SMART CITIES. Architecture et climat. A. De Herde

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1 SMART CITIES Architecture et climat A. De Herde 1

2 Architecture et Climat Place du Levant 1, bte L B-1348 Louvain-La-Neuve tél : fax : climat@arch.ucl.ac.be web: 2

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4 objectifs Depuis 1980, la cellule de recherche Architecture et Climat poursuit comme objectifs : La recherche, la conception, la modélisation et la construction en vue de la meilleure adéquation entre le bâtiment, le climat et l'occupant, dans le but d'élaborer et de développer, dans le cadre du développement durable, la théorie de l'architecture climatique et de l'architecture durable. La recherche de l'efficacité énergétique optimale des bâtiments et de leurs équipements, en vue de satisfaire les besoins de confort des occupants, en utilisant au mieux les ressources énergétiques. L'alimentation de l'enseignement de l'architecture au sein de la Faculté d'architecture, d'ingéniérie architecturale, d'urbanisme (LOCI) au travers de cours, projets, travaux et exercices, tant dans les 1er et 2ème cycles, que dans le 3ème cycle. Le développement de méthodes pédagogiques particulières en vue de l'élaboration de cycles de formation continue pour architectes et techniciens en énergie. Les activités de recherche de la cellule se déroulent au sein de l'agence Internationale de l'énergie, de la Communauté Européenne, de l'état fédéral, des Régions wallonne, flamande et bruxelloise, et en contact avec le monde industriel. Par ailleurs, l'équipe collabore étroitement avec de nombreuses équipes de recherche nationales et internationales. 4

5 bref historique 13 octobre 1980, création de la cellule de recherche Architecture et Climat. 1983, développement de la théorie nouvelle de l architecture (bio)climatique. Publications diffusées en FR et NL dans le monde de l architecture belge (7 000 exemplaires). 1986, organisation du premier congrès international d architecture climatique. 1987, dans le 1er et 2ème cycle d ingénieur architecte, développement de l enseignement le plus structuré et le plus important d Europe en architecture climatique. 1988, évaluation de la théorie développée (Arch. et Climat) par trois experts américains désignés par le Département de l Énergie des USA : publication par le Département de l Énergie. (Travaux de l'annexe VIII de l'agence Internationale de l'énergie - projet des Services de Programmation de la Politique Scientifique). 5

6 1992, évaluation de la théorie développée (Architecture et Climat) par six experts européens désignés par la DGXII de la CE : publication par la DG XII , conception de la maison PLEIADE; , réalisation de la construction; , suivi scientifique de celleci, en collaboration avec le CSTC, Electrabel et l'ir arch. Ph. Jaspard. 1992, élaboration du Manuel du responsable-énergie qui constitue une référence de base pour toute personne désireuse de mettre en place une politique globale de l énergie dans son institution (deuxième édition en 1995) (2 500 exemplaires). (Projet de l Administration de l Énergie de la Région wallonne). 1993, développement de la stratégie d utilisation de l éclairage naturel : publication du programme Joule II de la DG XII de la CE. (Projet de l Administration de l Énergie de la Région wallonne). 6

7 1995, développement d outils d aide à l optimisation de la conception énergétique des bâtiments résidentiels et de bureaux - OPTI, en collaboration avec Tractebel. 1995, dans le cadre du programme Solinfo de la DG XII de la CE, création, réalisation et diffusion dans toute école européenne, d une "valisette" pédagogique destinée aux enseignants en architecture, en collaboration avec l'architectural Association School de Londres et l'university College de Dublin. 1996, organisation du congrès international PLEA 96 (Passive Low Energy Architecture). 1996, initiation et co-organisation du Master Européen en Architecture et Développement Durable en collaboration avec l EPFL (Lausanne), et le GRECO de Toulouse (8ème édition en ). 7

