Life cycle energy analysis of a zero-energy house

Most zero-energy concepts focus on a reduction of the non-renewable operational energy use in buildings rather than taking the reduction of their life cycle energy use as a starting point. Nevertheless, the life cycle embodied and end-of-life energy will become more important, especially in buildings with low operational energy. Therefore, the life cycle energy use of a Belgian zero-energy reference house is examined by means of life cycle energy assessment. The influence of design decisions and regulations on the building construction type, the building services, and the performance of the building envelope are investigated. In terms of thermal performance of the building, the results show that the life cycle embodied energy in zero-energy houses with passive or standard thermal performance was not substantially different. From a life cycle energy perspective, passive house requirements are not essential criteria for zero-energy houses in Belgium. On the other hand, large life cycle energy savings were obtained through a proficient selection of all building construction materials and services. For the life cycle embodied energy in building constructions, the best timber frame and masonry houses were equally efficient. Wood pellets and photovoltaic panels were decisive factors in the life cycle embodied energy of building services.

Les concepts <<zéro-énergie>> sont axés pour la plupart sur une réduction de l'utilisation de l'énergie d'exploitation non renouvelable dans les bâtiments plutôt que de prendre la réduction de leur consommation d'énergie sur le cycle de vie comme point de départ. Néanmoins, l'énergie grise sur le cycle de vie et l'énergie de fin de vie vont gagner en importance, en particulier dans les bâtiments nécessitant une faible énergie d'exploitation. La consommation d'énergie sur le cycle de vie d'une maison belge «zéro énergie» de référence est donc étudiée au moyen d'un bilan énergétique du cycle de vie. Sont étudiés l'influence des décisions de conception et de la réglementation sur le type de construction du bâtiment, les services au bâtiment, et les performances de l'enveloppe du bâtiment. En termes de performance thermique du bâtiment, les résultats montrent que l'énergie grise sur le cycle de vie n'était pas fondamentalement différente dans les maisons «zéro énergie» offrant des performances thermiques passives ou standard. Du point de vue de l'énergie du cycle de vie, les exigences d'une maison passive ne sont pas des critères essentiels pour des maisons «zéro énergie» en Belgique. En revanche, d'importantes économies d'énergie sur le cycle de vie ont été obtenues par un choix opéré avec compétence de tous les matériaux de construction et services au bâtiment. S'agissant de l'énergie grise sur le cycle de vie dans la construction de bâtiments, les meilleures maisons, qu'elles aient été à ossature bois ou en maçonnerie, ont été tout aussi performantes. Les granulés de bois et les panneaux photovoltaïques ont été des facteurs décisifs concernant l'énergie grise sur le cycle de vie des services aux bâtiments.

Mots clés: services aux bâtiments, énergie grise, analyse énergétique du cycle de vie, [construction] passive, bâtiments résidentiels, <<zéro-énergie>>     

Modelling building stock geometry for energy,emission and mass calculations

The effect of energy efficiency measures is generally evaluated for one or only a few houses. While the energy and environmental optimization of a particular building design is crucial, this cannot easily draw generic conclusions for future building designs. A method is presented for considering the effect of building geometry in simplified energy and life cycle assessment studies. Based on architectural and functional considerations, realistic ranges were determined for the parameters describing the geometry of ‘technically feasible’ buildings and their relationships. These parameters include floor area, the number of storeys, the perimeter-to-floor area ratio, the ratio of the building envelope adjoining neighbouring heated buildings, the window ratio and frame factor, the density of partition walls, and the roof slope. An algorithm is developed for the random generation of a large building sample based on the realistic ranges of these geometric parameters. By analysing the results, it is possible to calculate the expected value, standard deviation and confidence interval of the sample. The application of the method is shown in an example. The cumulative non-renewable energy demand is calculated for the whole life cycle and for different building types.

