Schlüsselwörter
(Deutsch)
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TP0083;F-Gebäude
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Outil informatique de Conception et Visualisation de Systèmes d'Eclairage natu-rel
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Publikationen / Ergebnisse
(Französisch)
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Les systèmes complexes de fenêtres, composés principalement de dispositifs de protection solaire et de déviateurs de lumière naturelle, contribuent de manière significative à réduire la consommation d’énergie dans les bâtiments (réduction des charges thermiques et des besoins en électricité). Des équipements scientifiques, mis sur pied à cet effet (goniophotomètre bidirectionnel à imagerie numérique), permettent de caractériser les propriétés bidirectionnelles de transmission lumineuse (Bidirectional Transmission Density Function) de ces systèmes. L’utilisation de ces données expérimentales par les praticiens est encore insuffisante, en particulier auprès des architectes et des éclairagistes. La mise sur pied d’un outil informatique, permettant de concevoir et visualiser des systèmes complexes de fenêtres en cours de fonctionnement, doit contribuer à faciliter leur mise en oeuvre dans la pratique.
Le projet vise à tirer profit d’un goniophotomètre bidirectionnel à imagerie numérique, récemment mis sur pied à l’EPFL. Il s’appuie sur une étroite collaboration avec des partenaires académiques (MIT/USA, NUS/Singapore, Fraunhofer/Allemagne) et industriels (Relux Informatik, Baumann-Hüppe, etc.) et doit permettre de:
- Mesurer les propriétés bidirectionnelles de transmission lumineuse de dispositifs de protection solaire (stores à lamelles, etc.) et de déviateurs de lumière naturelle (SITECO Prism, 3M SOLFTM film, Laser Cut Panel, etc.);
- Elaborer un outil informatique simplifié de visualisation de systèmes complexes de fenêtres intégrés en façade;
- Elaborer un algorithme informatique détaillé de dimensionnement de systèmes complexes de fenêtres intégrés en façade.
Des règles pratiques, en vue de la mise en oeuvre de systèmes complexes de fenêtres dans les bâtiments, seront élaborées à l’usage des praticiens.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
EPFL - LESO - PB
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Scartezzini,Jean-Louis
Kämpf,J.
Basurto,C.
Zugehörige Dokumente
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Schlussbericht
(Deutsch)
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Komplexe Verglasungssysteme mit Sonnenschutz- und Lichtlenkvorrichtungen können den Energieverbrauch von Gebäuden durch Verminderung der Wärmelast und des elektrischen Lichtbedarfs beträchtlich senken. Das bidirektionale Transmissionsverhalten (Bidirectional Transmission Density Function) von solchen Anlagen kann mittels eines zu diesem Zweck entwickelten bidirektionalen Goniophotometers mit CCD Kamera gemessen werden.
Leider werden die von Goniophotometern ermittelten empirischen Lichtübertragungsdaten (BTDF Data) jedoch von Architekten und Lichtfachleuten immer noch sehr wenig benutzt.
Eine Software zur Planung und Verbildlichung von in Betrieb stehenden komplexen Verglasungssystemen wurde entwickelt, um die Nutzung dieser Werte (Übertragung von direktem und diffusem Tageslicht) in der Praxis zu erleichtern.
Dank Zugriff auf einen am Sonnenenergie- und Bauphysiklabor der EPFL entwickelten bidirektionalen numerischen Goniophotometer und mittels einer engen Zusammenarbeit mit Partnern aus Akademie (Lawrence Berkeley National Laboratory/USA, National University of Singapore, Fraunhofer Gesellschaft, Deutschland) und Industrie (Relux Informatik AG/Switzerland, 3M Advanced Lighting /USA, Solartran/Australia, Saint-Gobain/France) wurden im vorliegenden Projekt die folgenden Resultate erzielt:
- Messung der bidirektionalen Lichtübertragungseigenschaften von Lichtschutzanlagen (Lamellenstoren usw) und Lichtlenkungssystemen (3M SOLFTM Film, Laser Cut Panel, SSG LumitopTM, usw.)
- Entwicklung eines vereinfachten Computerwerkzeugs zur Verbildlichung komplexer fassadenintegrierter Verglasungssysteme
- Entwicklung eines Algorithmus zur informatischen Dimensionierung komplexer fassadenintegrierter Verglasungssyteme.
Die Software enthält eine Benutzeroberfläche, die dem Fachwissen der Benutzer (Architekten, Lichtplaner und Forscher) im Bereich der Tageslichtbeleuchtung angepasst werden kann. Sie wurde erfolgreich auf mehrere komplexe Verglasungssysteme angewandt. Eine Integration im Lichtsimulationsprogramm Relux VisionTM in Zusammenarbeit mit der Firma Relux Informatik AG ist vorgesehen, um eine breite Nutzung der Software auf nationaler und internationaler Ebene sicher zu stellen.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Scartezzini,Jean-Louis
Kämpf,J.