8 , dans le cadre du programme Altener de la DG XVII de la CE, réalisation du guide de l architecture bioclimatique (6 volumes) accompagné de 371 transparents, diffusé dans toute école d architecture de France, en collaboration avec le Comité d'action pour le Solaire de Paris. 1998, conception et réalisation d un ciel et d un soleil artificiels, en collaboration avec le CSTC. 1998, développement de six versions du logiciel d aide à la décision en efficacité énergétique des bâtiments Énergie+ : il est diffusé via CD- Rom et via Internet. (Projet de l Administration de l Énergie de la Région wallonne : , dans le cadre de l accord-cadre entre la Communauté française de Belgique, la Région wallonne et la République du Chili, à la demande de l Université pontificale du Chili de Santiago et de l Université de Bio-Bio de Conception, création au Chili d une équipe de recherche en Architecture, Énergie et Climat. 8

9 2000, développement de la théorie de l'architecture et de l'urbanisme durable (projets de l'administration de l'énergie de la Région Wallonne dans le cadre des annexes 28 et 30 de l'agence Internationale de l'énergie). 2002, étude du rapport entre la morphologie de la place en site urbain et son microclimat (projet de l'administration de la Recherche de la Région Bruxelloise). 2003, dans le cadre de l'accord de coopération entre l'université Pontificale du Pérou de Lima et les Universités francophones de Belgique, appui à la création du CIEP (Centro de Investigation del Espacio Peruano) de la Faculté d'architecture. 2003, lauréat du prix Roberval - enseignement supérieur pour l'ouvrage "L'éclairage naturel des bâtiments". 2003, étude de l'isolation thermique des bâtiments par l'intérieur (projet de l'administration de l'énergie de la Région Wallonne). 2003, développement de recherches sur les enjeux de la gestion de l'eau : Réintroduire l'eau à la mesure de l'homme et retrouver le sens d'un devenir pour la ville en reliant ses multiples échelles et dimensions. 9

10 2005, création de MATRIciel, spin off de conseils et d'études en architecture durable. 2005, établissement de "design guidelines" concernant les double-peaux, la ventilation et l'ombrage dans les immeubles de bureaux. 2005, étude des matériaux isolants "respirants", en particulier le béton de chaux et de chanvre. 2007, participation au projet Lightsolve du MIT en collaboration avec le Rensselaer Polytechnic Institute. 2008, développement de recherches sur les enjeux environnementaux du choix des matériaux de construction. 2009, participation au projet EDUCATE de la CE Environmental Design in University Curricula and Architectural Training in Europe. 2010, publication par l'aie de l'ouvrage Advanced and Sustainable Housing Renovation A guide for Designers and Planners. 2011, organisation de PLEA 2011 : Architecture and Sustainable Development. 10

11 résultats distinctions scientifiques membres de sociétés savantes 23 doctorats d ici fin 2012 publications - plus de 20 ouvrages - actes de congrès - cd-rom - articles scientifiques - séminaires sur invitation - communications à des congrès actuellement 27 personnes voir les newsflash depuis

12 recherches actuelles Architecture durable Espace public Energie: logements neufs et logements rénovés Eau Matériaux Déchets Eclairage naturel et éclairage artificiel Energie + PEB Isolation par l intérieur et matériaux nouveaux 12

13 nom du contrat source de financement durée objectifs résultats attendus logiciels utilisés 13

14 nom du contrat: SUD source de financement: RW durée: 30 mois objectifs: Opération de démonstration résultats attendus: Réalisation de l opération logiciels utilisés: trnsys, radiance, eau, materiaux 14

15 nom du contrat: SIMBA source de financement: FEDER durée: 4 ans objectifs: Développer des outils et compétences de pointe dans le domaine de la simulation numérique des bâtiments, essentiellement dans l utilisation de simulation CFD résultats attendus: Un listing des domaines de pertinence respectifs des simulations dynamiques multizones et CFD validé par la confrontation à des mesures in situ, ainsi qu une expertise parmi les partenaires du projet logiciels utilisés: trnsys, virtual environment, fluent, open foam 15

16 nom du contrat: Extension de la méthode de calcul de la Performance Énergétique des Bâtiment neufs (PEB) source de financement: RW durée: 13 mois objectifs: Établir la méthode de calcul de la performance énergétique des bâtiments neufs autres que le résidentiel résultats attendus: Base de la réglementation logiciel utilisé: excel 16