On évalue généralement l'effet des mesures de l'efficacité énergétique sur une ou seulement quelques habitations. Alors que l'optimisation énergétique et environnementale d'un modèle de bâtiment particulier est essentielle, elle ne permet pas de tirer facilement des conclusions génériques pour les futurs concepts de bâtiments. Cet article présente une méthode qui permet de prendre en considération l'effet de la géométrie d'un bâtiment dans des études d'évaluation simplifiées de l'énergie et du cycle de vie. En s'appuyant sur des considérations architecturales et fonctionnelles, on a défini des plages réalistes pour les paramètres décrivant la géométrie de bâtiments « réalisables sur le plan technique » et leurs relations. Ces paramètres incluent la surface au sol, le nombre de niveaux, le ratio entre le périmètre et la surface au sol, le ratio de l'enveloppe de bâtiments chauffés se trouvant à proximité, le ratio des fenêtres et le facteur de châssis, la densité des cloisons et la pente du toit. Un algorithme a été calculé pour la génération d'un grand échantillon aléatoire de bâtiments basé sur des plages réalistes de ces paramètres géométriques. En analysant les résultats, on peut calculer les valeurs escomptées, les écarts standard et l'intervalle de confiance de l'échantillon. L'application de cette méthode est décrite au moyen d'un exemple. La demande cumulée en énergie non renouvelable est calculée pour l'ensemble du cycle de vie et pour différents types de bâtiments.

Mots clés: géométrie des bâtiments, morphologie des bâtiments, parc bâti, efficacité énergétique, évaluation du cycle de vie, bâtiments résidentiels, Hongrie     

Defining closed-loop material cycle construction

The principle of closed-loop material cycle (CLMC) construction can be described as a construction constituting materials and building elements that can be recovered from buildings and infinitely recycled through natural or industrial processes. Moving from the conceptual toward the practical, the paper identifies and defines criteria by which building materials and elements can be assessed in terms of forming part of a CLMC. The characteristics of CLMCs and their relevance to the building industry are considered, and a set of criteria for closed-loop cycle (CLC) materials is formulated, drawing on existing research and guidance on natural recovery and design for deconstruction and recycling. A pilot CLMC assessment of selected building technologies suggests CLMC construction is technically feasible. The developed CLMC criteria could be used to encourage the design of buildings associated with less waste and environmental impacts. The more comprehensive nature of a CLMC as an approach to waste minimization broadens the options for waste reprocessing in buildings. The implications for mainstreaming CLMC at policy and practical levels for different actors are considered.

Le principe du recyclage de matériaux en boucle fermée (CLMC) correspond à un mode de construction utilisant des matériaux et des éléments de construction qui peuvent être récupérés dans des bâtiments et être recyclés à l'infini par des processus naturels ou industriels. Passant du concept à l'application pratique, l'auteur identifie et définit les critères d'évaluation des matériaux et des éléments de construction en termes d'intégration dans le CLMC. Il considère les caractéristiques du CLMC et leur pertinence dans l'industrie du bâtiment et formule un ensemble de critères pour les matériaux recyclés en boucle fermée (CLC) en s'appuyant sur des recherches et des directives existantes relatives à la récupération naturelle et aux concepts de démolition et de recyclage. Une évaluation pilote CLMC de technologies de construction sélectionnées laisse à penser que la construction CLMC est viable. Les critères CLMC développés pourraient être utilisés pour encourager la conception de bâtiment avec moins de déchets et moins d'impact sur l'environnement. La nature plus globale d'un CLMC en tant que méthode de réduction des déchets élargit les options concernant le retraitement des déchets dans les bâtiments. L'auteur analyse les implications de l'intégration du CLMC aux niveaux politiques et pratiques pour différents acteurs.

