement à son fonctionnement théorique idéal, on comparera le système considéré à une solution de référence permettant d'atteindre un service rendu identique, ceci dans le cadre d'une évaluation globale de la pertinence du choix du système par rapport au service rendu.

Enfin, le projet COMIS comprend l'étude de quatre bâtiments récents ou rénovés récemment affichant des objectifs énergétiques ambitieux (BBC, Passif ou BEPOS) et incluant pour cela des systèmes innovants de chauffage ou de rafraîchissement (production, distribution, émission), de ventilation, de production d'ECS, et de pilotage. L'utilisation de tels cas tests permettra de mettre en œuvre sur le terrain, de tester, d'améliorer puis de valider la méthodologie élaborée.