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Citherlet Stéphane

Citherlet Stéphane

Professeur HES associé

Compétences principales

Energie du bâtiment

Ecobilan des bâtiments

Simulation en énergie des bâtiments

Physique du bâtiment

Efficacité énergétique des bâtiment

Bâtiments & Energies renouvelables

Rénovation énergétique du bâtiment

  • Contact

  • Enseignement

  • Recherche

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  • Conférences

  • Portfolio

Contrat principal

Professeur HES associé

Téléphone: +41 24 557 63 54

Bureau: S128

Haute école d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud
Route de Cheseaux 1, 1400 Yverdon-les-Bains, CH
HEIG-VD
MA BFH/HES-SO en Architecture - HES-SO Master
  • Optimisation énergétique et environnementale des bâtiments
BSc en Informatique et systèmes de communication - Haute école d'Ingénierie et de Gestion du Canton de Vaud
  • Physique du bâtiment
  • Simulation en énergie du bâtiment

Terminés

Outil adaptif, basé sur les techniques du machine learning, pour la prédiction des performances des bétons à base d'agrégats recyclés issus des déchets minéraux de démolition
AGP

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut iTEC

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : Les agrégats naturels (graviers et sables) pour la production de béton sont de moins en moins accessibles en Suisse, car les dépôts deviennent occupés par l'habitat et l'excavation des rivières est fortement régulée. Parallèlement, les déchets de construction et de démolition (DCD) ' qui comprennent de grandes quantités de déchets minéraux granulaires (béton, briques, et autres matériaux céramiques concassés) ' constituent le flux de déchets le plus important. Même lorsque les DCD sont bien triés (pour le recyclage), la réutilisation de la fraction minérale reste un défi majeur. De grandes quantités sont stockées à un coût d'opportunité élevé ou utilisées dans des applications de faible valeur. L'utilisation des DCD minéraux comme agrégats recyclés pour le béton (recycled aggregate concrete, RC) a un grand potentiel écologique et économique. Mais, les approches actuelles de définition et d'optimisation des recettes RC sont empiriques par défaut et nécessitent des travaux coûteux et fastidieux. L'impact des agrégats recyclés sur les performances physique, écologique et économique du RC est un phénomène multifactoriel complexe, influencé par plus de dix propriétés des agrégats. Toutes ces propriétés sont affectées négativement par des résidus de pâte de ciment adhérant aux agrégats, dont la concentration et les caractéristiques varient significativement entre les différentes sources de DCD. Ainsi, les résultats d'un développement empirique traditionnel sont spécifiques au stock de DCD utilisé et ne peuvent à priori pas être transposés à d'autres sources. Dans le cas des agrégats fins (fine recycled aggregates, FRA), où la concentration en résidus de ciment est notoirement plus élevée, ces approches sont inadaptées aux reformulations récurrentes nécessaires pour répondre aux fortes variations des sources de DCD et, donc, pour permettre leur utilisation à grande échelle en remplacement des agrégats naturels. Pour ceci, Il faut se réorienter : du développement de formulations spécifiques, à celui de méthodes et d'outils pour les trouver plus efficacement. A savoir aussi qu'actuellement, les agrégats fins (< 16 mm) issus des DCD sont fortement sous-exploités, pour les raisons exposées ci-dessus, mais ils représentent entre 70% et 80% du volume de béton. L'objectif principal de ce projet est de contribuer au développement de nouveaux outils adaptatifs de formulation de recettes RC capables de traiter efficacement la grande variabilité des agrégats recyclés fins. Pour ce faire, nous appliquons des techniques d'apprentissage automatique (Machine Learning, ML) à des images de FRA variées associées à certaines de leurs données physiques, ainsi qu'à des bases de données étendues de performances mécaniques de RC. En parallèle à ces outils spécifiques, un calculateur d'écobilan contenant les marqueurs environnementaux les plus pertinents au RC est développé. Ce projet complète de manière significative l'exploration méthodologique initiée dans le projet ORCADEMO (Optimised Recycled Concrete mix design by Artificial intelligence image processing of DEMOlition waste) avec le financement du Smart Living Lab Fribourg, sur trois fronts, en permettant : 1. d'établir la base méthodologique pour la prédiction holistique de l'impact environnemental des recettes RC. 2. d'explorer davantage le potentiel de techniques d'imagerie appliquées à des photos de granulats pour développer des outils facilitant la formulation de bétons recyclés. 3. d'élargir considérablement la base de données utilisée pour entraîner les outils prédictifs, grâce à l'extension de la campagne d'évaluation empirique à des sources supplémentaires d'agrégats recyclés mixtes et des bases de données provenant de la littérature ou de producteurs de béton.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Zwicky Daia , Eicher Sara , Chabbi Houda , Ruffieux Killian , Fringeli Samuel , Guinchard Basile , Maillard Philippe , Pauletta Stefano , Frossard Mija , Cau Sonia Anselmina , Ston Julien

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut iCoSys; FR - EIA - Institut iTEC; iE

Durée du projet: 16.03.2023 - 14.03.2025

Montant global du projet: 220'000 CHF

Statut: Terminé

Identification of the potential to reduce the environmental impacts through the reuse of materials for Swiss buildings (Reuse-LCA)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: iE, Lasvaux Sébastien, iE

Financement: ETHZ; SIG; Socle HEIG-VD Ra&D; Auto fin. IGT; OFEN; Baubüro in situ AG; Architekturbüro K. Pfäffli; Ville de Zürich; Primeo Energie

Description du projet : The main focus of the Reuse-LCA project is to analyze the potential environmental gains (non-renewable energy and GHG emissions) that the reuse of materials entails, in buildings. Several design alternatives of pilot buildings (new constructions and energy-related refurbishments) situated in different regions in Switzerland are studied in detail. Thus, along with the financial costs of the reuse, the potential environmental gains of reuse, combined with other low-carbon strategies are, also, evaluated.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Lasvaux Sébastien , Goulouti Kyriaki , Frossard Mija , Demonchy Gauthier

Partenaires académiques: iE; Lasvaux Sébastien, iE

Partenaires professionnels: CPEG; DGIP Direction générale immeubles et du patrimoine; Immobilien Basel-Stadt; Axa Investment Managers ; Losinger Marazzi AG; SBB AG

Durée du projet: 01.01.2021 - 31.01.2025

Montant global du projet: 220'786 CHF

Statut: Terminé

S-DSM - Sustainable Demand Side Management for a low Carbon Footprint operation of Buildings
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Financement: Office Fédéral de l'Energie (OFEN); iE

Description du projet : With technologies to achieve the Energy Strategy 2050, the energy demand profile of buildings is changing. However, we are still dependent on electrical energy from the grid. The carbon footprint of this grid not only fluctuates seasonally, but also strongly within a day. Here, this carbon footprint is applied to a predictive controller at the DSO and energy contractor level into the building operation of two buildings; the K3 complex in Wallisellen and the NEST demonstrator at Empa.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Citherlet Stéphane , Lasvaux Sébastien , Jobard Xavier , Goulouti Kyriaki , Frossard Mija

Durée du projet: 01.01.2021 - 31.12.2024

Montant global du projet: 32'000 CHF

Publications liées:

  • EcoDynElec : Open Python package to create historical profiles of environmental impacts from regional electricity mixes

Statut: Terminé

Open Data Co2 60995.1 INNO-EE
AGP

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: MEI

Financement: Innosuisse

Description du projet : Permettre aux entreprises d'estimer leur empreinte CO2 grâce aux outils comptables qu'elles utilisent au jour le jour. Les bilans CO2 sont utiles en créant un moment durant lequel l'entreprise se questionne sur sa pratique et se fixe des objectifs. Entre ces audits, il n'y a pas d'outil simple de suivi des impacts environnementaux des activités. C'est ce problème que notre application de comptabilité CO2 propose de corriger en offrant une solution facile à intégrer qui calcule automatiquement, sur la base de valeurs reconnues, les émissions de gaz à effet de serre des activités d'une entreprise. Notre outil sera intégré comme module à la solution Open Source Odoo, largement utilisée comme ERP et logiciel de comptabilité. Dans toutes les entreprises, la comptabilité enregistre au quotidien toutes les actions, et les converti en unité monétaire, nous proposerons donc une application qui permet d'enregistrer cette comptabilité en double valeur, CHF et KG CO2, en établissant un facteur d'équivalence entre des comptes financiers, ou des articles du stock, et des KG de CO2. Des valeurs d'impact CO2 sont disponibles mais ne sont pas utilisables directement dans un tel outil (trop spécifique, complexe ou non applicable à la Suisse). Le but du projet est de créer une base de données de valeurs moyennes d'impact CO2 pour les différentes catégories les plus habituelles entrant dans un plan comptable suisse.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Dozot Grégory , Rappo Daniel , Citherlet Stéphane , Lasvaux Sébastien , Lecorney Stéphane , Taylor James , Favre-Lamarine Jonathan , Frossard Mija

Partenaires académiques: MEI; IGT

Durée du projet: 01.03.2022 - 31.08.2022

Montant global du projet: 14'524 CHF

Statut: Terminé

Assessing Life Cycle Related Environmental Impacts Caused by Buildings (IEA-EBC Annex 72)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT, IGT

Financement: OFEN; Auto-fin IGT

Description du projet : Ce projet contribue à la nouvelle IEA-EBC Annex 72 en fournissant l'état de l'art sur les méthodologies d'écobilans et outils de planification développés en Suisse. De même, ce projet fournira des résultats obtenus dans le cadre de projets parallèles, financés par l'OFEN et d'autres sources de financement (H2020, SNF, ') et correspondant aux sujets de l'Annex 72 (p.ex. optimisation de l'énergie grise vs énergie de fonctionnement, durées de vie d'éléments du bâtiment')

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Citherlet Stéphane , Favre Didier , Lasvaux Sébastien , Padey Pierryves , Goulouti Kyriaki

Partenaires professionnels: IGT; IGT

Durée du projet: 15.11.2017 - 31.12.2021

Montant global du projet: 40'554 CHF

Url du site du projet: https://annex72.iea-ebc.org/

Publications liées:

