ARCHITECTURE ET ENÉRGIE SOLAIRE

 

JMA-FR SA19 | OPTIONAL COURSE: SMART BUILDING

Professeure: Maria Cristina Munari Probst

 

 

 

Vue intérieure du Teshima Art Muséum avec l'installation «Matrix» de Rei Naito.

Architecte Ryue Nishizawa. Photo Noboru Morikawa 

 

 

Thématique

Content

 

L’utilisation de l’énergie solaire s’impose de plus en plus dans la pratique architecturale courante, mais 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 pour être ajouté au projet fini là où son rendement est maximal, ou là où « on le voit le moins ». Il n'est presque jamais traité comme un élément de l'architecture. 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 dans une approche globale qui considère en même temps composition architecturale et contraintes énergétiques.

 

The use of solar energy has become more and more common in the architectural practice but the lack of new competences combined with market products generally not well designed for building integration, often leads to disappointing results from the architectural point view. The system is usually chosen and sized by a technician/engineer, and placed where its performance is maximized or in the best-case scenario, where its visibility is minimized. The solar system is virtually never treated as an element of architecture. However, the size of solar systems at the building scale and often the presence of several systems in the same project (photovoltaic / thermal / passive), needs a careful architectural integration that requires new knowledge from the architects.

 

This course aims at giving architects the necessary skills to choose, dimension and position the different types of solar systems and products in a global approach that considers at the same time architectural composition concerns and energy constraints.

 

 

Objectifs d'enseignement

Learning outcomes

 

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

 

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

- comprendre et résoudre la problématique architecturale de leur intégration dans l'enveloppe du bâtiment.

 

Thématiques:

 

a. Architecture

- Historique de la relation entre contrainte énergétique 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.

- Produits du 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 vigueur, critères d’acceptabilité et outils de planification.

- Exemples d'intégrations réussies.

- Exercices pratiques.

 

b. Technique

- Notions de géométrie solaire.

- Besoins énergétiques du bâtiment et technologies solaires disponibles

  (solaire passif / solaire photovoltaïque / solaire thermique)

- Outils informatiques d'aide au dimensionnement des différents dispositifs solaires.

 

The course will help implementing solar energy strategies in high quality architecture by providing the knowledge necessary to:

 

- master and optimize the possible contributions of the different solar technologies in relation to the actual building energy needs.

- deal with the architectural issues related to their integration into the building envelope.

 

Themes:

 

a. Architecture

- History of the relationship between energy constraints and architectural form.

- Architectural integration issues at the building envelope level (functional, constructive, and formal issues and corresponding integration criteria).

- Differences and similarities between the various technologies for an optimal use of the sun exposed surfaces of the building.

- Adapted market products in terms of architectural integrability, for each technology.

- Products of the future.

- Solar integration issues at the urban scale: acceptability criteria and possible planning tools.

- Examples of successful integrations.

- Practical exercises.

 

B. Technic

- Notions of solar geometry.

- Building energy needs and available solar technologies

  (passive solar / solar photovoltaic / solar thermal)

-  Software wizard tools to help pre-dimension the different solar devices.

 

 

Forme de l’enseignementt

Teaching methods

 

L'enseignement est composé de cours théoriques en alternance avec des exercices ponctuels et des présentations de professionnels de l'architecture / industrie / recherche. Le travail pratique se fera en groupe et comprendra une analyse de cas et un projet d'intégration de stratégies solaires à choix sur un bâtiment existant ou un projet en cours (d'atelier par exemple).

 

The course is articulated into theoretical courses alternating with short exercises and presentations by architecture / industry / research professionals. The practical work will be done in group, and will include a case analysis and the free choice of a project of solar strategies integration into either an existing building or on a project (past or ongoing).

 

 

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Contact: Maria Cristina Munari Probst [mail]

Lieu: JMA Fribourg, route des Arsenaux, salle AR033

Crédits ECTS: 3

Participants : min. 8 - max. 15

Langue: Français

Début du cours : Lundi 30.09.2019, 09 :15-12 :30

Dates des cours: 

Lundi 30.09.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 07.10.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 04.11.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 11.11.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 18.11.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 25.11.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 09.12.2019, 09 :15-12 :30

Lundi 06.01.2019, 09 :15-12 :30

 

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Maria Cristina Munari Probst. Architectural studies at IUAV and Bath. Master in Visual Arts in Venice. Designed one of the first passive houses in Switzerland in 1999 and joined EPFL in 2003 for a PhD in architectural integration and design of solar systems (published by PPUR-Routledge, 2011). Since 2010 she holds a course at EPFL on the topic, and is/has been responsible for several research projects in the field. Invited Professor IUAV 2015-18, and innovator of the year prize in Sweden (2016) for the researches to conciliate energy transition with heritage preservation.