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Responsable de l’UE PENS-301 : ARCHITECTURE & ENERGIE SOLAIRE MariaCristina Munari Probst

Prof. Invitée à IUAV Venise

I vers SOLARDECATHLON

PENS-301 : ARCHITECTURE & ENERGIE SOLAIRE

PENS-301 : ARCHITECTURE & ENERGIE SOLAIRE maximiser l’utilisation de l'énergie solaire…

but

I vers SOLARDECATHLON

I vers SOLARDECATHLON

PENS-301 : ARCHITECTURE & ENERGIE SOLAIRE maximiser l’utilisation de l'énergie solaire…

contexte : transition énergétique

but

…dans des architectures de qualité

I vers SOLARDECATHLON

1


>  1920

1973

2000

2020

1930 ‐ 1973  22

Litres / m2 (normes Suisses)

14 WORLD ENERGY CONSUMPTION

12 9 7.5 4.5

Fractions solaires obligatoires - dès juillet 2014:

3.8

3

30 % ECS

ANNUAL SOLAR ENERGY

0

20% Electricité 1975

>  1920

1973

2000

1988

1992

1999

2001

2020

2009

Minergie

Min‐P

Min‐A (NZEB)

>  1920

1973

2000

BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

2015 BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

SOLAIRE THERMIQUE

ECS

SOLAIRE THERMIQUE

ECS

CHAUFFAGE

SOLAIRE PASSIF

CHAUFFAGE

SOLAIRE PASSIF

REFROIDISSEMENT

RAFRAICHISSEMENT

REFROIDISSEMENT

RAFRAICHISSEMENT

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

ELECTRICITE

PHOTOVOLTAIQUE

ELECTRICITE

PHOTOVOLTAIQUE

>  1920

1973

2000

2020

>  1920

1930 ‐ 1973 

TECHNOLOGIES SOLAIRES

1973

2000

2020

1930 ‐ 1973  2015

2015 BESOINS DU BATIMENT

2020

1930 ‐ 1973  2015

1930 ‐ 1973 

BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

SOLAIRE THERMIQUE

ECS

SOLAIRE THERMIQUE

ECS

CHAUFFAGE

SOLAIRE PASSIF

CHAUFFAGE

SOLAIRE PASSIF

REFROIDISSEMENT

RAFRAICHISSEMENT

REFROIDISSEMENT

RAFRAICHISSEMENT

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

ELECTRICITE

PHOTOVOLTAIQUE

ELECTRICITE

PHOTOVOLTAIQUE

2


>  1920

1973

2000

2020

2013

1930 ‐ 1973  22

comment agir dans les contextes existants

14 12 9 7.5

?

4.5 3.8

3 0

1975

1988

1992

1999

2001

2009

Minergie

Min‐P

Min‐A (NZEB)

Graz ‐ Franciscan Monastery

Graz ‐ Franciscan Monastery

credits: AEE INTEC

Franciscan Monastery Graz  Credits: AEE INTEC

Graz ‐ Franciscan Monastery

Franciscan Monastery Graz  Credits: AEE INTEC

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http://www.sonnenschloss‐walbeck.de

http://www.sonnenschloss‐walbeck.de

Schloss Walbeck castel (D) 1700‐1750

Schloss Walbeck castel (D) 2013

http://www.sonnenschloss‐walbeck.de

http://www.sonnenschloss‐walbeck.de

Est-il possible de maximiser l’utilisation du solaire

le futur…?

MC Munari Probst - LESO I EPFL

MC Munari Probst - LESO I EPFL

sans affecter négativement la qualité architecturale des bâtiments / contextes urbains

? 4


Approche

BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

ECS

SOLAIRE THERMIQUE

SOLAIRE PASSIF

CHAUFFAGE

ECS

CHAUFFAGE

RAFRAICHISSEMENT

REFROIDISSEMENT

REFROIDISSEMENT

LUMIERE NATURELLE

LUMIERE LUMIERE

PHOTOVOLTAIQUE

ELECTRICITE

ELECTRICITE

TECHNOLOGIES ( ET SOUS-TECHNOLOGIES) DISPONIBLES

BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

ECS

SOLAIRE THERMIQUE

- capteurs thermiques vitrés - capteurs therm. non-vitrés - capteurs à tubes evacués