  • Comparison of the environmental assessment of an identical office building with national methods
  • Implications of using systematic decomposition structures to organize building LCA information : a comparative analysis of national standards and guidelines- IEA EBC ANNEX 72
  • Review of visualising LCA results in the design process of buildings
  • Dataset of service life data for 100 building elements and technical systems including their descriptive statistics and fitting to lognormal distribution

Statut: Terminé

Potentiel du solaire thermique dans les chauffages
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT, Duret Alexis, IGT

Financement: Socle HEIG-VD Ra&D; Auto-fin IGT; OFEN

Description du projet : Le but du projet SolCAD est d'analyser les opportunités et les limitations du développement du solaire thermique pour les chauffages à distance en Suisse. Pour produire l'évaluation la plus complète possible, quatre approches complémentaires sont utilisées : a) Une approche archétypale et cartographique à grande échelle, b) Une approche par étude de cas, c) Une analyse socio-économique des conditions-cadres et d) Une approche basée sur le partage d'expérience.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Wagner Guy , Duret Alexis , Citherlet Stéphane , Guillaume Martin , Jobard Xavier , Masset Olivier

Partenaires académiques: IGT; Duret Alexis, IGT

Durée du projet: 01.10.2019 - 31.10.2021

Montant global du projet: 93'927 CHF

Statut: Terminé

Construire la densification des surfaces habitables urbaines en équilibre avec la nature
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut iTEC

Financement: HES-SO Rectorat; INSIT

Description du projet : Tous pronostics démographiques prévoient un développement de plus en plus important des centres urbains. Pour lutter contre l'étalement des villes, ces dernières doivent être densifiées vers l'intérieur comme l'exige aussi la dernière LAT ' et ceci sur la base d'un stock de bâtiments urbains bien âgé. Un des moyens le plus prometteur pour densifier les villes existantes est l'augmentation de la capacité de logement des bâtiments existants par l'élargissement vers le haut, i.e. la surélévation des bâtiments. Déjà d'un point de vue des capacités de la structure du bâtiment existant, les éléments de surélévation doivent être les plus légers possibles afin de ne pas sur-solliciter la construction existante d'une façon excessive respectivement de rendre possible l'ajout d'un nombre maximal d'étages sans interventions disproportionnées sur la structure existante. Ces éléments de construction légers peuvent être réalisés en utilisant, soit des matériaux légers en dimensions usuelles, soit des matériaux de haute performance d'une densité (beaucoup) plus élevée mais permettant des dimensions très minces. Sur la base de bâtiments existants utilisés comme études de cas, des matérialisations génériques pour les éléments de surélévation sont proposées en tenant compte des exigences structurelles, thermiques, phoniques et de protection incendie en fonction de différents aménagements de surélévation. Les solutions développées sont évaluées par rapport aux impacts écologiques et économiques, à l'aide d'une bibliothèque de composants en considérant différentes combinaisons de matériaux de structure, d'isolation et de revêtements. A la multitude de combinaisons possibles de matériaux, s'en ajoutent plusieurs pour l'évaluation de l'impact du type d'aménagement intérieur et du nombre d'étages ajoutés. Ces évaluations écologique et économique permettaient d'identifier, quelles sont les solutions plus adaptées à la construction de surélévation et celles qui ne le sont pas, en considérant le type d'aménagement intérieur et le nombre d'étages ajoutés. De plus, elles permettent d'identifier les éléments prépondérants (et ainsi, à optimiser) pour l'impact écologique, en premier lieu. Les résultats montrent qu'il n'y a pas une réponse simple à la question, quelle est la matérialisation générale (« béton », « bois » etc.) la plus appropriée pour construire des surélévations. Faire des surélévations les plus hautes possibles est à priori bénéfique pour les impacts économique et écologique, mais plus elle est haute, plus il faudrait faire des compromis sur l'aménagement d'étage. Une surélévation plus haute sera aussi favorable à l'amortissement d'une rénovation énergétique de l'existant (i.e. les loyers supplémentaires grâce à la surélévation contribuent à « payer » la rénovation de l'existant). L'impact écologique se trouvent principalement dans les éléments de plancher y.c. la toiture tandis que sa distribution sur les différentes couches de l'élément varient fortement en fonction du matériau appliqué. Les couches non porteuses (i.e. second 'uvre : finitions, revêtements et parois de séparation) peuvent contribuer d'une façon très importante à l'impact écologique. Des résultats plus détaillés se trouvent dans le rapport technique final. Les résultats montrent encore qu'il n'y a pas de corrélation évidente entre le poids constructif de la surélévation et l'impact écologique. Par contre, cibler une réduction de l'impact économique est normalement au détriment de l'impact écologique, tandis qu'une augmentation des dépenses financières ne résultent normalement pas dans une réduction de l'impact écologique (au contraire). In fine, les résultats du projet permettaient de recommander des matérialisations préférentielles et de déconseiller d'autres.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Radu Florinel , Périsset Blaise , Rudaz Joëlle , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Zwicky Daia , Meszes Adam Attila , Schaller Marc , Torche Jérémy , Giorgi Morgane , Lasvaux Sébastien , Runser Julie , Bernasconi Andrea , Uboldi Paride , Bourrier Hervé , Jaquerod Grégory , Goulouti Kyriaki , Schwab Stefanie

Partenaires académiques: IGT; FR - EIA - Institut iTEC; FR - EIA - Institut TRANSFORM

Durée du projet: 15.11.2018 - 31.10.2021

Montant global du projet: 60'400 CHF

Statut: Terminé

BIM-basierte Ökobilanzierung in frühen Entwurfsphasen (BIM-LCA)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT, Lasvaux Sébastien, IGT

Financement: OFEN; Socle Ra&D

Description du projet : In diesem Projekt wird eine BIM-basierte Methode entwickelt, um planungsbegleitend bereits ab den entscheidenden frühen Entwurfsphasen Ökobilanzierungen (inklusiver grauer und Be-triebsenergie) durchführen zu können. Besonderer Fokus liegt auf der einfachen Anwendbarkeit und der Visualisierung der Ergebnisse, um diese während des Entwurfsprozesses intuitiv zur Opti-mierung der ökologischen Performance des Gebäudes nutzen zu können.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Garin Isabelle , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Tschumi Gabriel , Lasvaux Sébastien , Wuhrmann Virginie , Goulouti Kyriaki

Partenaires académiques: IGT; Lasvaux Sébastien, IGT

Durée du projet: 01.01.2019 - 30.09.2021

Montant global du projet: 45'728 CHF

Publications liées:

  • Implications of using systematic decomposition structures to organize building LCA information : a comparative analysis of national standards and guidelines- IEA EBC ANNEX 72
  • Review of visualising LCA results in the design process of buildings

Statut: Terminé

Robust and reliable sustainability assessment for building renovation strategies (Robust-Reno-LCA)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT

Financement: FNS - Fonds national suisse; Socle RA&D

Description du projet : Among all human activities, buildings are the largest energy consumers and greenhouse gases emitters, both in developed and developing countries. The building industry is therefore a key sector to mitigate climate change. With recent technological innovations certain new builds now consumer zero energy, or are even net producers of energy. However, in Europe, and more specifically in Switzerland, the building stock is made up of older buildings that have a much lower energetic performance. We therefore need to focus on energy based renovations. However it is difficult to make any robust comparisons between two renovation scenarios given the long service life of buildings and the inherent uncertainties associated with future scenarios. These uncertainties include for example: the evolution of financial costs for renovation, the external temperature evolution due to climate change, the service life of the technical equipment, the nature of the energy carriers any many more. All these uncertainties strongly affect the final environmental and economic costs as well as the effective inside comfort of renovated buildings. Our project will, through the application of new statistical methods, propose robust information on the overall impact of different renovation solutions as well as identify key parameters that need to be considered carefully in order to reduce the uncertainties of specific renovation scenarios. In particular, we will focus on environmental impact, economic costs and the indoor thermal comfort. To do so this project will implement the following three pronged strategy: 1) Adapt and apply forefront uncertainty quantification methods to the specificity of building assessment 2) Run energy simulation for various renovation scenarios on residential buildings 3) Apply detailed probabilistic LCA and LCC of renovation packages The required competences and expertise will be pooled by three research groups. Together they will provide accurate recommendation for building owners on renovation strategies considering future uncertainties.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Wagner Guy , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Lasvaux Sébastien , Padey Pierryves , Goulouti Kyriaki

Partenaires académiques: IGT; ETH Zürich

Durée du projet: 01.01.2018 - 31.08.2021

Montant global du projet: 419'914 CHF

Publications liées:

  • Robust and resilient renovation solutions in different climate change scenarios
  • Statistical method to identify robust building renovation choices for environmental and economic performance
  • What is the optimal robust environmental and cost-effective solution for building renovation ? : not the usual one

Statut: Terminé

Ecobilan Dynamique des Bâtiments (EcoDynBat)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT

Financement: SUPSI; OFEN; EMPA; Viteos; Socle HEIG-VD Ra&D; Auto-fin IESE; Auto-fin IGT

Description du projet : Le projet EcoDynBat a pour objectif d'étudier l'effet de la variabilité temporelle lors du calcul des impacts environnementaux de l'électricité consommée dans les bâtiments. Ce travail tient compte des fluctuations temporelles 1) de la production électrique nationale, 2) des importations d'électricité, 3) des pertes réseaux et de conversions, 4) de la production d'électricité décentrali-sée et 5) de la demande d'électricité au sein du bâtiment.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Duret Alexis , Citherlet Stéphane , Lasvaux Sébastien , Padey Pierryves , Capezzali Massimiliano , Jobard Xavier , Goulouti Kyriaki

Partenaires académiques: IESE; IGT

Partenaires professionnels: losinger; Amstein + Walthert

Durée du projet: 15.11.2018 - 31.07.2020

Montant global du projet: 142'805 CHF

Publications liées:

  • Dynamic Life Cycle Assessment of the building electricity demand : a case study
  • Dynamic LCA of a single-family house, equipped with a micro-cogeneration unit, using a variable share of biomethane

Statut: Terminé

Robust Internal Insulation for Historic Buildings (RIBuild)
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: SERI

