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2 Exemples d'activités pédagogiques avec Archiwizzard

Découverte des possibilités pédagogiques du logiciel Archiwizard

Ce document a été réalisé pour une formation d'enseignants dans l'académie Nancy-Metz.

Le fichier word original de ce document est téléchargeable en bas de page si vous êtes connectés (cette page web présente une version légèrement complétée)

Il vise à présenter les activités pédagogiques possibles (TD, et même TP), à l'aide du logiciel.

Il est recommandé de travailler avec une maquette numérique BIM (Allplan, Revit, Archicad) afin de pouvoir étudier une maquette suffisamment précise. Une maquette sous Sketchup ne pourra être utilisée qu'en phase d'esquisse, car peu précise (mauvaise définition des pièces internes ...)
 

 

Points abordés :

  • Import et synchronisation de fichiers 3D (Sketchup, Revit, Archicad, Allplan, DWG …)
  • Présentation des différentes possibilités du logiciel

Pour que l'élève décrouvre le logiciel:

  • Démarrer Archiwizard et importer une géométrie.
  • Sélectionner le fichier d’exemple : Best Andromede

L'élève se familiarise avec l'environnement

  • Faire tourner le modèle 3D et zoomer.
  • Visualiser l’intérieur du bâtiment

 

Enfoncer le bouton gauche de la souris et pivoter le modèle, utiliser la molette pour zoomer.

Appuyer sur CTRL et en même temps rouler la molette vers l’arrière pour créer une coupe dynamique.

 

Montrer le processus d'import, la laison entre le modeleur 3D et le simulateur énergétique

  • Ouvrir Google Sketchup
  • Créer un bâtiment rectangulaire de 10x10m et 3m de haut, réhaussé d’un pignon de 4m.
  • Energistrer le modèle « Modèle_1.skp »

  • Importer ce nouveau batiment en remplacement du fichier exemple.
  • Localiser le bâtiment ici, à Metz (cliquer sur + et selectionner le répertoire Météo ».
  • Des fichiers météo additionnels sont disponibles sur le site de Raycreatis. (Voir la page dédiée au fichiers météo sur ce site)

  • Contrôler la définition du bâtiment lors de l'import (unitées utilisées lors du dessin ...)
  • Contrôler le facteur d’échelle (1)
  • Définir la source d’énergie pour le chauffage, ici « GAZ ».
  • Définir la configuration du projet: Scénario d'occupation (on pourra les définir par la suite), type de projet

On va montrer la simulation des ombres portées.

La maitrise des ombres, et surtout des masques solaires est fondamentale dans les conceptions modernes.

  • Ouvrir le paramétrage du bâtiment
  • Double cliquer sur Caméra
  • Afficher en vue de Dessus et désactiver la grille
  • Désactiver la coupe

  • Cliquer deux fois sur Héliodon et définir la date au premier janvier à 12h, puis au premier mai à 12h
  • Comparer les ombres du batiment à deux moments de l'année.

L'élève peut ainsi voir si à certains moments de l'année, les panneaux solaires sont masqués par un arbre, la maison du voisin ...

Cette simulation d'ombres portées est aussi faisable dans les modeleurs (Revit, Allplan ...)

On va maintenant définir les besoins du projet, définis précédement par "Maison Individuelle"

  • Ouvrir le menu Batiment – Zones et cliquer deux fois sur Maison individuelle

 

Contrôler les consignes de chauffage et refroidissement

On peut ici définir les besoins en chauffage et raffraichissement d'une zone donnée. Les pièces pourront être situées dans des zones de consignes différentes.

  • Contrôler les consignes de chauffage et refroidissement de la zone étudiée (il faudra donc que l'élève définisse des zones en fonction des besoins, et place les pièces dans ces zones.

Cette partie est plus complexe pour les élèves, elle permet de définir des scénarios d'occupation et de besoins sur une année complète  (vacances, week ends ...). La sensibilisation est interessante, le paramétrage est peut-être exigeant pour un niveau lycée.

On peut donc:

  • Contrôler les scénarios de régulation
  • Définir le jour A avec une une température réduite le matin et une consigne élevée à partir de 7h sur le reste de la journée
  • Définir la semaine A avec des jours A du lundi au vendredi, et C le reste.
  • Définir toutes les semaines de type A sauf les semaines 31,32 et 52 de type B.

  • de même, on peut faire contrôler successivement les paramétrages et scénarios pour la ventilation, l’eau chaude sanitaire, l’éclairage, ainsi que les contributions internes.
  • On peut sauvegarder le fichier de configuration modifiée en cas de personalisation, de manière à garder les réglages pour un autre projet

On peut d'ores et déjà obtenir une première analyse de la composition du projet.

  • Cliquer sur BATI et afficher la composition des parois.

On peut faire régler à l'élève la configuration d'une paroi (mur, toiture ...), et tester des variantes.

  • Double cliquer sur « CONFIGURATEUR DE PAROI » et modifier la configuration des parois horizontales et verticales.
  • On peut aussi définir des configurations personnalisées en double cliquant sur les différentes parois.

Dès lors que la composition des parois est définie, on peut demander à l'élève d'afficher les ponts thermiques.

 

Cette fonction est interessante pour sensibiliser à cette notion. On peut rechercher les ponts thermiques les plus élevés, et proposer une solution de traitement. On peut aussi montrer que si l'isolation est uniforme et homogène, il n'y a pas de pont thermique

Juste une remarque:

  • Le menu de gauche vous permet de choisir ce que vous allez sélectionner et paramétrer: des objets (arbres, fenetres ...), des parois, ou des pièces.