Basurto,C.
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Schlussbericht
(Englisch)
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Complex fenestration systems, composed principally of solar shadings and daylight redirection devices, contribute significantly to mitigating the energy consumption of buildings through reduction of thermal load and electric lighting consumption. To characterise the bidirectional light transmission properties (Bidirectional Transmission Density Function BTDF) of such systems, a Bidirectional Goniophotometer based on digital imaging techniques was developed.
The empirical light transmission data (BTDF Data) obtained through goniophotometers are unfortunately still insufficiently taken into account by architects and lighting engineers. To facilitate and promote their use in practice, a software tool for the design and visualisation of complex fenestration systems during operation (transmission of direct and diffuse components of daylight) has been developed.
The present project took advantage of a bidirectional digital imaging goniophotometer developed by the EPFL Solar Energy and Building Physics Laboratory. It relied on direct collaboration with academic institutions (Lawrence Berkeley National Laboratory/USA, National University of Singapore, Fraunhofer Gesellschaft/Germany) and industrial partners (Relux Informatik AG/Switzerland, 3M Advanced Lighting /USA, Solartran/Australia, Saint-Gobain/France), which opened the opportunity to:
- Measure the bidirectional light transmission properties of solar protection devices (venetian blinds etc) and daylight redirection devices (3M SOLFTM Film, Laser Cut Panel, SSG LumitopTM etc.);
- Develop a simplified software tool for the visualisation of complex facade integrated fenestration systems;
- Develop a detailed IT algorithm for the dimensioning of complex facade integrated fenestration systems.
The software tool features an interface that adapts to the daylighting knowledge and competence of its users (architects, lighting designers and researchers). It has been used successfully to study several complex fenestration systems and is due to be integrated in the lighting calculation software Relux VisionTM in collaboration with Relux Informatik AG, which will ensure widespread distribution on a national and international level.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Scartezzini,Jean-Louis
Kämpf,J.
Basurto,C.
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Schlussbericht
(Französisch)
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Les systèmes complexes de fenêtres, composés principalement de dispositifs de protection solaire et de déviateurs de lumière naturelle, contribuent de manière significative à réduire la consommation d'énergie dans les bâtiments (diminution des charges thermiques et des besoins en éclairage électrique). Des équipements (goniophotomètre bidirectionnel à imagerie numérique) ont été récemment mis sur pied afin de caractériser les propriétés bidirectionnelles de transmission lumineuse (Bidirectional Transmission Density Function) de ces systèmes.
L'utilisation par les praticiens de données empiriques de transmission lumineuse (BTDF Data), obtenues à l'aide de goniophotomètres, est malheureusement encore insuffisante, en particulier en ce qui concerne les architectes et les éclairagistes. Un outil informatique, permettant de concevoir et visualiser des systèmes complexes de fenêtres en cours de fonctionnement (transmission des composantes directe et diffuse de la lumière naturelle), a été mis sur pied en vue de faciliter leur mise en oeuvre dans la pratique.
Ce projet a ainsi tiré profit d'un goniophotomètre bidirectionnel à imagerie numérique, conçu et réalisé par le Laboratoire d'Energie Solaire et de Physique du Bâtiment de l'EPFL. Il s'appuie sur une étroite collaboration avec des institutions académiques (Lawrence Berkeley National Laboratory/USA, National University of Singapore/Singapour, Fraunhofer Gesellschaft/ Allemagne) et des partenaires industriels (Relux Informatik AG/Suisse, 3M Advanced Lighting/USA, Solartran/Australia, Saint-Gobain/France), offrant ainsi l'opportunité de :
- Mesurer les propriétés bidirectionnelles de transmission lumineuse de dispositifs de protection solaire (stores à lamelles, etc.) et de déviateurs de lumière naturelle (3M SOLFTM Film, Laser Cut Panel, SSG LumitopTM, etc.);
- Elaborer un outil informatique simplifié de visualisation de systèmes complexes de fenêtres intégrés en façade;
- Elaborer un algorithme informatique détaillé de dimensionnement de systèmes complexes de fenêtres intégrés en façade.
L'outil informatique est pourvu d‟une interface graphique adaptable aux connaissances et compétences des utilisateurs en matière d‟éclairage naturel (architectes, éclairagistes et chercheurs). Il a été mis en oeuvre, de manière concluante, sur un certain nombre de systèmes complexes de fenêtres. L'outil fait l'objet d'une intégration au logiciel de calcul d'éclairage Relux VisionTM en collaboration avec la société Relux Informatik AG, bénéficiant ainsi d'une très large diffusion sur le plan national et international.
Auftragnehmer/Contractant/Contraente/Contractor:
Autorschaft/Auteurs/Autori/Authors:
Scartezzini,Jean-Louis
Kämpf,J.
Basurto,C.
Zugehörige Dokumente
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