Mots clés: durée de vie d'un composant, concept de démolition, viabilité écologique, evaluation environnementale, performance environnementale, recyclage, durabilité, durée, réduction au minimum des déchets     

Establishing sustainability: policy successes and failures

While some countries' building sectors have accepted and implemented public policies aimed at promoting a sustainable built environment, these measures have had little impact and change has been modest. This problem has been investigated by evaluating the concept of sustainable development in terms of its influence on environmental problems caused by the processes involved in planning, building and construction. A literature survey examining the resulting changes in public policies for a built environment produced a summary of the explanations for policy failure. The barriers to sustainable development are both general and sector specific. Policy-makers could be more effective in tackling the fragmented nature of the built environment's institutional context. Policy-making theory and past experience in planning suggest that a variety of actors should be included in the policy process, and that their knowledge should be put to good use. Those involved must develop a common understanding of what sustainable building entails, and of how it can be achieved. This requires flexibility concerning goals and procedures. One pitfall is a disproportionate focus on policy processes as against real issues. It is vital that policy processes are prioritized, sustainability presented unambiguously, and practitioners' use of research results closely monitored.

Alors que dans certains pays, les industriels de la construction ont accepté et mis en ?uvre des politiques publiques visant à promouvoir un milieu bâti durable, ces mesures ont eu peu d'impact et les changements ont été modestes. Ce problème a été étudié en évaluant le concept de développement durable en termes de son influence sur les problèmes d'environnement posés par les processus intervenant dans la planification, la construction et les bâtiments. Une analyse de la documentation consacrée aux changements qui en ont résulté dans les politiques publiques relatives au milieu bâti a permis de présenter un résumé des explications des défaillances de la politique. Les obstacles au développement durable sont à la fois de nature générale et propres à ce secteur. Les décideurs pourraient être plus efficaces lorsqu'ils s'attaquent au problème de la nature fragmentée du contexte institutionnel du milieu bâti. La théorie de l'élaboration des politiques et l'expérience passée en matière de planification laissent à penser que plusieurs facteurs devraient être inclus dans les processus politiques et que leur connaissance devrait être mise à bon usage. Tous ceux qui sont engagés dans ce processus doivent développer une compréhension commune de ce que les bâtiments durables impliquent et expliquer comment cet objectif peut être atteint. Cela nécessite une certaine souplesse en ce qui concerne les objectifs et les procédures. La focalisation disproportionnée sur les processus politiques au détriment des vrais problèmes serait un écueil. Il est essentiel que les processus politiques soient prioritaires, que la durabilité soit présentée sans ambiguïté et que l'utilisation des résultats de la recherche par les intéressés soit surveillée de près.

Mots clés: performances des bâtiments, obstacles institutionnels, processus politiques, outils de politique, politique publique, milieu bâti durable, développement durable, tendances     

Service life estimation of cement-rendered facades

Factorial methods are cost-effective, quick and easy-to-implement methodologies for service life estimation of buildings and their parts. They also stand as the underlying principle of the International Standard Organisation ISO-15686 for service life planning. However, few guidelines exist on how to relate real-life deterioration phenomena to quantified durability values for use within factorial methods. This paper describes a methodology to quantify the ‘reference service life’ and its modifying durability factors for cement-rendered facades based on fieldwork data of 150 cases located in Portugal. The methodology proposed relies on regression analysis of the overall degradation level of the cases assessed. The results obtained are used as a reference set of data for the statistical benchmarking of five different scenarios for the quantification of modifying durability factors of cement-rendered facades. Although the values obtained relate to a specific building element and material, on the one hand, and reflect the Portuguese construction context, on the other hand, the proposed methodology may be applied to other materials and elements in different building and environmental contexts, thus providing a guideline for the quantification of durability factors for use within the factor method.

Les méthodes des facteurs sont rentables, rapides et faciles à mettre en ?uvre lorsque l'on veut estimer la durée de vie des bâtiments et de leurs parties. Elles sont également le principe sous-jacent de la norme ISO-15686 concernant la planification pour une durée de vie déterminée. Toutefois, il existe quelques directives sur la façon de rapporter les phénomènes de détérioration de la vie réelle à des valeurs de durabilité quantifiées à utiliser avec les méthodes des facteurs. Cet article décrit une méthode de quantification de la durée de vie déterminée de référence et ses facteurs modificateurs de durabilité pour des façades réalisées avec un enduit de ciment, sur la base de données obtenues sur le terrain et concernant 150 cas situés au Portugal. La méthodologie proposée repose sur l'analyse de régression du niveau global de dégradation des cas évalués. Les résultats sont utilisés comme ensemble de références de données pour la comparaison statistique de cinq scénarios différents pour la quantification des facteurs modificateurs de durabilité de façades à enduit de ciment. Bien que les valeurs obtenues se rapportent à un élément de construction et à des matériaux spécifiques d'une part et que d'autre part elles traduisent le contexte de la construction au Portugal, la méthodologie proposée peut être appliquée à d'autres matériaux et éléments dans des contextes de bâtiments et d'environnements différents, ce qui constitue une directive pour la quantification des facteurs de durabilité à utiliser avec la méthode des facteurs.

