Marche à suivre pour utiliser BTbat 2.1

R. Compagnon @ HEIA-FR
25 octobre 2024

La première étape consiste à télécharger le fichier Excel BTbat2_1.xlsx.

Ce fichier comporte plusieurs feuilles dans lesquelles on décrit les paramètres pour le calcul du bilan thermique (feuille Données_générales) ainsi que les éléments qui composent l’enveloppe thermique du bâtiment (dans les feuilles Façades, Fenêtres_sur_facades, Planchers, Toitures, Fenêtres_sur_toitures et Ponts_thermiques). Une feuille supplémentaire dénommée Valeurs_utilisateur permet d’ajuster certains paramètres de calcul du bilan (par exemple la température intérieure) dans le cas où le bilan est calculé en mode Comparaison/Optimisation. Les cases qui apparaissent de couleur jaune doivent être remplies! Quand on clique sur certaines cases, un menu apparaît dans lequel il faut sélectionner la donnée adéquate.

La feuille Données_générales est la première à remplir:

Si le mode de calcul du bilan est défini comme Comparaison/Optimisation, les paramètres à ajuster pour le calcul doivent être introduits dans la feuille Valeurs_utilisateur (placée tout à droite dans la liste des feuilles). Sur l’exemple ci-dessous, on a spécifié une nouvelle température intérieure et augmenté le débit d’air neuf.

Dans le mode Justification, les valeurs standard sont toujours employées dans les calculs.

L’enveloppe thermique doit ensuite être décrite dans les autres feuilles. Chaque élément de l’enveloppe thermique doit être identifié par un nom unique. Quand le nom a été introduit à la première colonne, les cases qui doivent absolument être remplies se colorent en jaune tant qu’elles restent vides!

Exemple: la façade dénommée “Façade côté rue” est complètement décrite et elle est placée contre l’extérieur. Les deux autres façades sont encore en cours de description puisque des cases jaunes subsistent dans leurs lignes respectives!

Quand toutes les façades et toitures sont décrites, on peut leur intégrer des fenêtres dans les feuilles correspondantes.

Exemple: Ici la fenêtre dénommée “FEN P1” est complètement décrite. Pour la seconde, on doit encore choisir le type d’embrasure.

Voici les 7 types d’embrasures que l’on peut sélectionner:

Lorsque tous les éléments de l’enveloppe thermique sont décrits, on peut déjà procéder à un calcul du bilan thermique “sans ouvertures”.

Pour cela, il faut se connecter au site btbat.rjrcompag.ch où l’on commence par charger le “Fichier descriptif du bâtiment” BTbat2_1.xlsx que l’on vient de préparer (on peut renommer ce fichier comme on veut, mais il doit porter l’extension .xlsx).

S’il y a des erreurs dans le fichier (typiquement des cases jaunes qui n’auraient pas été remplies…, ou des données incohérentes pour certains éléments (comme une fenêtre placée sur une façade qui donne contre le terrain…) des messages d’erreur en caractères rouges vont apparaître. Deux possibilités demeurent: soit le fichier est trop erroné pour pouvoir servir et il n’est simplement pas accepté, soit il est accepté, mais dans ce cas, tous les éléments dans lesquels des erreurs sont détectées seront simplement ignorés dans les calculs. On peut s’en rendre compte en visualisant la liste d’éléments qui apparaît lors du chargement du fichier.

A ce stade, un bouton “doré” permet de lancer un calcul du bilan sans aucune ouverture, car même si elles figurent déjà dans le fichier BTbat2_1.xlsx, leurs dimensions et caractéristiques physiques n’ont pas encore été décrites!

Pour compléter les descriptions des ouvertures, il faut donc commencer par télécharger le fichier Excel Fenstertool.xlsx.

Au bas de la feuille "Projekt" de ce fichier, on commence par décrire l'horizon lointain du bâtiment. Pour chaque orientation de façade contenant une ou plusieurs ouvertures, il faut indiquer l'angle d'horizon (par rapport au plan horizontal) vu en coupe pour une droite qui relie le centre de la façade concernée jusqu'au sommet du bâtiment situé en face (voir figures 3 et 4 du document "Fiche technique fenêtres"). Pour les orientations dans lesquelles il n'y a aucune façade comprenant des ouvertures, on peut laisser la valeur par défaut de 30°. Pour les ouvertures horizontales, il faut aussi faire le même travail pour les 4 orientations principales!

Toujours dans la feuille "Projekt", il faut ensuite choisir les types de vitrages des ouvertures, ainsi que les types de cadres et d'intercalaires. Éventuellement aussi les caissons de stores si les ouvertures en contiennent. Le fichier Fenstertool contient déjà des données sur des cadres, vitrages, intercalaires et caissons de stores courants sur le marché suisse. Pour employer d’autres types d'éléments trouvés sur des catalogues de fournisseurs, il faut commencer par les ajouter dans la feuille "Komp" avant de pouvoir les choisir dans la feuille "Projekt"!

