Vers des façades actives ?

AAF © LAST / EPFL

AAF © LAST / EPFL

La défense publique de la thèse de doctorat présentée par Angela Clua Longas a eu lieu le 27 novembre dernier à l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL). Réalisée sous la supervision du Prof. Emmanuel Rey au sein du Laboratoire d’architecture et technologies durables (LAST), cette recherche doctorale s’intitule « Designing Energy-Efficient Façades to Meet Energy Transition Targets » et porte sur la conception de façades actives bas carbone pour les immeubles habitation dans le contexte de la transition énergétique.

Le contexte énergétique contemporain peut être considéré comme une période de transition énergétique, pendant laquelle l’accent est mis sur la limitation des émissions de gaz à effet de serre (GES) et sur l’amélioration de la performance énergétique. En tant que principal consommateur d’énergie en Europe, le secteur du bâtiment doit relever le défi particulier de répondre aux dernières exigences en matière d’efficacité énergétique dans un contexte de croissance démographique pesant de manière accrue sur la demande en énergie liée aux activités de construction.

Conformément aux objectifs de la transition énergétique, l’Union européenne (UE) s’est engagée à réduire considérablement ses émissions de GES d’ici 2050. Cet objectif est transposé au secteur de la construction par le biais de l’actualisation des directives établissant de nouvelles exigences d’efficacité énergétique des bâtiments. Le rôle de l’enveloppe du bâtiment, pour améliorer l’efficacité énergétique, y est mis en évidence grâce au potentiel qu’elle renferme pour l’incorporation de dispositifs énergétiques passifs (réduction de la demande) et actifs (production), tels que les systèmes solaires. Parmi ces derniers, les installations photovoltaïques sont particulièrement performantes, en particulier lorsqu’elles sont intégrées au bâtiment (BIPV) dès les phases de conception et de construction.

Cependant, malgré leur potentiel d’amélioration de l’efficacité énergétique, les systèmes BIPV sont peu utilisés au sein de la pratique architecturale. Cela résulte simultanément de l’attention particulière requise par le BIPV en termes de conception et de construction, du encore faible nombre d’exemples d’intégration architecturale réussie, du manque généralisé de sensibilisation des professionnels et de la perception du coût élevé de cette technologie. Ces obstacles, entre autres, révèlent un écart tangible entre le potentiel des avancées technologiques dans le domaine de la performance énergétique et leur transfert aux pratiques architecturales actuelles. Leur intégration à la conception de la façade est particulièrement délicate en raison de son caractère public, générateur de paysage urbain.

Compte tenu de ce décalage entre technologie et architecture dans le contexte de la transition énergétique, cette thèse propose une méthodologie de recherche par projet, structurée en trois phases itératives et interdisciplinaires. Les deux premières phases visent à concevoir et à évaluer des solutions de façades économes en énergie, susceptibles de contribuer à la transition énergétique du secteur du bâtiment. Cette étape repose sur une analyse des tendances contemporaines en termes de conception de façades résidentielles et de pratiques avancées en matière de construction sobre en énergie. Les variantes de design obtenues à l’issue de ces deux premières phases servent ensuite à nourrir une approche architecturale pour explorer le potentiel de transfert à la pratique de la conception de façades performantes pour les bâtiments de logements.

La contribution concrète de cette recherche est de fournir des nouvelles visions architecturales performantes aux professionnels de l’architecture pouvant les guider dans l’exploration de telles stratégies, intégrer ces questions dans leurs propres processus de conception et contribuer ainsi à la transition énergétique à cette échelle. Les apports méthodologiques de conception et d’évaluation peuvent, également, servir d’aide à la décision aux acteurs de la construction pour l’intégration, à grande échelle, de stratégies de conception performantes, et ainsi améliorer la pratique contemporaine de construction de façades.

Funding

Cette thèse de doctorat fait partie intégrante du projet de recherche interdisciplinaire PV 2050, réalisé dans le cadre du Programme national de recherche PNR 70 du Fonds national de la recherche scientifique (FNS).