Maximisation of building solar potential determined using Radiance Previous work / Motivation Methodology Results Conclusion Solar Energy and Buildings.

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1 Maximisation of building solar potential determined using Radiance Previous work / Motivation Methodology Results Conclusion Solar Energy and Buildings Physics Laboratory (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne Jérôme H. KAEMPF jerome.kaempf@epfl.ch

2 Renewable Energy potential of urban sites –Compagnon (2000) Radiance, PPF - histogrammes –Robinson (2004) Cumulative sky –Montavon (2006) La Ville Radieuse (Le Corbusier) –Cheng (2006) Parametric study (18) Previous work / Motivation Solar Energy and Buildings Physics Laboratory (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), CH-1015 Lausanne

3 Methodology Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Ambient calculation –ab 2 –ad 1024 –as 512 –aa 0 Parametrisation of the form Maximisation Using Evolutionary Algorithms

4 First study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Parameterisation Irradiation deduced by the steady-state thermal losses CISBAT’07 proceedings

5 Second study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Irradiation deduced by the steady-state thermal losses BUT taking the volume of the urban form as second objective Terraces Flat Roofs Pareto Front (compromise) Results to appear in: Special Issue Solar Energy after CISBAT

6 Second study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Irradiation deduced by the steady-state thermal losses BUT taking the volume of the urban form as second objective Slabs Sloped Roofs Terrace Courts

7 Third study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Placement of buildings on a ground Self-constrained problem → shadowing effect Using a hybrid CMA-ES/HDE Appearing in: Applied Soft Computing

8 Fourth study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Heights parameterisation Volume constraints Within 10% of half the maximum

9 Fifth study Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Heights parameterisation Constraints: Convex shape

10 Sixth study 25 parameters Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Fourier series

11 Laboratoire d’Energie Solaire et de Physique du Bâtiment (LESO-PB) Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), 1015 Lausanne, Suisse Conclusion Thank you for your attention! Jérôme H. KAEMPF jerome.kaempf@epfl.ch RADIANCE is as very convenient tool for research: Linux command line operations are very efficient To speed up calculations, evaluations were parallelised