17 nom du contrat: Stratégies à appliquer dans la phase de construction d un projet résidentiel diminuant le décalage existant entre les demandes de consommation énergétique projetées dans la conception et la consommation réelle de l immeuble source de financement: Bourse du gouvernement du Chili durée: 4 ans objectifs: Quantifier le décalage existant entre les demandes attendues dans le dessin et la consommation réelle des projets résidentiels résultats attendus: Stratégies à appliquer dans la phase de construction logiciels utilisés: tas, ms project 17

18 nom du contrat: Energie+ source de financement: SPW-DGO4 durée: 15 mois objectifs: Complément et mise à jour sur la thématique de l éclairage artificiel et naturel (précédemment: chauffage et isolation de l enveloppe) résultats attendus: Site internet: outil d aide à la décision pour la gestion, la conception et la rénovation énergétique des bâtiments tertiaires à destination du responsable énergie logiciels utilisés: typo3 (cms), excel + divers selon les thématiques 18

19 nom du contrat: Prosolis source de financement: SPW-DGO4 durée: 24 mois objectifs: Étude des caractérisations énergétiques des PROtections SOLaires et de leur Impact sur la perception visuelle des utilisateurs résultats attendus: Monographie et outil informatique d aide à la conception (simulation et recommandations) logiciels utilisés: ecotect, TRNsys, radiance, daysim, matlab, 19

20 nom du contrat: Évaluation de la qualité lumineuse et de l intérêt visuel d un espace éclairé naturellement: potentiel de différents modes de visualisation (recherche doctorale) source de financement: FNRS durée: Oct.2009-Oct.2013 objectifs: Vérifier que les impressions lumineuses et spatiales ressenties dans l espace réel, éclairé naturellement, peuvent être reproduites en visualisant sur écran une image de cet espace résultats attendus: La validation des images de simulations pour l étude d ambiances lumineuses logiciels utilisés: ecotect, radiance, daysim, velux daylight visualizer, dialux/matlab, R/autocad, microstation, sketchup/quark xpress 20

21 nom du contrat: Metrics source de financement: Région Wallonne durée: 30 mois objectifs: Évaluation de l éblouissement: une étude comparative de mesures obtenues sur maquette, modèle réel et par simulations résultats attendus: Potentiel de la maquette pour l évaluation de l éblouissement dans un local équipé de protection solaire logiciels utilisés: radiance et matlab 21

22 nom du contrat: GEPADDI - Gestion de l Éclairage Public des Parc d Activités, Durable et Intelligente source de financement: Région Wallonne durée: 3 ans objectifs: Afin d éclairer mieux (qualitativement, énergétiquement, au bon endroit et au bon moment) les parcs d activités, le projet a pour objectifs de: concevoir un luminaire intégrer le nouveau modèle de vision intégrer un contrôle dynamique de l éclairage résultats attendus: Réalisation de l éclairage public d un parc d activités pilote et monitoring de ce site pilote logiciels utilisés: ulysse, dialux, ms office 22

23 nom du contrat: Gestion intégrée des flux de matière générés par les opérations de rénovation résidentielle en Région de Bruxelles- Capitale source de financement: Institut bruxellois pour la recherche et l innovation durée: 2 ans reconductible 2 ans objectifs: Apporter une vision prospective dans des domaines jugés essentiels pour la Région de Bruxelles-Capitale résultats attendus: Outils de conception afin que la problématique du déchet et de l utilisation des ressources soit insérée le plus en amont possible et fasse partie d une démarche globale et intégrée du projet 23

24 nom du contrat: Vers une reconnaissance de l usage de la paille comme matériau isolant dans la construction - apropaille source de financement: Erable - DGO4 et DGO6 durée: 24 mois (+ prolongation possible de 24 mois) objectifs: Le projet vise à l optimisation de parois préfabriquées pour le bâtiment composées d isolant à base de paille résultats attendus: Le projet permettra la réalisation de vademecum adressé à chacun des acteurs du secteur logiciel utilisé: wufi 24

25 nom du contrat: Facilitateur Éducation Énergie pour la Wallonie source de financement: Wallonie durée: jusque fin 2013 objectifs: Sensibilisation au comportement énergétique des jeunes résultats attendus: Faire baisser le compteur dans les écoles et les institutions logiciel utilisé: beaucoup d humain! 25