Mots clés: facteurs de durabilitéfaçades;méthode des facteurs facteurs modificateurs;durée de vie déterminée;enduit     

Evaluating unauthorized appendages in private apartment buildings

Hong Kong is a densely populated city where high-rise buildings are common. In such an environment, building failures can pose a serious threat. Unauthorized building works, which are constructed without prior approval and consent from the government, are responsible for certain building-related accidents. In particular, those unauthorized building works attached to the external envelopes of buildings endanger the lives not only of their occupants, but also of passers-by and they cause damage to properties themselves. An overview of the proliferation of unauthorized building works in Hong Kong is provided followed by the first known empirical study on this topic. After inspecting 323 apartment buildings in two districts, the factors affecting the proliferation of unauthorized building works were analysed. It was found that buildings with amenities incorporated into their designs generally had fewer unauthorized building works on their external envelopes. However, owners associations or property management companies did not have any influence on unauthorized building work numbers for their buildings. These findings have far-reaching implications on the formulation of government policies for building safety. The formation of statutory owners associations or the engagement of property management companies is not effective in containing the unauthorized building work problems in Hong Kong. Community education and stricter law enforcement would be more effective.

Hong Kong est une ville très peuplée où les bâtiments de grande hauteur sont très répandus. Dans un tel environnement, les défauts de construction peuvent constituer une menace sérieuse. Les travaux de construction non autorisés, exécutés sans l'approbation préalable et le consentement du gouvernement, sont responsables d'un certain nombre d'accidents liés aux constructions. En particulier, les travaux non autorisés sur les enveloppes extérieures des bâtiments mettent en danger non seulement la vie des occupants mais aussi celles des passants; elles peuvent aussi provoquer des dégâts sur les bâtiments proprement dits. Cet article contient une vue générale de la prolifération des travaux de construction non autorisés à Hong Kong ainsi que la première étude empirique connue concernant ce sujet. Après inspection de 323 immeubles d'habitation dans deux quartiers, on a analysé les facteurs concernant la prolifération des travaux de construction non autorisés. Il en ressort que les bâtiments avec des commodités intégrées à la conception comportent généralement moins de travaux non autorisés sur leurs enveloppes extérieures. Toutefois, les associations de propriétaires ou les sociétés de gestion immobilière n'ont eu aucune influence sur le nombre de travaux de construction non autorisés en ce qui concerne leurs bâtiments. Ces conclusions ont des implications lourdes de conséquences sur la formulation des politiques officielles en matière de sécurité des bâtiments. La constitution d'associations légales de propriétaires ou l'engagement d'entreprises de gestion immobilière ne sont pas efficaces et ne parviennent pas à résoudre le problème des travaux de construction non autorisées à Hong Kong. Il serait plus efficace de former les communautés et de faire respecter la loi avec une plus grande vigueur.

Mots clés: immeubles d'habitation, sécurité des bâtiments, gouvernance, bâtiments résidentiels, annexes non autorisées, travaux de construction non autorisés, Hong Kong     

Methodology for the survival analysis of urban building stocks

A new methodology is presented for estimating age distribution and survival functions of an urban building stock. This allows for a random sample of the undemolished stock together with a complete inventory count of the demolished part to create a Kaplan–Meier estimator for the survival function. This method can be applied to any building stock with difficult access to data. A demonstration of this method is applied to a sample of German urban stock and used to illustrate the data-collection process, the survival analysis and an estimate of the dynamics. Findings from this sample indicate a slower dynamic in the residential part in comparison with the non-residential part, which is related to seemingly different survival functions. Another finding is that the percentage of undemolished buildings seems much lower for older buildings than for the younger structures. Through a Weibull fit, little future change in this survival pattern is estimated. The estimates obtained in this preliminary study challenge many assumptions of service life, economic life and effective life time. It is found that the effective life time of building stocks is much higher than generally assumed, and possibly independent of their age. For recent buildings, the implication is whether the existing service life or economic life approaches are adequate to understand and plan for a potentially higher survival rate.

