Coursebooks

Architecture and Solar energy

AR-449

Lecturer(s) :

Munari Probst Maria Cristina

Language:

Français

Résumé

Ce cours vise à donner aux architectes les compétences nécessaires à choisir, pré dimensionner et positionner les différents types de système et produits solaire (thermiques/PV/passifs) dans une approche globale qui considère en même temps contraintes énergétiques et composition architecturale.

Contenu

Face à la contrainte pressante de réduire la consommation en énergie fossile des bâtiments, l¿architecte se trouve
confronté à des normes et standards de plus en plus exigeants, avec l¿imposition aujourd¿hui de fractions obligatoires
d¿énergies renouvelables. L¿utilisation accrue de l¿énergie solaire s¿impose ainsi dans la pratique architecturale courante.
Malheureusement le manque de nouvelles compétences, uni à des produits du marché souvent mal adaptés à
l¿intégration, conduit fréquemment à des résultats décevants du point de vue architectural. Le système est la plupart du
temps choisi et dimensionné par le technicien/ingénieur et simplement ajouté au projet fini là ou son rendement est
maximal, et éventuellement placé là où « on le voit le moins ».
Or la taille des systèmes solaires à l¿échelle du bâtiment et la présence de plus en plus courante de plusieurs systèmes
dans un même projet (photovoltaïque / thermique / passif), nécessite une intégration architecturale soignée qui demande
à l¿architecte de nouvelles connaissances.
Le cours proposé vise à donner aux architectes les compétences nécessaires à choisir, pré dimensionner et positionner
les différents types de système solaires et produits (thermiques, photovoltaïques et passifs) dans une approche globale
qui considère en même temps contraintes énergétiques et composition architecturale.

Objectifs du cours

Permettre l'utilisation de l'énergie solaire dans une architecture de qualité en transmettant aux participants les connaissances nécessaires à:

- maitriser et à optimiser l¿apport des différentes technologies solaires par rapport aux besoins énergétiques à couvrir.

- traiter la problématique architecturale de leur intégration dans l'enveloppe du bâtiment.


Thématiques traitées

A. TECHNIQUE

- Notions de géométrie solaire.

- Besoins énergétiques du bâtiment (Standards SIA / Minergie-P-A / NZEB).

- Technologies solaires disponibles :

¿ solaire passif

¿ solaire actif : capteurs thermiques vitrés / non vitrés / tubes évacués

¿ solaire actif : modules photovoltaïques monocristallins, polycristallins, amorphes; hybrides;

- Outils informatiques d'aide au dimensionnement de dispositifs solaires.

B. ARCHITECTURE

- Historique de la relation entre contrainte énérgetique et forme architecturale.

- Problématique de l'intégration architecturale des technologies solaires à l'enveloppe du bâtiment (questions constructives, fonctionnelles et formelles et critères d'intégration correspondants).

- Similarités et différences (techniques/constructives/formelles) entre les différentes technologies pour une utilisation optimale des surfaces exposées du bâtiment (trade-offs, aspects financier).

- Présentation de produits de marché adaptés en termes d'intégrabilité architecturale, pour chaque technologie.

- Produits du futur.

- Problématique de l¿intégration des systèmes solaires au niveau urbain : règlements en viguer, critères d¿acceptabilité et outils de planification.

- Exemples d'intégrations réussies.

- Exercices pratiques.

Mots-clés

Energie Solaire, Architecture, Intégration, Solaire thermique, Photovoltaique, Solaire Passif, NZEB, Développement durable.

Compétences requises

Cours prérequis obligatoires

Connaissances de base en physique du bâtiment, maturité projectuelle avancée.

Acquis de formation

A la fin de ce cours l'étudiant doit être capable de:

Compétences transversales

Méthode d'enseignement

L'enseignement est composé principalement de cours théoriques en alternance avec quelques exercices pratiques et présentations de professionnels de l'architecture/industrie/recherche.

Méthode d'évaluation

L'évaluation sera basée sur un examen oral avec mémoire ainsi que sur des exercices intermediaires ponctuels.

Encadrement

Office hours Oui
Assistants Non
Forum électronique Non

Ressources

Bibliographie

Communiquée en debut de cours.

In the programs

  • Architecture, 2018-2019, Master semester 2
    • Semester
      Spring
    • Exam form
      Oral
    • Credits
      3
    • Subject examined
      Architecture and Solar energy
    • Lecture
      2 Hour(s) per week x 12 weeks
    • Exercises
      1 Hour(s) per week x 12 weeks
  • Architecture, 2018-2019, Master semester 4
    • Semester
      Spring
    • Exam form
      Oral
    • Credits
      3
    • Subject examined
      Architecture and Solar energy
    • Lecture
      2 Hour(s) per week x 12 weeks
    • Exercises
      1 Hour(s) per week x 12 weeks
  • Minor in Integrated Design, Architecture and Durability, 2018-2019, Spring semester
    • Semester
      Spring
    • Exam form
      Oral
    • Credits
      3
    • Subject examined
      Architecture and Solar energy
    • Lecture
      2 Hour(s) per week x 12 weeks
    • Exercises
      1 Hour(s) per week x 12 weeks

Reference week

MoTuWeThFr
8-9
9-10
10-11
11-12
12-13
13-14 SG0213
14-15
15-16 SG0213
16-17
17-18
18-19
19-20
20-21
21-22
Lecture
Exercise, TP
Project, other

legend

  • Autumn semester
  • Winter sessions
  • Spring semester
  • Summer sessions
  • Lecture in French
  • Lecture in English
  • Lecture in German