CHAUFFAGE

ECS

OUTILS DE DIMENSIONNEMENT

SOLAIRE PASSIF

- serres, isol transparente,…

(Solangles / Lesosai / PV Syst / …)

CHAUFFAGE

REFROIDISSEMENT

- protections solaires

RAFRAICHISSEMENT

- PV Monocristallins

REFROIDISSEMENT

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

- PV polycristallins

LUMIERE

QUANTIFIER BESOINS

- PV amorphes

PHOTOVOLTAIQUE

1.TECHNIQUE

ELECTRICITE

ELECTRICITE

1.TECHNIQUE

- gain direct: vitrages (U / g)

DIMENSIONNER SYSTEME (m2 - % solaire)

QUANTIFIER BESOINS

DIMENSIONNER SYSTEME (m2 - % solaire)

INTEGRATION ARCHITECTURALE BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

2. ARCHITECTURE

1- Questions constructives / fonctionnelles / formelles

2. ARCHITECTURE

+ critères d'intégration correspondants ECS

CHAUFFAGE

ECS

CHAUFFAGE

REFROIDISSEMENT

SOLAIRE THERMIQUE

SOLAIRE PASSIF

RAFRAICHISSEMENT

MAITRISER LA PROBLEMATIQUE ARCHITECTURALE DE LEUR INTEGRATION DANS L’ENVELOPPE

2- Similarités et différences entre technologies (pour utilisation optimale des surfaces exposées)

MAITRISER LA PROBLEMATIQUE ARCHITECTURALE DE LEUR INTEGRATION DANS L’ENVELOPPE

3 - Produits novateurs existants.

REFROIDISSEMENT

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

4 - Produits du futur

LUMIERE

1.TECHNIQUE

QUANTIFIER BESOINS

PHOTOVOLTAIQUE

DIMENSIONNER SYSTEME (m2 - % solaire)

1.TECHNIQUE

ELECTRICITE

ELECTRICITE

QUANTIFIER BESOINS

DIMENSIONNER SYSTEME (m2 - % solaire)

5


BESOINS DU BATIMENT

TECHNOLOGIES SOLAIRES

ECS

SOLAIRE THERMIQUE

CHAUFFAGE

SOLAIRE PASSIF

ECS

CHAUFFAGE

REFROIDISSEMENT

2. ARCHITECTURE

INTEGRATION ARCHITECTURALE DE CES ELEMENTS DANS L'ENVELOPPE

RAFRAICHISSEMENT

REFROIDISSEMENT

LUMIERE

LUMIERE NATURELLE

LUMIERE

ELECTRICITE

1.TECHNIQUE

ELECTRICITE

QUANTIFIER BESOINS

PHOTOVOLTAIQUE

DIMENSIONNER SYSTEME (m2 - % solaire)

3. EXEMPLES + EXERCICE : SOLARDECATHLON

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Team TU Darmstadt SD 2007

Team Stuttgart SD 2010

Team Austria Winner SD 2013

IAAC Barcelona, SD 2010 MADRID

Team Rhône-Alpes SD 2012

7


Enseignants:

Modalité de travail:

Maria Cristina Munari Probst Christian Roecker Groupes : idéalement 2 Architectes + 1 GC + 1 SIE

Assistant doctorant Pietro Florio

-

Phase 1 : Collecte et étude de cas existants

-

Phase 2 : Elaboration d’un nouveau concept pour SD( 1 concept par groupe)

Intervenants Raphaël Compagnon (Prof HES Fribourg) Paola Tosolini ( Prof HEIG Genève) Alessandra Scognamiglio (ENEA – IT)

Le petit plus:

Flavio Foradini (E4Tech)

-

Priorité des étudiants de cette UE pour le workshop d’été 2016 (sur sélection)

-

Possibilité de poursuivre l’étude dans un Projet Master ENAC + evt. participation SD 2017

Architecte praticien:

intervenants

Beat Kaempfen ( Architecte Zurich) (Prix Minergie 2001, Prix Solaire 2002, ‘06, ’07, ’08, …)

Industrie - produits solaires novateurs: Nicolas Jolissaint- Swissinso Laure Emmanuelle Perret - CSEM PV-center David Martineau - Solaronix

QUESTIONS?

Merci de votre attention

Questions ?

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Architecture & Energie solaire- Solardecathlon - PENS-301  

Unités d'enseignement ENAC 2015-2016 : Projeter Ensemble