Nous présentons ici une nouvelle méthodologie pour l'estimation de la répartition des âges et des fonctions de survie d'un parc de bâtiments urbains. A partir d'un échantillon aléatoire du parc non démoli et d'un inventaire complet de la partie démolie, cette méthodologie permet la création d'un estimateur Kaplan–Meier pour la fonction de survie. La méthode peut être appliquée à tout parc de bâtiments pour lequel les données sont difficiles à obtenir. Une démonstration est appliquée à un échantillon de parc urbain allemand et permet d'illustrer le processus de collecte de données, l'analyse de survie ainsi qu'une estimation de la dynamique. L'analyse de cet échantillon révèle une dynamique plus lente dans la partie résidentielle par rapport à la partie non résidentielle et qui est associée à des fonctions de survie apparemment différentes. Une autre conclusion est que le pourcentage des bâtiments non démolis est bien plus faible pour les bâtiments anciens que pour les structures plus récentes. Une régression de Weibull permet de prédire la faible évolution de ce modèle de survie à terme. Les estimations obtenues dans cette étude préliminaire remettent en cause bon nombre d'hypothèses sur les durées de vie utile, économique et effective. La durée de vie utile des parcs de bâtiments apparaît ainsi bien plus longue que l'on croît habituellement et pourrait être indépendante de l'âge. Pour les bâtiments récents, l'étude suggère que l'on est en droit de s'interroger quant à la pertinence des démarches actuelles appuyées sur la durée de vie utile ou économique pour comprendre et prévoir des mesures de relèvement du taux de survie.

Mots clés: répartition des âges, parc de bâtiments, conservation, taux de démolition, planification, gestion de biens, durée de vie utile, analyse de survie, tissu urbain     

Indoor environment quality contracts in building projects

The scientific literature is replete with examples that indicate that poor indoor conditions at workplaces reduce work performance and increase short-term sick leave. To address good indoor environment quality (IEQ), strategic and practical design decisions are needed in the early phase of the building process to ensure successful implementation. However, current procurement practices are hampered by fragmentation, long subcontract chains and vague performance requirements. A preliminary study is undertaken that focuses on developing a method of contracting that enables the attainment and verification of the desired IEQ. Using a review of international research and practices, existing commissioning methods and contract procedures are identified for their attention to IEQ. A contract procedure is proposed that fosters agreement on indoor environment between building owners and tenants, and which directs a building project to give users the guarantee of indoor condition. To make a pre-lease contract agreement that includes IEQ, the factors having an influence on the IEQ chain must be included in all building contracts such as those of design, purchase, and operation and maintenance. Thus, the requirements of IEQ require their incorporation into every phase of the building project. The main elements in these contracts, in addition to the requirements of IEQ, are those verifying quality, bonuses and sanctions.

