Student project

Integrative approach to assess the performance of light-interacting façades and building materials

The challenge is to provide information about visual comfort and energy savings potential on an annual basis while daylight is dynamic, and the interaction between daylight, the façade and the indoor material is complex. A new approach has been build to assess the performance of light-interacting façades and indoor coating. This approach led to an annual climate-based simulation which allows to assess the performance of systems for the whole year. Furthermore, the approach makes it possible to deal with complex façade systems because it integrates the Dynamic Radiance method and its BTDF matrix. The complexity of such a matrix has been tackled by a stereographic representation which give an comprehensive overview of the façade behavior. Thank to this, results are easier to understand and visualize. This work shows why the design of a façade and of its associated indoor coating are strongly coupled. A coating optimized for on system will not fit with other systems, and vice versa. A balance between light diffusion and light conduction must be found for every new façade. To move further, new metric evaluating the coupling and the performance of a façade system can be imagined. It would be based on the sensibility of the system to the properties changes of its associated indoor coating. L’enjeux est de fournir des informations sur le confort visuel et le potentiel en économie d’énergie à l’échelle annuelle car la lumière naturelle est dynamique, et les interactions entre la façade est le revêtement intérieur sont complexes. Une nouvelle approche intégrative a été mise au point pour évaluer la performance des façades complexes et des matériaux intérieurs. Cette approche permet de réaliser des simulations annuelles basées sur le climat. De plus, cette approche permet de traiter les façades complexes par le biais de leur BTDF, ce qui est rendu possible par la méthode Dynamic Radiance, qui a été intégrée dans l’approche in- tégrative développée ici. La matrice des BTDF utilisée dans cette méthode a été rendu plus claire grâce à une nouvelle représentation stéréographique qui permet d’avoir un aperçu complet du comportement d’une façade. Ce travail montre combien la conception d’une façade est intimement liée à celle du revêtement intérieur qui lui est associé. Un revêtement bon pour un système de façade ne le sera pas forcément pour un autre système, et inversement. Pour aller plus loin, on peut envisager de mettre sur pied une nouvelle métrique qui viendrait évaluer le couplage d’une façade avec son revêtement intérieur et par là-même sa performance. Cela reposerait sur la sensibilité du système de façade aux changements de propriétés du revêtement intérieur qui lui est associé.


    • EPFL-STUDENT-181722

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