On doit ensuite décrire toutes les ouvertures vitrées en utilisant les feuilles "Syst Typ X" adéquates (où X indique le nombre de vantaux des fenêtres).
Dans ces feuilles, la colonne "Désignation" doit contenir exactement les mêmes noms que ceux des ouvertures indiquées dans le fichier BTbat2_1.xlsx! Idem pour leurs orientations qui doivent correspondre à celles des façades dans lesquelles elles ont été placées! Dans la colonne "Nombre" il suffit d’indiquer le chiffre 1, car le nombre exact de fenêtres du même type est déjà introduit dans le fichier BTbat2_1.xlsx. Il faut faire très attention d'indiquer les dimensions en utilisant les bonnes unités (ici en cm)! Les caractéristiques des fenêtres décrites par des chiffres renvoient à celles sélectionnées dans la feuille "Projekt" et rappelées dans les colonnes colorées en bleu clair.

Il est indispensable de bien décrire les ombrages des fenêtres (exemples: surplombs des avant-toits, embrasures) et toujours en faisant attention aux unités (ici spécifiées en mètres)! Voir les figures 5 à 8 du document " Fiche technique fenêtres".

Lorsque tout a été correctement indiqué, on doit voir des valeurs U_w et F_F affichées aux colonnes correspondantes ainsi que des valeurs aux colonnes F_S et "Autres résultats". Si l’on constate un affichage ##### dans la colonne U_w, ceci indique que le type de vitrage ou de cadre ou d'intercalaire ou de caisson de store... introduit aux colonnes "Caractéristiques" fait référence à une information manquante dans la feuille "Projekt". Malheureusement, Fenstertool ne détecte pas forcément si des paramètres erronés sont fournis (exemples: valeurs spécifiées dans une fausse unité, facteur g donné en % plutôt que par un nombre décimal compris entre 0 et 1). Cependant, de telles erreurs sont en principe détectées et signalées.

Exemple d'une fenêtre complètement décrite dans Fenstertool:

Une fois le fichier Fenstertool.xlsx rempli et sauvegardé (on peut renommer ce fichier comme on veut, mais il doit porter l’extension .xlsx), on peut le charger. Au moment du chargement, différents contrôles sont opérés pour s’assurer que les ouvertures sont bien décrites. Si des erreurs sont constatées, des messages explicatifs apparaissent en rouge et les ouvertures concernées seront simplement ignorées. Une fois le chargement terminé (cela peut prendre une douzaine de secondes), BTbat2.1 présente un nouveau bouton “doré” qui permet de faire le calcul en tenant compte des ouvertures:

Si des erreurs subsistent (typiquement si certaines ouvertures décrites dans le fichier BTbat2_1.xlsx ne sont pas présentes ou sont mal décrites dans le fichier Fenstertool.xlsx, des messages d’erreur notés en rouge apparaissent.

Les résultats des calculs apparaissent sur une fenêtre du navigateur. On peut visualiser les détails des calculs mois par mois ainsi que les valeurs Q_H limites et cibles en cliquant sur “Détails des calculs”. On remarquera que les ponts thermiques des embrasures de toutes les ouvertures sont automatiquement pris en compte dans les calculs. Dans la liste des éléments, ces ponts thermiques sont dénommés “XXXXXXX-emb” où XXXXXXX correspond aux noms des ouvertures décrites dans le fichier BTbat2_1.xlsx

En mode Justification, le résultat du bilan est également évalué par une étiquette pour l’enveloppe thermique (selon SIA 2031:2016). Une telle étiquette ne peut toutefois pas être produite dans le mode Comparaison/Optimisation!

Le diagramme de Sankey apparaît parfois avec des flèches qui se superposent quelque peu. Pour enlever ces superpositions, on peut ajuster la position des nœuds du diagramme et des flèches qui leur sont reliées en les déplaçant verticalement à l’aide de la souris. De même, en cliquant sur les noeuds ou les flèches, les valeurs des flux de chaleur (en kWh par m² de surface de référence énergétique) qui leur correspondent apparaissent. On peut sauver une image du diagramme de Sankey dans un fichier en cliquant sur le symbole “camera” qui apparaît quand on passe la souris près de son coin supérieur droit. Le diagramme de Sankey de la version “sans ouverture” ainsi que celui du bilan “avec ouvertures” sont produits avec la même échelle pour l’épaisseur de leurs flèches. Dès lors, il est possible de les comparer visuellement.

Une copie d’un bilan produit par BTbat2.1 peut être générée dans le navigateur web en imprimant simplement la page contenant l'ensemble des résultats (sans ou avec ouvertures) dans un fichier PDF.