La littérature scientifique est riche en exemples qui montrent que la médiocrité des conditions intérieures sur le lieu de travail réduit les performances opérationnelles et augmente les absences de courte durée pour raisons de santé. Pour obtenir un environnement intérieur de bonne qualité (IEQ), il faut, dès le début du processus de construction, prendre des décisions d'ordre stratégique et pratique en vue d'une mise en ?uvre réussie. Or, la fragmentation, les longues chaînes de contrats de sous-traitance et le manque de précision des impératifs de performance sont autant d'obstacles aux pratiques d'approvisionnement actuelles. Une étude préliminaire est entreprise qui porte, pour l'essentiel, sur le développement d'un mode de réalisation permettant de satisfaire et de vérifier la qualité de l'environnement intérieur recherchée. S'appuyant sur une analyse des pratiques et de la recherche au niveau international, l'auteur recense les méthodes de mise en service et les procédures contractuelles existantes en fonction de l'intérêt porté à l'IEQ. Il est proposé une procédure contractuelle qui encourage les accords en matière d'environnement intérieur entre propriétaires de bâtiments et occupants et qui prescrit un projet de construction offrant aux utilisateurs la garantie d'un environnement intérieur satisfaisant. Pour conclure une convention contractuelle, préalablement au bail de location, qui prévoit l'IEQ, il faut inclure les facteurs ayant une influence sur la chaîne IEQ dans tous les contrats de bâtiments, comme la conception, l'approvisionnement, l'exploitation et la maintenance. Les exigences en matière d'IEQ nécessitent donc qu'elles soient intégrées à toutes les phases d'un projet de bâtiment. Les principaux éléments dans ces contrats, outre les exigences d'IEQ, sont ceux qui vérifient la qualité, les primes et les sanctions.     

Making design work for everyone

From a risk analysis perspective, property is typically treated as just another asset class. Some academics propose only a financial – not a physical or a functional – definition of valuation modelling. An alternative method is proposed here to assess the risk premium for both property valuation and assessment of worth which is directly based on the property market, rather than the traditional financial model of risk premium determination or reliance on the individual expertise of a property valuer. The proposed method is based on the empirical relationship between discount cash flow (DCF) inputs and output, and can be based on the prices of comparable properties. In the traditional approach, the fact that financial modelling approximates real property to a financial asset class arguably emphasizes the illiquid nature of real property. As a consequence, all the attributes including sustainability indicators are normally not taken into account by property valuers and consultants. The market increasingly requires green buildings and development; through the use of the proposed model this need can be included in the data for risk premium estimation, in the valuation process, and, generally speaking, in the body of knowledge informing the property market.

Du point de vue de l'analyse du risque, les biens immobiliers sont habituellement traités simplement comme une catégorie d'actifs parmi d'autres. Certains universitaires proposent une définition de la modélisation de l'évaluation qui n'est ni physique, ni fonctionnelle, mais uniquement financière. Il est proposé ici, pour évaluer la prime de risque relative à la fois à l'évaluation immobilière et à l'estimation de la valeur, une méthode alternative qui est directement basée sur le marché de l'immobilier, plutôt que sur le modèle financier classique de détermination de la prime de risque ou sur le recours aux compétences particulières d'un expert immobilier. La méthode proposée est fondée sur la relation empirique entre les entrées et les sorties des flux de trésorerie actualisés (DCF), et peut être basée sur les prix de biens immobiliers comparables. L'on peut soutenir que, dans l'approche classique, le fait que la modélisation financière assimile les biens immobiliers à une catégorie d'actifs financiers fait ressortir la nature illiquide des biens immobiliers. Il s'ensuit que normalement tous les attributs, y compris les indicateurs de durabilité, ne sont pas pris en compte par les experts et les consultants immobiliers. Le marché exige de plus en plus des bâtiments et un développement verts; grâce à l'utilisation du modèle proposé, ce besoin peut être inclus dans les données utilisées pour estimer la prime de risque, au cours du processus d'évaluation, et, en règle générale, dans le corpus de connaissances éclairant le marché de l'immobilier.

bâtiments?flux de trésorerie actualisés (DCF)?évaluation immobilière?prime de risque?durabilité?valeur     

Legislating building energy performance: putting EU policy into practice

The UK governmental strategy for fulfilling Article 3 of the Directive on Energy Performance of Buildings was implemented through the introduction of the Building and Approved Inspectors (Amendment) Regulations 2006 (England and Wales). These regulations defined the ‘National Calculation Methodology’ as the unified route for demonstrating compliance with energy performance criteria and required the use of accredited building energy performance prediction tools to implement associated calculations. A mixed-method study was used to synthesize a comprehensive assessment of the viability of adopting this approach for the new non-domestic sector. Key parameters of success measuring the adaptive capability of the UK construction industry, applicability of the methodology and suitability of accredited tools were developed as the framework for evaluation. The main findings outline shortcomings in the adaptation strategy adopted by industry, inconsistent implementation/enforcement approaches and fundamental tool limitations. The research concludes that although a number of positive aspects can be associated with the use of this approach for compliance demonstration, considerable efforts are required to extend its usefulness as a credible legislative support tool. Key recommendations are provided in the fields of research and development, policy formulation, and future industry practice.