Description du projet : RIBuild will strengthen the knowledge on how and under what conditions internal thermal insulation is to be implemented in historic buildings, without compromising their architectural and cultural values, with an acceptable safety level against deterioration and collapse of heavy external wall structures. The general objective of RIBuild is to develop effective, comprehensive decision guidelines to optimise the design and implementation of internal thermal insulation in historic buildings across the EU. RIBuild focuses on heavy external walls made of stone, brick and timber framing, as most historic buildings are made of these materials. The general objective is achieved through three main activities ' To obtain a thorough knowledge level to characterise the eligibility of the building for a deep internal thermal insulation renovation. This knowledge is obtained through screening of historic buildings, investigation of material properties and threshold values for failure ' To determine the conditions under which different internal insulation measures are reliable and affordable measures based on probabilistic modelling of the hygrothermal performance, the environmental impact and the cost/benefit ' To develop a set of comprehensive decision guidelines, which are demonstrated in a number of buildings RIBuild addresses the most difficult retrofitting measure of historic buildings: internal thermal insulation. The adaption of knowledge developed by RIBuild contributes to sustainable historic buildings with improved energy efficiency implying an easier conversion of energy supply from inefficient fossil fuels to efficient renewable energy sources. RIBuild also assesses the hygrothermal performance of the building construction, thus no collateral damage occurs; in case of failure an easy roll back of the measures is possible. The guidelines developed in RIBuild strongly support the deep and holistic retrofitting approach which historic buildings face in the coming years.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Wagner Guy , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Giorgi Morgane , Lasvaux Sébastien , Padey Pierryves , Goulouti Kyriaki

Partenaires académiques: IGT; Citherlet Stéphane, IGT

Durée du projet: 01.01.2015 - 30.06.2020

Montant global du projet: 442'457 CHF

Publications liées:

  • Energy saving potentials in historic buildings’ renovations : to which extent is the heating demand limit value (SIA 380/1) reachable and at which costs?
  • Hygrothermal assessment of historic buildings' external walls : preliminary findings from the RIBuild project for Switzerland
  • A stochastic approach to LCA of internal insulation solutions for historic buildings

Statut: Terminé

Analyse des DUrées de vie des éléments de construction pour une meilleure gestion des RÉnovations du parc de bâtimEnts (DUREE)
AGP

Rôle: Collaborateur/trice

Requérant(e)s: IGT, Lasvaux Sébastien, IGT

Financement: OFEN; Socle RA&D

Description du projet : La durée de vie d'un même élément de construction peut varier selon les sources d'information, ce qui génère un manque de consistance lors de certaines analyses (économique, écologique, etc.). Ce projet a pour but de faire une synthèse des valeurs trouvées dans la littérature suisse et étrangère, d'examiner ce qui se fait dans la pratique et d'analyser l'effet de cette variabilité sur des cas d'étude pour proposer des valeurs plus consistantes.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Giorgi Morgane , Lasvaux Sébastien , Padey Pierryves , Goulouti Kyriaki

Partenaires académiques: IGT; ETHZ; Institut de recherches économiques (IRENE); Lasvaux Sébastien, IGT

Durée du projet: 15.11.2016 - 31.03.2019

Montant global du projet: 168'125 CHF

Publications liées:

  • Dataset of service life data for 100 building elements and technical systems including their descriptive statistics and fitting to lognormal distribution
  • Service life of building elements : an empirical investigation
  • Uncertainty of building elements’ service lives in building LCA & LCC : what matters ?
  • Uncertainty and sensitivity analyses for evaluating the building element's replacement in building LCA

Statut: Terminé

IMPROVE - Une meilleure information pour les consommateurs d'énergie pour plus d'économie d'énergie
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: OFEN; SUPSI ; ZHAW; Socle Ra&D; FHNW

Description du projet : Une des clés pour la diminution de la consommation d'énergie passera par une meilleure information des consommateurs. Le projet IMPROVE vise à réduire le gap entre l'information à disposition des fournisseurs d'énergie concernant la consommation de leurs clients, et l'information à disposition de ces derniers. Une analyse des modèles existants sera effectuée et un modèle minimal d'information sera défini et présenté aux fournisseurs d'énergie. Le projet sera effectué par un groupe de recherche de quatre hautes écoles Suisses.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Loperetti Murielle , Citherlet Stéphane , Bony Jacques , Favre Didier , Padey Pierryves , Eicher Sara

Partenaires académiques: IGT; Citherlet Stéphane, IGT

Durée du projet: 01.11.2016 - 30.11.2018

Montant global du projet: 240'274 CHF

Statut: Terminé

Bâti-Tech - Face InTec: Développement d'un élément de façade à haute performance trifonctionnel
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: Socle VD Ra&D; Dir. générale de l'env. de l'état de Vaud (DGE)

Description du projet : L'objectif du volet 1 du projet Bâti-Tech est de modifier l'élément de façade Face InTec existant afin d'y ajouter la fonction "captage thermique" de l'énergie solaire reçue.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Bunea Mircea Stefan , Duret Alexis , Citherlet Stéphane , Bony Jacques , Affolter Jean-François , Favre Didier , Eicher Sara , Morey Philippe

Partenaires académiques: Lesbat; IESE

Partenaires professionnels: Alpiq InTec Romandie SA

Durée du projet: 01.07.2013 - 31.05.2017

Montant global du projet: 28'122 CHF

Statut: Terminé

Bâti-Tech - Volet 3: Ecobilan et réduction des impacts environnementaux de la production de matériaux de construction écologiques
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: Arbio SA; Morandi; Socle VD Ra&D; Dir. générale de l'env. de l'état de Vaud (DGE); Magripol SA

Description du projet : L'objectif de ce troisième volet du projet Bâti-Tech est d'effectuer un écobilan selon les règles de l'art de cinq de ces produits. Ceux-ci devraient présenter des impacts environnementaux et une consommation d'énergie primaire inférieure aux produits standards du même segment de marché.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Duret Alexis , Monney Isabelle , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Lasvaux Sébastien , Ropp Julien

Partenaires académiques: Lesbat

Durée du projet: 01.07.2013 - 30.09.2016

Montant global du projet: 126'320 CHF

Publications liées:

  • Life cycle impact assessment of recycled concrete and comparison between three concrete production scenarios

Statut: Terminé

Energie et rénovation ' Méthodes et outils pour la rénovation énergétique des bâtiments
AGP

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: FR - EIA - Institut TRANSFORM, Schwab Stefanie, FR - EIA - Institut TRANSFORM

Financement: HES-SO Rectorat; VS - Institut Systèmes industriels; Lesbat; hepia inPACT; Service de l'énergie; Service de l'énergie Vaud; Partenaire à trouver par HEPIA

Description du projet : L'assainissement énergétique des immeubles d'habitation est un enjeu majeur de la stratégie énergétique 2050 de la Confédération suisse. Malgré la volonté politique, le taux de rénovation énergétique reste relativement limité et le rythme ne semble pas s'accélérer. Parmi les obstacles le coût des travaux, le faible prix de l'énergie, les difficultés techniques, les questions patrimoniales, la disponibilité de spécialistes qualifiés, ou la pénurie de logements. Les interventions ponctuelles sans vision d'ensemble sont la norme. Lorsqu'un projet complet est mené à bien, il se résume souvent à une mise à jour des installations techniques, un remplacement des fenêtres et une isolation périphérique. Ces solutions peut-être valables sur le plan énergétique posent souvent des questions constructives, patrimoniales, de physique du bâtiment ou encore de durabilité. Le projet eREN a mené un travail sur l'enveloppe des bâtiments basé sur une approche globale et interdisciplinaire cherchant le meilleur équilibre entre efficience énergétique, aspects constructifs et de physique du bâtiment, économie, co-bénéfices et co-pertes et valeur patrimoniale. Les typologies constructives des bâtiments d'habitation collective en Suisse romande entre 1900 à 1990 ont été recensées. Chacune de ces époques présente des caractéristiques architecturales et constructives propres. Quinze typologies (modèles) ont été identifiées, représentatives de la production de logements collectifs du 20e siècle en Suisse romande. Chacune est différente et mérite d'être considérée avec respect. Intervenir sur un bâtiment existant (même banal) présente des enjeux patrimoniaux': le bâti ordinaire a toute son importance dans la définition de l'identité de la ville. Et l'application de solutions insuffisamment réfléchies peut être à l'origine de nombreux problèmes. Dix bâtiments représentatifs des typologies les plus courantes ont été sélectionnés pour faire l'objet d'une étude de cas. L'état existant a été analysé, puis une stratégie générale d'intervention a été choisie pour chaque cas': - préserver les caractéristiques - reconstruire les caractéristiques - ajouter de nouveaux éléments ou modifier l'image Plusieurs scénarios ont été développés pour chaque cas visant à répondre à la stratégie adoptée tout en satisfaisant aux exigences énergétiques fixées par la norme SIA 380/1 éd. 2009. Chaque scénario a été testé en matière thermique dans une série d'allers et retours entre architectes et ingénieurs qui ont débouché pour chacun des dix bâtiments sur une solution satisfaisant les différents critères. Les scénarios ont été chiffrés afin de compléter l'étude sur le plan économique. Tous atteignent les exigences normatives en préservant le caractère architectural quand cela s'imposait pour un coût comparable aux solutions plus communément mises en 'uvre, telles un crépi sur une isolation périphérique. Rénovation énergétique respectueuse de la substance architecturale du bâtiment à un coût abordable ne rime donc pas avec mission impossible. Ce résultat a pu être atteint grâce à une collaboration intense entre les différents spécialistes qui implique un investissement que souvent les propriétaires hésitent à consentir, bien qu'il ne représente qu'une fraction relativement faible du coût total. L'étude montre aussi que les coûts d'une rénovation énergétique demeurent très élevés en regard des gains que l'on peut espérer réaliser sur l'économie d'énergie, au tarif actuel de cette dernière. Il est vrai que le volet énergétique de la rénovation est souvent inclus dans un projet visant à revaloriser un immeuble qui nécessite de toute façon des travaux pour des questions de salubrité, de vétusté ou pour la mise en valeur d'un potentiel inexploité. Il n'en demeure pas moins que dans de nombreux cas où le bâtiment a été entretenu et où les perspectives d'augmentation des loyers sont faibles, une rénovation énergétique a peu de chances d'être entreprise, faute d'incitatio