On peut maintenant chercher les relations entre les solutions technologiques utilisées et les performances obtenues.

  • Remplacer les murs par des murs non isolés en béton. Développer la bibliothèque des sompositions de murs et cliquer – glisser le type « MUR BETON » sur les murs de la maison.
  • Observer la modification des besoins en chauffage.
  • Modifier les murs en Isolation thermique par l’extérieur (ITE) en laine de verre de 160 mm (LDV).
  • Observer les besoins en chauffage. 

 

On peut aussi faire modifier la maquette initiale, par exemple en ajoutant des fenetres.

  • Ajouter sur les murs 4 fenetres à deux vantaux en aluminium, par glisser déposer sur les murs.

 

  • Modifier une fenetre en double cliquant dessus, sur le modèle 3D (dimensions, caractéristiques …)

 

  • Ajouter un mur rideau

On peut faire ajouter des composants supplémentaires issus de la bibliothèque du logiciel.

  • Ajouter sur le toit un panneau solaire photovoltaique et un panneau solaire thermique

Et ensuite chercher les meilleures configurations pour le projet.

  • Agrandir le panneau solaire thermique en tirant sur les cotés (on déplace la ligne sui se colore en jaune lors du passage de la souris)
  • Constater les chiffres de la production en temps réelle dans le bandeau inférieur.
  • Rechercher la dimension du panneau solaire thermique qui permet d’atteindre par exemple 50% des besoins en eau chaude sanitaire.

 

De la même manière on peut constater les besoins en électricité (éclairage ...) et demander de maximiser les apports solaires photovoltaiques pour équilibrer la balance énergétique.

  • L'élève va donc rechercher la production électrique attendue d’un panneau solaire photovoltaique, ici de 4mx3m.
  • Modifier l’inclinaison et l’orientation pour voir l’effet sur la production, et rechercher la position optimale.

 

 

On peut aussi faire comparer les performances de deux projets identiques, simplement orientés différement par rapport au nord. C'est par exemple le cas dans un lotissement, lorsque les pavillons identiques sont construits au bord d'une route qui tourne.

  • Double cliquer sur le menu BATIMENT et faire pivoter le bâtiment pour rechercher l’orientation permettant le maximum d’apports solaires.

  • Mettre en place un brise soleil horizontal sur le mur rideau et rechercher la profondeur maximale permettant de réduire les besoins en refroidissement

  • A l’aide de la bibliothèque, mettre en place des arbres et bâtiments extérieurs, et voir l’effet sur les ombres portées, les apports solaires …
  • Double cliquer sur l’arbre et le bâtiment et modifier leurs dimensions.

  • Dans le menu BATIMENT, dérouler le menu ENVIRONNEMENT et éteindre l’affichage des feuilles du platane. Vous pouvez prendre en compte l’effet du feuillage sur les bilans énergétiques.

  • Cliquer sur le menu BATIMENT et observer les résultats de calcul sur le bâtiment.

  • Dans l’onglet OUTILS DE MESURE, activer l’IMAGERIE SOLAIRE.
  • Ceci est utile pour positionner les panneaux solaires et rechercher les zones de masques.

  • Désactiver l’imagerie solaire
  • Cliquer et glisser un RECEPTEUR SOLAIRE sur le sol, et visualiser les statistiques de réception de cette surface.

  • Eteindre ou supprimer le recepteur solaire.
  • Glisser déposer une CARTE D’ECLAIRAGE sur la maison.
  • Avec CTRL + roulette de souris, activer la coupe dynamique pour visualiser l’éclairage naturel dans la maison.

  • Double cliquer sur le menu CARTE D’ECLAIRAGE et remplacer l’affichage en couleurs par des COURBES DE NIVEAUX.

  • Sur la carte d’éclairage, cliquer sur ENREGISTRER et enregistrer la carte en format JPEG.
  • Cette carte est maintenant réutilisable par l'élève dans un rapport sur traintement de texte, ou sur un diaporame

  • Cliquer sur la lettre H (HAUT) pour afficher une vue de dessus.
  • Désactiver le brise soleil dans le menu BATI et observer l’effet sur la carte ISOLUX.

  • Eteindre la carte d’éclairage et glisser déposer un RECEPTEUR D’ECLAIRAGE dans la maison.
  • Afficher son rapport d’ensoleillement.
  • Ce récepteur permet d’évaluer l’ensoleillement sur un poste de travail (bureau ….)

  • Editer les bilans énergétiques, bilans d’éclairage, bilan solaire du bâtiment.

  • Ouvrir la maquette « FARANDOLE » et rechercher sur les toits les zones qui ne sont pas appropriées à la mise en place de panneaux solaires (zones de masques)
  • Identifier les fenêtres qui nécessiteraient des brises soleils
  • Afficher la carte d’éclairage en courbes de niveaux ISOLUX de la pièce 2-16.

  • Ouvrir un fichier REVIT, (ou Archicad, ou Allplan), dans le menu EXTENSIONS de Revit, lancer la synchronisation avec Archiwizard.
  • Modifier le fichier source dans le modeleur et lancer la synchronisation. Observer la mise à jour du modèle en temps réel.

 

Le plugin de synchronisation REVIT – Archiwizard doit être installé.