La stratégie gouvernementale britannique pour s'acquitter des obligations prévues à l'Article 3 de la Directive sur la performance énergétique des bâtiments a été mise en oeuvre grâce à l'introduction de la Réglementation 2006 (Modifiée) relative au Bâtiment et aux Inspecteurs Agréés (Angleterre et Pays de Galles). Cette réglementation a défini la « Méthodologie Nationale de Calcul » comme étant la voie unifiée pour démontrer la conformité aux critères de performance énergétique et a fait obligation d'utiliser des outils agréés de prévision des performances énergétiques des bâtiments pour mettre en oeuvre les calculs associés. Il a été utilisé une étude à méthodologie mixte pour synthétiser une évaluation globale de la viabilité de l'adoption de cette approche pour le nouveau secteur non domestique. Il a été développé comme cadre d'évaluation des paramètres clés de réussite mesurant la capacité d'adaptation de l'industrie britannique du bâtiment, l'applicabilité de la méthodologie et la pertinence des outils agréés. Les principaux résultats obtenus exposent les défauts de la stratégie d'adaptation adoptée par l'industrie, les incohérences dans les approches adoptées pour la mise en oeuvre/en vigueur et les limites fondamentales des outils. Ce travail de recherche conclue que, bien qu'un certain nombre d'aspects positifs puisse être associé à l'utilisation de cette approche pour démontrer la conformité, des efforts considérables sont nécessaires pour étendre son utilité en tant qu'outil crédible de soutien législatif. Il est fourni des recommandations clés dans les domaines de la recherche et développement, de la formulation des politiques et des pratiques futures de l'industrie.

Mots clés: performances des bâtiments, réglementation du bâtiment, évaluation de la conformité, prévision énergétique, politique européenne, réglementation basée sur les performances     

Green maintenance for historic masonry buildings: an emerging concept

Maintenance is essential for long-term performance of any building. It enables the simultaneous retention of value in a structure and contributes to a country's gross domestic product. The efficacy of maintenance interventions for historic buildings can be assessed based on cost, conformity to building conservation philosophy and, increasingly, environmental sustainability. Carbon and energy savings in historic buildings are considered difficult to achieve due to limited retrofitting capability. Maintenance is one mechanism by which it may be possible to achieve carbon savings, initiated through necessary proactive and reactive regimes. A model for evaluating the efficacy of maintenance interventions is proposed, utilizing material life cycle data and ‘cradle-to-site’ techniques for embodied CO₂ determination. Additionally, formulaic expressions can be used to calculate the relative merits of any selected maintenance intervention over a given timeframe. Internationally, the model represents a framework for selection of maintenance interventions in relation to cost, philosophy and carbon emissions. The strength of this integrated multi-criteria approach to decision-making is that it enables carbon emissions to be accounted for in the determination of efficacy of masonry repair types.

L'entretien est indispensable pour les performances à long terme de tout bâtiment. Il permet simultanément de conserver ce qui fait la valeur d'une structure et de contribuer au produit intérieur brut d'un pays. L'efficacité des interventions d'entretien sur des bâtiments historiques peut être évaluée en se fondant sur le coût, sur la conformité avec la philosophie de conservation des bâtiments et, de plus en plus, sur la durabilité environnementale. Les économies de carbone et d'énergie dans les bâtiments historiques sont considérées comme difficiles à réaliser en raison de capacités de modernisation limitées. L'entretien est un mécanisme par lequel il peut être possible de réaliser des économies de carbone, initiées en recourant aux régimes proactifs et réactifs nécessaires. Un modèle permettant d'évaluer l'efficacité des interventions d'entretien est proposé, utilisant les données du cycle de vie des matériaux et les techniques dites « du berceau au site » pour déterminer le CO₂ intrinsèque. En outre, des expressions conventionnelles peuvent être utilisées pour calculer les mérites relatifs de toute intervention d'entretien sélectionnée dans un laps de temps donné. Sur le plan international, le modèle représente un cadre permettant de sélectionner les interventions en fonction du coût, de la philosophie et des émissions de carbone. La force de cette approche intégrée multicritère pour la prise de décision tient au fait qu'elle permet la prise en compte des émissions de carbone pour déterminer l'efficacité des types de réparation de maçonneries.