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Radu Florinel , Périsset Blaise , Garin Isabelle , Rime Jean-Luc , Parrat Jonathan , Duret Alexis , Loperetti Murielle , Citherlet Stéphane , Favre Didier , Rinquet Lionel , Morand Gilbert , Padey Pierryves , Jaquerod Grégory , Dervey Sébastien , Gallinelli Peter , Camponovo Reto , Schwab Stefanie , Varesano Damien , Seppey Pierre-André

Partenaires académiques: FR - EIA - Institut TRANSFORM; Schwab Stefanie, FR - EIA - Institut TRANSFORM

Durée du projet: 01.05.2014 - 30.04.2016

Montant global du projet: 340'000 CHF

Statut: Terminé

Bâti-Tech - Histosol: Optimisation d'une nouvelle génération de collecteurs solaires invisibles
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: Socle VD Ra&D; Dir. générale de l'env. de l'état de Vaud (DGE)

Description du projet : L'objectif de ce deuxième volet du projet Bâti-Tech est d'optimiser et de réduire les coûts des collecteurs solaires Histosol. La réflexion se focalisera sur le transfert de chaleur entre la surface extérieure de la toiture et le collecteur de chaleur.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Bunea Mircea Stefan , Duret Alexis , Citherlet Stéphane , Bony Jacques , Favre Didier , Eicher Sara

Partenaires académiques: Lesbat

Durée du projet: 01.07.2013 - 31.12.2015

Montant global du projet: 395'450 CHF

Statut: Terminé

Smart Energy District Design ' Co-simulation platform for urban energy planning & design
AGP

Rôle: Co-requérant(s)

Requérant(e)s: VS - Institut Systèmes industriels, Page Jessen, VS - Institut Systèmes industriels

Financement: HES-SO Rectorat

Description du projet : The topic of urban energy concepts is gaining in importance yet so far it lacks the modelling tools required for the development of concepts, the transformation of these concepts into a design solution ready to be implemented (energy demand reduction measures; choice, sizing, location of production, storage, distribution technologies) and finally the development of an operation strategy for the designed infrastructure. An inter-disciplinary field of research, urban energy systems bring together a variety of well-established research disciplines, such as the production of heat/cold and of electricity via renewable and non-renewable technologies, electricity and thermal distribution networks, energy demand in buildings. Each of these disciplines already has its own tested simulation tools. Instead of developing new tools for the purpose of modelling urban energy systems we propose to bring together these simulation tools already used in the other disciplines within a 'co-simulation platform'.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Périsset Blaise , Garin Isabelle , Loperetti Murielle , Citherlet Stéphane , Robyr Jean-Luc , Favre Didier , Page Jessen , Morand Gilbert , Dervey Sébastien , Rey Vincent , Niederhäuser Elena-Lavinia , Carpita Mauro

Partenaires académiques: VS - Institut Systèmes industriels; Lesbat; FR - EIA - Institut ENERGY; Page Jessen, VS - Institut Systèmes industriels

Durée du projet: 01.01.2014 - 31.10.2015

Montant global du projet: 100'000 CHF

Statut: Terminé

Climatisation solaire à adsorption
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: HES-SO Rectorat; VD - Ra&D

Description du projet : Ce projet à pour but de developper un module de climatisation fonctionnant à l'aide de panneaux solaires thermiques, qui pourra être connecté à un combi-système solaire commerciale.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Citherlet Stéphane , Bony Jacques

Partenaires académiques: Lesbat; Citherlet Stéphane, Lesbat

Durée du projet: 01.10.2006 - 31.12.2008

Montant global du projet: 184'325 CHF

Statut: Terminé

Couplage d'une pompe à chaleur avec des capteurs solaires thermiques
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: VD - Ra&D; OFEN

Description du projet : Le but de cette étude consiste à analyser l'intérêt énergétique et environnemental du couplage d'une pompe à chaleur (PAC) avec un aéro-réchauffeur et des capteurs solaires thermiques dans le cas de la rénovation d'installation de chauffage. Le couplage d'une pompe à chaleur (PAC) avec une installation solaire thermique pour en améliorer les performances n'est pas nouveau. Des études ont été réalisées avec des capteurs solaires ther-miques traditionnels montés en série avec des sondes géothermiques verticales (SGV). Dans le ca-dre de remplacement d'une chaudière gaz ou mazout par une PAC, il n'est pas toujours possible techniquement ou financièrement de proposer une PAC avec SGV. L'idée de cette étude est d'analyser le potentiel de l'utilisation d'une PAC saumure/eau couplée à des capteurs solaires thermiques pour en augmenter les performances. Il serait ainsi possible d'utiliser efficacement cette technologie en vue d'un remplacement d'une chaudière conventionnelle à mazout. Ce système serait composé de capteurs solaires permettant de monter la température du circuit froid de la PAC afin d'en améliorer le COP grâce à deux aspects différents. Premièrement, l'augmentation de la température d'entrée de l'évaporateur accroit directement la valeur du COP. Deuxièmement, la température du circuit froid étant augmentée, il y aura moins de cycle de dégivrage de l'aéro-réchauffeur et en conséquence le COP global sera plus élevé.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Citherlet Stéphane , Bony Jacques , Martin-Drezet Christel

Partenaires académiques: Lesbat; Citherlet Stéphane, Lesbat

Durée du projet: 01.11.2007 - 01.07.2008

Montant global du projet: 55'880 CHF

Statut: Terminé

Combi-système solaire avec stockage par matériaux à changement de phase
AGP

Rôle: Requérant(e) principal(e)

Financement: VD - Ra&D; OFEN

Description du projet : Le but de ce projet est d'améliorer les performances des combi-systèmes solaire en utilisant la chaleur latente de PCM (matériaux à changement de phase). Ce projet comportera plusieurs phases dont les principales sont la modélisation numérique des performances d'un tel système, la conception d'un prototype et l'évaluation de ses performances par rapport à un combi-système solaire traditionnel.

Equipe de recherche au sein de la HES-SO: Citherlet Stéphane , Bony Jacques , Martin-Drezet Christel

Partenaires académiques: Lesbat; Citherlet Stéphane, Lesbat

Durée du projet: 15.10.2003 - 29.12.2006

Montant global du projet: 477'715 CHF

Statut: Terminé

2017

Product-specific Life Cycle Assessment of ready mix concrete :
Article scientifique ArODES
comparison between a recycled and an ordinary concrete

Annelore Kleijer, Sébastien Lasvaux, Stéphane Citherlet, Marco Viviani

Resources, Conservation and Recycling,  2017, 122, pp. 210-218

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Résumé:

Recycled concrete is one of the most efficient answers to the shortage of natural aggregate in highly populated and protected regions, such as Switzerland. Although the technology has evolved and today a number of certified recycled concretes are available in the ready mix concrete market,there are still many barriers to its use for structural purposes. These are caused by early tests that, analyzing non-optimized or non-commercial products, reached the conclusion that the performances of recycled concrete would not match the ones of ordinary concrete. Furthermore, early studies on the environmental impact of recycled concrete seemed to confirm an identical environmental impact for recycled and ordinary concrete (Viviani 2011 ; Viviani 2014). In this paper, is presented a thorough Life Cycle Assessment (LCA) for a commercialized recycled concrete and a commercialized ordinary concrete of the same strength class, both certified, both deeply characterized, showing virtually identical physical and rheological properties and sold at the same price (recycled concrete price being slightly lower than the ordinary). This LCA study shows that recycled concrete is only slightly better than ordinary concrete in terms of greenhouse gases emissions. This difference is yet not enough significant (1%) as well as for the cumulative energy demand (4%). In opposite, it performs better with around 12% less environmental impacts according to the Swiss Ecological Scarcity 2006 Method. So, current actions taken to promote their use are fully in the direction of a more sustainable construction industry if the transportation distance to the construction site is minimized and below e.g., 25 km as recommended in the Swiss Minergie ECO label.

2016

Rénovation énergétique :
Livre ArODES
approche globale pour l'enveloppe du bâtiment

Stefanie Schwab, Jean-Luc Rime, Grégory Jaquerod, Lionel Rinquet, Guillaume Rey, Reto Camponovo, Peter Gallinelli, Stéphane Citherlet, Didier Favre, Blaise Périsset, Gilbert-André Morand, Sébastien Dervey

2016,  Institut d'Architecture TRANSFORM, Haute école d'ingénierie et d'architecture de Fribourg : Fribourg, Suisse Institut du Paysage, d'Architecture, de la Construction et du Territoire, inPACT, Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève : Genève, Suisse Institut Systèmes industriels - Efficience énergétique, Haute école d'ingénierie - HES-SO Valais-Wallis : Sion, Suisse Laboratoire d'énergie solaire et physique du bâtiment, IGT-LesBAT, Haute école d'ingénierie et de gestion du canton de Vaud : Yverdon-les-Bains, Suisse,  54 p.

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Résumé:

Méthodes et outils pour la rénovation énergétique de l'enveloppe des immeubles d'habitation : L'assainissement énergétique des immeubles d'habitation est un enjeu majeur de la stratégie énergétique 2050 de la Confédération suisse. Malgré la volonté politique, le taux de rénovation énergétique reste relativement limité et le rythme ne semble pas s'accélérer. Parmi les obstacles le coût des travaux, le faible prix de l'énergie, les difficultés techniques, les questions patrimoniales, la disponibilité de spécialistes qualifiés, ou la pénurie de logements. Les interventions ponctuelles sans vision d'ensemble sont la norme. Lorsqu'un projet complet est mené à bien, il se résume souvent à une mise à jour des installations techniques, un remplacement des fenêtres et une isolation périphérique. Ces solutions peut-être valables sur le plan énergétique posent souvent des questions constructives, patrimoniales, de physique du bâtiment ou encore de durabilité. eREN a mené un travail sur l'enveloppe des bâtiments basé sur une approche globale et interdisciplinaire cherchant le meilleur équilibre entre efficience énergétique, aspects constructifs et de physique du bâtiment, économie, co-bénéfices et co-pertes et valeur patrimoniale. Les typologies constructives des bâtiments d'habitation collective en Suisse romande entre 1900 à 1990 ont été recensées. Cinq époques caractéristiques ont été retenues : avant-guerre (1900- 1920), entre-deux-guerres (1921 -1945), après-guerre (1946-1960), haute conjoncture (1961 - 1975) et après crise pétrolière (1975 - 1990), époque à partir de laquelle une prise de conscience au sujet de la consommation d'énergie a vu le jour, débouchant sur les premières normes en matière d'énergétique du bâtiment. Chacune de ces époques présente des caractéristiques architecturales et constructives propres. Quinze typologies (modèles) ont été identifiées, représentatives de la production de logements collectifs du 20e siècle en Suisse romande. Chacune est différente et mérite d'être considérée avec respect. Intervenir sur un bâtiment existant (même banal) présente des enjeux patrimoniaux: le bâti ordinaire a toute son importance dans la définition de l'identité de la ville. Et l'application de solutions insuffisamment réfléchies peut être à l'origine de nombreux problèmes. Dix bâtiments représentatifs des typologies les plus courantes ont été sélectionnés pour faire l'objet d'une étude de cas. L'état existant a été analysé, puis une stratégie générale d'intervention a été choisie pour chaque cas: préserver les caractéristiques, reconstruire les caractéristiques, ajouter de nouveaux éléments ou modifier l'image. Plusieurs scénarios ont été développés pour chaque cas visant à répondre à la stratégie adoptée tout en satisfaisant aux exigences énergétiques fixées par la norme SIA 380/1 éd. 2009. Chaque scénario a été testé en matière thermique dans une série d'allers et retours entre architectes et ingénieurs qui ont débouché pour chacun des dix bâtiments sur une solution satisfaisant les cinq critères définis. Les scénarios ont été chiffrés afin de compléter l'étude sur le plan économique. Tous atteignent les exigences normatives en préservant le caractère architectural quand cela s'imposait pour un coût comparable aux solutions plus communément mises en œuvre, telles un crépi sur une isolation périphérique. Rénovation énergétique respectueuse de la substance architecturale du bâtiment à un coût abordable ne rime donc pas avec mission impossible. Ce, résultat a pu être atteint grâce à une collaboration intense entre les différents spécialistes qui implique un investissement que souvent les propriétaires hésitent à consentir, bien qu'il ne représente qu'une fraction relativement faible du coût total. L'étude montre aussi que les coûts d'une rénovation énergétique demeurent très élevés en regard des gains que l'on peut espérer réaliser sur l'économie d'énergie, au tarif actuel de cette dernière. Il est vrai que le volet énergétique de la rénovation est souvent inclus dans un projet visant à revaloriser un immeuble qui nécessite de toute façon des travaux pour des questions de salubrité, de vétusté ou pour la mise en valeur d'un potentiel inexploité. Il n'en demeure pas moins que dans de nombreux cas où le bâtiment a été entretenu et où les perspectives d'augmentation des loyers sont faibles, une rénovation énergétique a peu de chances d'être entreprise, faute d'incitation économique suffisante. L'obligation d'atteindre les valeurs sévères prescrites par la norme SIA 380/1 éd. 2009 dans le cadre de la rénovation peut même avoir l'effet pervers de décourager le propriétaire d'entreprendre certains travaux qui amélioreraient notablement la situation à moindre coût sans pour autant atteindre les limites légales. Le durcissement des valeurs cibles pour la rénovation qui a commencé avec la révision de 2009 de la norme et qui va selon toute vraisemblance se poursuivre pourrait encore amplifier le décalage entre des intentions en soi louables et le taux de rénovation. Finalement inscrire dans la loi l'obligation d'assainir l'enveloppe des bâtiments à court ou moyen terme pourrait impliquer des coûts très élevés que de très nombreux propriétaires ne seraient pas à même d'assumer, faute de fonds de rénovation suffisant. Les collectivités publiques sont d'ailleurs confrontées au même défi. Force est aussi de constater que tant les mandataires que les entreprises spécialisées de qualité feraient défaut devant l'immensité de la tâche. Ces conclusions peuvent sembler négatives. Elles ne le sont que si l'on s'arrête à ce constat en baissant les bras. Nous pensons que les pistes existent pour infléchir le cours des choses: la réglementation et également les labels qui ont été jusque-là axés principalement sur les constructions neuves doivent beaucoup mieux prendre en compte les spécificités de la rénovation du bâti existant et de ses limites ; l'information, l'incitation et l'obligation doivent être menées de front intelligemment et avec une vision à long terme, à l'échelle de la durée de vie des bâtiments. L'implication des spécialistes des différents domaines et la prise en compte des particularités du système politique suisse sont de mise afin d'éviter les écueils ; l'effort de formation dans le domaine auprès des professionnels, des entreprises, des apprentis et étudiants doit être renforcé pour que la rénovation énergétique bénéficie de professionnels qualifiés. Le jeu en vaut la chandelle. Et quoi qu'il en soit, avons-nous le choix?

2015

Mathematical modelling of unglazed solar collectors under extreme operating conditions
Article scientifique ArODES

Mircea Bunea, Bengt Peres, Sara Eicher, Catherine Hildbrand, Jacques Bony, Stéphane Citherlet

Solar Energy,  2015, vol. 118, pp. 547-561

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Résumé:

Combined heat pumps and solar collectors got a renewed interest on the heating system market worldwide. Connected to the heat pump evaporator, unglazed solar collectors can considerably increase their efficiency, but they also raise the coefficient of performance of the heat pump with higher average temperature levels at the evaporator. Simulation of these systems requires a collector model that can take into account operation at very low temperatures (below freezing) and under various weather conditions, particularly operation without solar irradiation. A solar collector mathematical model is developed and evaluated considering, the condensation/frost effect and rain heat gains or losses. Also wind speed and long wave irradiation on both sides of the collector are treated. Results show important heat gains for unglazed solar collectors without solar irradiation. Up to 50% of additional heat gain was found due to the condensation phenomenon and up to 40% due to frost under no solar irradiation. This work also points out the influence of the operating conditions on the collector’s characteristics. Based on experiments carried out at a test facility, every heat flux on the absorber was separately evaluated so that this model can represent a valuable tool in optimising the design or the thermal efficiency of the collector. It also enables the prediction of the total energy yield for solar thermal collectors under extreme operating conditions.

2012

Solar assisted heat pump for domestic hot water production
Article scientifique ArODES

Sara Eicher, Catherine Hildbrand, Jacques Bony, Mircea Bunea, Jean-Christophe Hadorn, Stéphane Citherlet

Energy Procedia,  2012, vol. 30, pp. 571-579

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Résumé:

In this article, a R&D project is described involving a prototype solar assisted heat pump (HP) designed for domestic hot water preparation for single family dwellings. This project, developed within the framework of Task 44 of the IEA Solar and Cooling Programme, uses solar energy on the HP evaporator side to maximize the performance level of the system. In cases where solar energy is not enough, the HP under investigation has been designed to extract energy from the heating circuit of the building. This study involves both test bench measurements and dynamic simulations of the solar assisted heat pump system. The overall objectives of the project are summarised as follows: • Development of solar thermal technology • Improvement of HP performance for DHW production • Reduction of non-renewable energy consumption • Reduction of environmental impacts This article presents an overview of the project and its current status.

2008

Eco-Bat :
Article scientifique ArODES
a design tool for assessing environmental impacts of buildings and equipment

Didier Favre, Stéphane Citherlet

Building Simulation,  2008, vol. 1, pp. 83-94

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Résumé:

This paper presents the features of Eco-Bat, a computer program developed to assess the environmental impacts of buildings, including construction materials and energy consumed, during its life cycle. The methodology used to evaluate environmental impacts based on a life cycle assessment (LCA) approach, compatible with ISO 14040 standards, is detailed. The data are mainly extracted from an environmental impacts database, Ecoinvent, which contains values for the manufacturing and elimination of numerous materials as well as other processes. Two applications are presented to illustrate the possibilities offered by Eco-Bat. The first one is a comparison of different variants of building facades. The second example shows the analysis of a whole building including its energy consumption.

2007

Numerical model and experimental validation of heat storage with phase change materials
Article scientifique ArODES

Jacques Bony, Stéphane Citherlet

Energy and Buildings,  2007, vol. 39, no. 10, pp. 1065-1072

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Résumé:

This paper describes the numeric model developed to simulate heat transfer in phase change materials (PCM) plunged in water tank storage. This model, based on the enthalpy approach, takes into account the conduction and the convection into PCM as well as at the interface between PCM and water of the storage. Furthermore, hysterisis and subcooling are also included. This model has been implemented in an existing TRNSYS type of water tank storage. It allows the simulation of a water storage tank filled with PCM modules made of different materials and different shapes such as cylinders, plates or spheres bed. Comparisons between measurements and simulations has been undertake to evaluate the potential of this model.

2005

Energy and environmental comparison of three variants of a family house during its whole life span
Article scientifique ArODES

Stéphane Citherlet, T. Defaux

Building and Environment,  2005, vol. 42, no. 2, pp. 591-598

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Résumé:

The aim of this study is to analyse and compare three variants of a family house in order to evaluate the total environmental impacts produced during the whole building life cycle. The first variant corresponds to the standard in force in Switzerland, the second alternative to the requirements of a quality control label for houses with low energy consumption and the third case is a very low energy consumption building. The three variants have the same architectural aspect but different insulation thicknesses and types, different energy production systems and the use of different renewable energies. The calculation of the environmental impacts is carried out by means of a life cycle analysis, which includes not only the impact related to the energy consumption during the occupancy stage, but also the materials manufacture, transport, replacement and elimination at the end of the building lifetime. The results are expressed with the Swiss and the UCTE (Union for the Co-ordination of Transmission of Electricity) electricity mix to analyse how they influence the building impact.

2003

Integrated assessment of thermal performance and room acoustics
Article scientifique ArODES

Stéphane Citherlet, Iain Macdonald

Energy and Buildings,  2003, vol. 35, no 3, pp. 249-255

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Résumé:

The acoustical and thermal properties of materials have contradictory behaviour. Constructions, which provide good acoustic absorption usually, have a low thermal inertia and vice versa. It is therefore important to find a balance between acoustic absorption and thermal inertia in order to deliver well designed buildings. This paper presents an integrated solution, developed to assess the room acoustics performance of a building within the ESP-r environment. The approach used in this work applies the diffuse-sound field theory to calculate the reverberation time via three analytical equations: Sabine, Eyring and Millington approaches. The calculation includes the absorption of the space boundaries, the occupants and furniture. Also included is the air absorption, which takes into account the air temperature and humidity from the thermal simulation. Finally, a case study has been analysed. The simulation results have been compared with measurements from a monitored building to verify the validity of the approach.

2002

Assessing energy, lighting, room acoustics, occupant comfort and environmental impacts performance of building with a single simulation program
Article scientifique ArODES

Stéphane Citherlet, J. Hand

Building and Environment,  2002, vol. 37, no. 8-9, pp. 845-856

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Résumé:

This paper presents the developments, implementation and application of an extensive building representation which supports the holistic performance assessment of building performance within a single application. This new development supports various views of performance throughout the building life cycle in relation to performance domains such as energy consumption, lighting availability, occupant comfort (thermal, visual), room acoustics and the environmental impacts related to the construction materials and fuel streams over the whole building life span. To achieve this generic representation, the data model has three main features. Firstly, the geometry and physical model (i.e. the material composition of the geometrical elements) are decoupled to enable flexibility in the building description. Secondly, the physical model is structured to support the different building life cycle phases. Lastly, for each phase, the physical model comprises material and construction properties for each performance view. The corresponding data model has been implemented into ESP-r, an existing building simulation application, and its features have been extended in order to support room acoustics and environmental impacts. Finally, to demonstrate the applicability of the approach, a multiple-view performance assessment of an existing office building has been undertaken. It includes the assessment of the energy consumption, room acoustics, occupant comfort, and the environmental impacts. The simulation results have been compared with in situ measurements monitored in the building during the post-occupancy phase.

2001

Integration in building physics simulation
Article scientifique ArODES

Stéphane Citherlet, J. A. Clarke, J. Hand

Energy and Buildings,  2001, vol. 33, no. 5, pp. 451-461

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Résumé:

Depuis plus d’un quart de siècle, des programmes de simulation en physique du bâtiment ont été développés pour simplifier la résolution de calculs fastidieux et complexes. Mais quel que soit le type de programmes, ils ne traitent que d’un nombre limité de domaine de la physique du bâtiment. Néanmoins, les développements récents en architecture requiert de plus en plus une approche intégrée des différents domaines découlant du concept et des matériaux utilisés. Chaleur, lumière, ventilation ou acoustique sont étroitement liés et ce n’est qu’en tenant compte des ces interactions, qu’il est possible de connaı̂tre le comportement global du bâtiment. Ce papier décrit une approche possible pour une méthodologie intégrée de la simulation en physique du bâtiment.

2020

Dynamic Life Cycle Assessment of the building electricity demand :
Conférence ArODES
a case study

Pierryves Padey, Kyriaki Goulouti, Didier Beloin Saint-Pierre, Sébastien Lasvaux, Massimiliano Capezzali, Vasco Medici, Jalomi Maayan Tardif, Stéphane Citherlet

Proceedings of 21. Status-Seminar "Erneuern! Sanierungsstrategien für den Gebäudepark", 3-4 September 2020, Aarau, Switzerland

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Résumé:

The environmental footprint of the Swiss consumed electricity is not constant over the year. Indeed, the share of the energy production means varies throughout the days, weeks and months, as a function of the electricity demand, resource availability (hydro, solar) and the power plant availability (maintenance). Switzerland also balances its electricity grid with imports from neighboring countries. All these possible fluctuations imply a variable environmental footprint of the Swiss consumed electricity, which affect the environmental impact of the building electricity demand. So far, in Switzerland, the environmental accounting of the building energy demand considers yearly average impacts for the consumed electricity. The EcoDynBat project has developed a framework to collect and merge all the necessary data to conduct a Dynamic Life Cycle Assessment (DLCA) of the environmental impact for the Swiss building consumed electricity under different time steps. The resulting database and methodology has been applied to different profiles of building electricity demand, including buildings with heat pump and/or decentralized electricity production systems. The study evaluates the influence of different time step resolutions on the environmental impacts of the electricity demand in Swiss buildings. Results for the climate change impact show a variability going from 36 to 580 g of CO2 eq/kWh for the consumed electricity when using an hourly resolution, during a one year period. This variability causes an increase in the impacts of up to 24% for space heating, when compared to the annual average impacts. Other electricity loads that do not have a seasonal profile are less affected by the time resolution. Nevertheless, observed trends suggest that an hourly resolution will be relevant to evaluate the potential environmental impacts of smart buildings.

2019

Development of a vacuum insulated thermal energy storage for industrial applications
Conférence ArODES

Sara Eicher, Martin Guillaume, Xavier Jobard, Jacques Bony, Vittorio G. Palmieri, Francesco Di Giamberardino, Stéphane Citherlet

Proceedings of the ISES Solar World Congress 2019 and IEA SHC International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry 2019

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Résumé:

In this article the development of a high performance, double-wall vacuum insulated thermal energy storage for high temperature applications is presented. In this concept, the main heat losses of the tank are limited to radiation and to the thermal bridges present in the wall of the tank and fittings. This concept is well suited for high temperature applications such as those found in the industrial sector where storage energy losses are an important issue. Few studies on double wall evacuated tanks were found in the open literature and none employed a completely evacuated gap as proposed in this study. A structural analysis was performed to validate the proposed design and ensure conformity to high temperature applications. Preliminary heat transfer calculations assessed the impact of low emissivity coatings on the radiative heat transport in the evacuated gap. A numerical model of the container was developed and the thermal behaviour investigated under different operating conditions.

Solar thermal systems for the swiss pharmaceutical industry sector
Conférence ArODES

Martin Guillaume, Guy Wagner, Xavier Jobard, Sara Eicher, Stéphane Citherlet

Proceedings of the ISES Solar World Congress 2019 and IEA SHC International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry 2019

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Résumé:

This work focuses on the integration of solar thermal systems in the Swiss pharmaceutical industry to provide the thermal energy required by their processes. In a first step, an analysis of the heat demand in this sector is carried out with a review of the processes that can benefit from solar energy. To identify the barriers of the solar system integration and define adequate solutions, two case studies are considered. In these feasibility studies, the objective is to identify the possible integration points for a solar thermal system and determine their profitability. For this purpose, simulations are carried out using two different tools (Gain Buddy and Polysun) to determine the proportion of solar energy that can be recovered by the selected pharmaceutical processes.

IMPROVE :
Conférence ArODES
enhancing demand-side energy reduction through informative billing strategies

Juerg Bichsel, Dominique Kunz, Pierryves Padey, Stéphane Citherlet, Sarah Eicher, Francesca Cellina, Roberta Castri, Uros Tomic, Vicente Carabis

Journal of Physics: Conference Series - Proceedings of CISBAT 2019 – International Scientific Conference, 4-6 September 2019, Lausanne, Switzerland

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Résumé:

In Switzerland, most of the information available on the energy bills corresponds to the minimum legal requirements imposed by national regulations. Such a scarcely understandable information does not motivate consumers to reflect on their level of energy consumption. A more user-friendly information presentation on the energy bill may induce increased awareness, laying the grounds for behaviour changes required to achieve the goals of the Energy Strategy 2050 of the Swiss Federal Council. The aim of the IMPROVE project was to explore how both consumers and energy utilities evaluate and perceive the importance of introducing enriched information on the energy bill to encourage households to reconsider their energy consumption levels.

2018

Drainback solar thermal systems in Switzerland :
Conférence ArODES
market overview and main barriers

Sara Eicher, Mircea Bunea, Martin Guillaume, Jacques Bony, Stéphane Citherlet

Proceedings of EuroSun 2018, 10-13 September 2018, Rapperswill, Switzerland

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Résumé:

During the last years, solar thermal systems have lost in attractiveness mostly due to their high initial installation costs, higher complexity compared to photovoltaic systems and a regular need of maintenance to avoid overheating and freezing problems, e.g. control of glycol mixture properties. Drainback (DB) solar thermal systems may overcome some of these issues and contribute to the market recovery as it prevents overheating and freezing of the solar system components even when pure water is used as the heat carrier fluid. It also needs less components than classical pressurised systems, which leads to less complex, lower system costs. Nevertheless, this type of system has not been very successful in Switzerland, only accounting for a small part of the market. In order to identify the barriers preventing the wide Swiss acceptance of DB systems, a literature review was performed and an online survey conducted and addressed to the different actors of the solar thermal sector. The aim is to understand the reasons of low market penetration of DB systems in Switzerland and to clearly identify the main barriers to its spreading. Results show that investments in research, product development, technology demonstration and market deployment in the form of professional training and technology information are essential to promote the DB in Switzerland.

2017

Medium temperature solar thermal installation for industrial thermal storage of bituminous products
Conférence ArODES

Mircea Bunea, Catherine Hildbrand, Sara Eicher, Alexis Duret, Stéphane Citherlet

Proceedings of SES Solar World Congress 2017, 29 Oct.-2 Nov. 2017, Abu Dhabi, UAE

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Résumé:

In this article, the performance analysis of a medium-temperature solar thermal installation integrated at the Colas Suisse SA industrial site in Yverdon-les-Bains (CH) is presented. The innovative collector system supplies energy for the temperature maintenance of bituminous products and provides part of the heating needs of the administrative building in the industrial site. The initial objective of Colas Suisse SA was to cover approximately 60% of the thermal energy demand of the site with solar energy. Field measurements provided an insight into the overall operation of the installation during 2015 to 2017. Despite improvement of the system, the performance of the collector field both in terms of energy and financial aspects was found below the expected values. On the other hand, simulations have shown the potential for improvement offered by the current installation. Despite nonoptimal operation of the solar installation, a life cycle impact assessment have indicated interesting potential primary energy savings and greenhouse gas reductions.

2016

Optimum environnemental et financier des isolations pour les rénovations
Conférence ArODES

Sébastien Lasvaux, Catherine Hildbrand, Didier Favre, Blaise Périsset, Jacques Bony, Stéphane Citherlet

Proceedings of 19. Status-Seminar « Forschen für den Bau im Kontext von Energie und Umwelt »

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Résumé:

Cet article s’inscrit dans le projet ECO-Reno "Rénovation à faible impacts environnementaux dans le domaine de l’habitation" et présente une approche permettant de déterminer des couples optimaux isolant/système de chauffage permettant de minimiser les impacts environnementaux et les coûts combinés entre l’isolation et la consommation d’énergie nécessaire au chauffage d’un bâtiment. La particularité de ce travail réside dans la prise en compte des contraintes réelles liées à la pose d’isolation. L’analyse a été faite sur quatre éléments de construction associés à cinq systèmes de chauffage différents. Les résultats montrent que ces couples diffèrent selon l’indicateur évalué et que les EOI (épaisseur optimale d’isolation) financières sont généralement plus faibles que les EOI environnementales. De plus, les résultats obtenus avec cette méthode ont été comparés avec les épaisseurs d’isolants préconisés par les normes et les labels énergétiques actuels. Ce point a mis en évidence que le respect des normes engendre systématiquement un surcoût financier et environnemental sur la durée de vie du bâtiment alors que la pose d’épaisseurs satisfaisant le label Minergie-P® permet d’être proche des optimums financiers et environnementaux.

Étude détaillée d'une rénovation à haute performance énergétique d'un bâtiment multifamilial
Conférence ArODES

Jacques Bony, Didier Favre, Sébastien Lasvaux, Blaise Périsset, Catherine Hildbrand, Sara Eicher, Stéphane Citherlet

Proceedings of 19. Status-Seminar « Forschen für den Bau im Kontext von Energie und Umwelt »

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Résumé:

Cet article s’inscrit dans le projet ECO-Reno "Rénovation à faible impacts environnementaux dans le domaine de l’habitation" et présente une évaluation des impacts environnementaux et des coûts liés à la rénovation énergétique d’un bâtiment d'habitation de 59 appartements. L'analyse de cycle de vie montre des résultats très positifs quel que soit l'indicateur environnemental considéré (CEDNRE, GWP et UBP). La part des matériaux utilisés dans la rénovation reste faible en comparaison des économies d'énergie réalisées. Les aspects financiers ont mis en évidence la grande influence de l’évolution du prix de l'énergie sur le nombre d'années nécessaire pour le remboursement des investissements. Dans le cas de ce bâtiment, ce remboursement via les économies d’énergie parait difficile à l'échelle du temps des constructions actuelles. Cependant, une répercussion des coûts de rénovation a été effectuée sur les loyers et permet d'envisager l’exploitation financière de ce bâtiment sereinement.

Energetische Sanierung :
Conférence ArODES
Ganzheitliche Strategienfür Gebäudehüllen

Stefanie Schwab, Lionel Rinquet, Grégory Jaquerod, G. Rey, Stéphane Citherlet, D. Favre, Sébastien Dervey, Gilbert Morand, Jean-Luc Rime, Reto Camponovo, Peter Gallinelli

Proceedings of 19. Status-Seminar « Forschen für den Bau im Kontext von Energie und Umwelt »

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Résumé:

The energy refurbishment of multi dwelling buildings is a key issue of the Swiss government’s 2050 Energetic strategy. eREN is focusing on the envelope of such buildings in Western Switzerland and is proposing a global approach of well-balanced solutions between energy efficiency, constructive feasibility, building physics, cost and preservation of the architectural heritage. Ten multi-dwelling buildings representing the most common constructive typologies have been selected and used as case studies. In every case a scenario could be elaborated that respects the above criteria and complies with the legal requirements of SIA 380/1 (2009) at a cost comparable to standard solutions such as perimeter insulation with render. This result was obtained thanks to an intense collaboration between the various specialists working on the project.

Economic and environmental assessment of building renovation :
Conférence ArODES
application to residential buildings heated with electricity in Switzerland

Blaise Périsset, Sébastien Lasvaux, Catherine Hildbrand, Didier Favre, Stéphane Citherlet

Proceedings of Sustainable Built Environment (SBE) regional conference ; Expanding Boundaries: Systems Thinking for the Built Environment, 15-17 June 2016, Zurich, Switzerland

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Résumé:

Following the Fukushima accident in 2011, Switzerland decided to start turning off the electricity coming from nuclear power plants as a part of an ambitious “Energy Strategy 2050” including better energy savings and efficiency of buildings and the development of renewable energies. In this new framework, one of the measures concerns the replacement of direct electric heating systems. It has been discussed in some Swiss cantons and increases the pressures on building tenants that use direct electricity as energy carrier e.g., for heating. However, from an environmental and economic point of view it is not clear yet whether it is better to renovate the building envelope, the electric heating systems or a combination of both. As several alternatives exist during a building renovation, the objective of this paper is to conduct an integrated economic and environmental assessment of four representative scenarios using the Life Cycle Assessment and Life Cycle Cost methodologies based on Swiss standards and cost data collected from manufacturers. From an economic point of view, results showed that the renovation of the electric heating system by a heat pump, solution often promoted by Swiss cantons, enables to get similar costs compared to the existing building. This solution is more interesting than the building envelope renovation or the switch to another heating system for which a technical room needs to be created. From an environmental point of view, the building envelope renovation is fundamental to lower the impacts. The partial renovation of the building envelope while keeping the direct electric heating system gives equivalent results compared to the only replacement of the electric heating by an air-to-water heat pump. Finally, this study shows that it is not always possible to be below the indicative values of the SIA 2040 standard “Energy Efficiency Path” (intermediate goals of the 2000-Watt Society) for the “Construction” and “Operational” aspects for building renovation.

2015

Analysis of a medium temperature solar thermal installation with heat storage for industrial applications
Conférence ArODES

Mircea Bunea, Catherine Hildbrand, Alexis Duret, Sara Eicher, Lionel Péclat, Stéphane Citherlet

Energy Procedia ; Proceedings of the 4th International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry (SHC 2015), 2-4 December 2015, Istanbul, Turkey

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Résumé:

Willing to be an active participant to the Swiss strategy for sustainable development, Colas Switzerland SA, has decided to integrate a solar thermal installation in one of its bitumen storage industrial site. Situated in Yverdon-les-Bains (Switzerland), the solar installation aims to provide up to 60% of the thermal energy demand of the site. Coupled with a gas boiler, the solar collectors were designed to meet the energy needs of an onsite building, and to ensure constant temperature of a bitumen tank and two emulsions tanks (mixture of bitumen and water). In order to analyse and optimise the thermo-economic and environmental efficiency of this installation, a R&D project funded by the Swiss Federal Office of Energy was launched in 2014. This article gives an overview of the project objectives and describes the solar thermal installation and its operating modes. It also presents the numerical model and the first experimental results. First observations have revealed a thermal installation operating well behind its expected targets. Typically, the solar collector efficiency at temperatures above 200 °C is 50% lower than expected since it is operating under non-optimal conditions. Some technical dysfunctions have also been detected in the control system of one of the storage tanks. Consequently, a thorough evaluation of the operation of the installation was conducted to identify any other anomalies. In parallel to this work, the numerical model of the installation was developed and is currently under validation against the ongoing experimental measurements. Preliminary simulations of the installation in its current state have showed a solar yield nearly 2 times lower than expected, confirming the existence of anomalies in the running of the installation.

Life cycle assessment of energy related building renovation :
Conférence ArODES
methodology and case study

Sébastien Lasvaux, Didier Favre, Blaise Périsset, Jacques Bony, Catherine Hildbrand, Stéphane Citherlet

Energy Procedia ; Proceedings of the 6th International Building Physics Conference, IBPC 2015, 14-17 June 2015, Torino, Italy

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Résumé:

The building sector contributes up to 40% of energy consumption and 30% of greenhouse gases emissions (GHG) worldwide [1]. One of the main driver to mitigate these energy and GHG emissions is the renovation of existing buildings. While the energy demand is reduced during an energy related renovation, investment costs and environmental impacts increase due to the materials and building integrated technical systems (BITS) replaced or added to improve its energy performance. To address these trade-offs, there is a need to consider a life cycle approach to avoid impacts’ transfer between the operational and embodied energy and impacts. In this paper, we present a pragmatic Life Cycle Assessment (LCA) methodology for energy related renovation measures of building developed in the framework of the IEA annex 56 “Cost effective energy and carbon emissions optimization in building renovation”. The approach is consistent with the existing building LCA's state-of-the-art but goes into a more applicable methodology by focusing only on the significant life cycle stages for energy related building renovation i.e. the production, transportation, replacement and end of life of new materials for the thermal envelope and building integrated technical systems (BITS) and the operational energy demand. In this paper, the methodology is applied on a Swiss multi-family residential building built in 1965 which was renovated in 2010. The LCA is presented using three indicators: the total and non-renewable cumulative energy demand (CED) and the global warming potential (GWP). Results show that embodied CED and GWP remain negligible in the renovated building compared to the energy savings. Further studies are needed to further apply this LCA methodology.

Development of a high performance facade element
Conférence ArODES

Sara Eicher, Jacques Bony, Alexandre Duret, Mircea Bunea, Stéphane Citherlet

Proceedings of CISBAT 2015 - Cleantech for Smart Cities Buildings - From Nano to Urban Scale, 9-11 September 2015, Lausanne, Switzerland

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Résumé:

This paper presents an overview of the R&D activities for the Bâti-Tech project that concerns integration of solar thermal collectors into an existing, commercialised multifunctional facade element. The study involves both monitoring and test bench measurements along with dynamic simulations of the facade element integrated in a building. The existing facade concept includes thermal and acoustic insulation and PV production. The overall objective of the project is to modify the current facade element and integrate a solar thermal collecting function for building heating purposes. This project, funded by the Canton of Vaud, was launched at the end of 2013 within the framework of its "100 millions pour les énergies renouvelables et l’efficacité énergétique" programme. Research has indicated that the PV performance of the investigated facade is greatly affected by shading of the near surrounding. Measured stagnation temperatures of the PV panel of the facade element have also shown a limited potential for using heat from these modules for heating applications unless combined with a heat pump. Simulations have further suggested that the use of flat plate systems as a collecting device integrated in the building envelope could be interesting for space heating and domestic hot water preparation. The study is now focusing on the modification and integration of a solar thermal collector into the existing facade concept.

2014

Medium temperature solar thermal installation with thermal storage for industrial applications
Conférence ArODES

Mircea Bunea, Alexis Duret, Stéphane Citherlet, Lionel Péclat, Elimar Frank

Proceedings of EuroSun 2014, 16-19 September 2014, Aix-les-Bains, France

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Résumé:

In 2012, COLAS, the worldwide leader in the bitumen and road coatings sector, has decided to equip one of its regional sites with a solar thermal installation for temperatures up to 200°C. Coupled with a gas boiler, the solar collectors were installed with the dual purpose of meeting the thermal energy needs of a workshop building and to maintain two bitumen storage tanks above its melting point. This article gives a short description of the heating system at this industrial site and of its operating modes. It also describes the numerical model developed for detailed system simulation. First simulation results give a low annual solar heat gain of 94.6 kWh/m2 which is 2.6 times lower than initial estimations. Further investigations will be performed during the ongoing project in order to optimize the solar heat gain and to identify the reasons for this unsatisfactory result.

2013

Life cycle impact assessment of recycled concrete and comparison between three concrete production scenarios
Conférence ArODES

Annelore Kleijer, Stéphane Citherlet, Blaise Périsset

Proceedings of CISBAT 2013 - Cleantech for Smart Cities Buildings - From Nano to Urban Scale, 4-6 September 2013, Lausanne, Switzerland

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Résumé:

Recycled concrete is now used in many different applications and scientific studies have shown that they have performances similar to concretes which use natural gravel [1, 2]. With the aim to evaluate the environmental impacts of recycled concrete, a life cycle impact assessment (LCIA) has been performed and results compared with those of normal This study is the result of a project involving the “Claie-aux-Moines (GCM)” gravel mining company and the Canton of Vaud to determine whether the impacts of transporting materials are significant for three different concrete production processes. Two relevant environmental indicators in building environment showed that the recycled concrete have relatively less impacts than normal concrete. This study also demonstrated that the material origin should be taken into account in the LCIA as transport distances have a non-negligible influence on the impacts. These findings suggest that recycled concrete could be an alternative solution to normal concrete as it contributes to reduce environmental impacts of buildings and preserve natural resources by reusing recycled gravel resources.

Life cycle impact assessment of a solar assisted heat pump for domestic hot water production and space heating
Conférence ArODES

Sara Eicher, Catherine Hildbrand, Annelore Kleijer, Jacques Bony, Mircea Bunea, Stéphane Citherlet

Energy Procedia ; Proceedings of the 2nd International Conference on Solar Heating and Cooling for Buildings and Industry (SHC 2013), 23-25 September 2013, Freiburg, Germany

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Résumé:

Solar heat pumps (SHP) are a class of heating systems combining solar thermal technology with heat pumps. In this article the life cycle impact assessment (LCIA) of a SHP system used to produce domestic hot water (DHW) and space heating (SH) for single family dwellings is presented. This study intends to evaluate the environmental impacts of the energy and material used in a serial SHP installation and identify areas for improvement by applying a “cradle-to-grave” approach when analysing the system. This includes the installation materials both in their manufacturing and disposal phases as well as the energy consumption for DHW and SH throughout a service life of 20 years. In addition, it provides a comparison against two other residential heating systems operating with the same life expectancy. In this LCIA, two environmental related indicators are used, one associated with depletion of non-renewable energy resources (CEDNRE) and the other with climate change (GWP). The impact of the type of electricity used was also investigated by defining, in addition to the European supply mix, an alternative supply mix with electricity deriving from renewable sources. This study shows that SHP have lower environmental impacts than systems operating on electricity only. Installations with large solar collector surfaces are also seen to lead to lower energy consumption related impacts. If the electricity used by these systems derives from renewable sources, the environmental performance improves. However, under these conditions, the SHP impact (material and energy consumption) related to climate change will be of the same order as that of the electric system due to a higher contribution of the infrastructure content of these systems.

2009

Evaluation of environmental impacts of buildings with lesosai 6
Conférence ArODES

Didier Favre, Stéphane Citherlet

Proceedings of the 11th International IBPSA Conference, 27-30 July 2009, Glasgow, Scotland

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Résumé:

This paper focuses on the environmental impacts assessment module recently implemented in an energy balance tool. It describes the data and the methodology used to evaluate these impacts. It is based on a life cycle approach and includes not only the energy consumption during the operation phase, but also the impacts of the contruction materials, from manufacturing to waste disposal. This tool has been used within the framework of a national projet to perform a life cycle assessment of 20 different buildings located in Switzerland. One of these case studies is presented in this paper.

2008

Results of IEA SHC task 32 :
Conférence ArODES
subtask c : phase change materials

Wolfgang Streicher, Andreas Heinz, Jacques Bony, Stéphane Citherlet, Luisa F. Cabeza, Jorgen M. Schultz, Simon Furbo

Proceedings of EuroSun 2008 : 1st International Conference on Solar Heating, Cooling and Buildings, 7-10 October 2008, Lisbon, Portugal

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Résumé:

Phase change materials (PCM) as heat storage theoretically offer an advantage compared to water stores on the one hand, when the cycling temperature is close around the phase change temperature and the phase change can be used quite often. Another application is the use of the subcooling effect of certain PCM for seasonal storage. The scope, in terms of general system aspects for IEA SHC Task 32, was solar heating and cooling systems for residential buildings, principally detached houses for one up to a few families. Additionally other promising heating or cooling systems were taken into consideration. Five projects dealing with PCM modules in solar combistores, seasonal storage with subcooled PCM and PCM in residential heating systems as space heating stores were investigated in the laboratory and by simulation studies. However, the investigations reported here showed only little advantages for macro-encapsulated PCM modules in combistores, PCM-stores with immersed heat exchangers and for PCM slurries for heat stores in solar combisystems and residential heating systems. The seasonal storage with subcooled PCM could be in principle a good solution. However the technical expenditure for this system is large.

2007

Comparing environmental impacts of buildings with eco-bat
Conférence ArODES

Didier Favre, Stéphane Citherlet

Proceedings of the International IBPSA Conference, Buildings Simulation, 3-6 September 2007, Beijing, China

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Résumé:

This paper presents the features of Eco-Bat, a computer program developed to assess the environmental impacts of buildings, including construction materials and energy consumed, during its life cycle. The methodology used to evaluate environmental impacts based on a life cycle assessment (LCA) approach, compatible with ISO 14040 standards, is detailed. The data are mainly extracted from Ecoinvent (Anon A). Two applications are presented to illustrate the possibilities offered by Eco-Bat. The first one is a comparison of different variants of building facades. The second example shows the analysis of a whole building including its energy consumption.

Comparison between a new TRNSYS model and experimental data of phase change materials in a solar combisystem
Conférence ArODES

Jacques Bony, Stéphane Citherlet

Proceedings of the International IBPSA Conference, Buildings Simulation, 3-6 September 2007, Beijing, China

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Résumé:

In the framework of the IEA Task 32 (Solar Heating and Cooling Programme), we developed a numeric model to simulate heat transfer in phase change materials (PCM), and experimental data. The analyzed system is bulk PCM plunged in a water tank storage of a solar combisystem (heating and domestic hot water production). The numerical model, based on the enthalpy approach, takes into account hysteresis and subcooling characteristic and also the conduction and the convection in the PCM. This model has been implemented in an existing TRNSYS type of water tank storage. The simulations has been compared with experimental data obtained with a solar installation using water tank storage of about 900 litres, already studied during the IEA Task 26 (Weiss 2003).

Réalisations

Sans date

Symposium ER : Efficacité énergétique, énergies renouvelables et écobilan dans les bâtiments

 2025 ; Conférence pour les professionnelles de la construction

Collaborateurs: Citherlet Stéphane, Duret Alexis

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Le Symposium ER propose un tour d’horizon à travers des exemples concrets de réalisations dans le domaine de la construction durable. Cette biénale, dont la première édition a eu lieu en 2004, regroupe en moyenne 200 professionnels de la construction de Suisse Romande. Elle relaye l’information auprès des professionnels de la construction pour faire connaître, encourager et promouvoir des solutions existantes liées à l’efficacité énergétique, les énergies renouvelables et l’environnement appliquées au domaine du bâtiment. Ainsi, elle favorise la dissémination de techniques et des connaissances en matière d’innovation pour répondre aux problèmes énergétiques et environnementaux générés par le secteur du bâtiment.

CAS ERTA - Energies renouvelables: Techniques et applications

 2025 ; Formation continue

Collaborateurs: Citherlet Stéphane

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Cette formation continue, qui existe depsui 2009, offre aux participant-e-s une vision globale des techniques et application des énergies renouvelables. Elle permet aux participants de déterminer de manière rationnelle,  la solution la plus appropriée technologiquement et économiquement pour répondre à un besoin en énergie renouvelable. Cette formation continue permet la prise de décisions adéquates quant au choix de l’énergie renouvelable à utiliser, de manière neutre et sans à priori, évitant ainsi le recours à des solutions inadaptées.

CAS Rénovation énergétique des bâtiments

 2025 ; Formation continue

Collaborateurs: Citherlet Stéphane, Périsset Blaise

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Cette formation se focalise principalement sur les solutions de rénovation énergétique de l’enveloppe et des installations techniques (7 jours), l’analyse de l’existant et du potentiel de rénovations (5 jours) ainsi que sur le financement et les procédures (3 jours).

Les participants auront la possibilité de découvrir différentes techniques de rénovation et d’évaluer le potentiel de rentabilité de la rénovation tout garantissant les prescriptions liées aux objectifs cantonaux et fédéraux à travers des études de cas encadrées.

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