Mots clés: entretien des bâtiments?réduction de carbone?énergie intrinsèque?entretien écologique?longévité?évaluation du cycle de vie?réparation des maçonneries     

Evaluating quality of life in residential care buildings

One result of a policy in the UK of providing support for older people to remain in their own homes has been an increase in frailty in the residents of care homes, many of whom suffer from dementia. The importance of enabling these residents to enjoy a good quality of life is recognized. Results from two research projects show that the physical environment can affect a person's quality of life, but it is one of a number of interrelated factors. Design in Caring Environments (DICE) and INDEPENDENT, both funded by the EPSRC EQUAL programme, use different methods to examine the impact of design on quality of life. The tools and methods developed are discussed, as are the implications of the findings for policy and practice. The Sheffield Care Environment Assessment Matrix (SCEAM) is a method for recording the characteristics and use of a care home building. The effects of the building on well-being can be unpicked by a multilevel analysis of building data against measures of quality of life. Used in a study of care homes in Sheffield, UK, it gave some significant results: in homes where the safety of residents had high priority, the scope for pleasurable activities tended to be low; activity appeared to have a beneficial impact on well-being; people in larger homes tended to have a poorer quality of life; staff satisfaction and retention increased with the amount of training and tended to be high in more personalized settings; and most homes under-used the facilities available. INDEPENDENT developed technologies to enhance well-being based on a ‘wish list’ of favourite activities derived from consultations with users. The policy and practice implications of these findings are discussed.

L'un des résultats de la politique conduite par le Royaume-Uni et visant à aider les personnes âgées à rester dans leur logement a été une augmentation de la fragilité des résidents des maisons de santé, dont nombreux souffrent de démence. On reconnaît qu'il est important de permettre à ces personnes de jouir d'une bonne qualité de vie. Selon les résultats de deux projets de recherche, l'environnement physique peut affecter la qualité de vie d'une personne, mais ce n'est que l'un parmi de nombreux facteurs interdépendants. Les programmes ‘Design in Caring Environments’ (DICE) et ‘INDEPENDENT’, tous deux financés par le programme EQUAL de l'EPSRC, utilisent différentes méthodes d'examen des incidences de la conception sur la qualité de vie. Cet article se penche sur les méthodes et outils développés et sur les implications des résultats sur la politique et la pratique. La Sheffield Care Environment Assessment Matrix (SCEAM) est une méthode d'enregistrement des caractéristiques et de l'utilisation des bâtiments des maisons de santé. L'effet des bâtiments sur le bien-être peut être expliqué par une analyse à niveaux multiples des données relatives aux bâtiments par rapport aux mesures de la qualité de vie. Cette méthode, utilisée par une étude portant sur des maisons de santé de Sheffield (Royaume-Uni), a donné quelques résultats intéressants: dans les maisons de santé où la sécurité des résidents constitue une priorité élevée, l'horizon des activités agréables a tendance à être limité; les activités semblent avoir un impact bénéficiaire sur le bien-être; les personnes résidant dans les maisons de santé les plus grandes ont tendance à avoir une qualité de vie plus médiocre; la satisfaction du personnel et sa stabilité dans l'emploi augmentent avec l'importance de la formation et ont tendance à être élevées dans des environnements plus personnalisés; enfin, la plupart de ces maisons sous-utilisent les moyens disponibles. Le Programme INDEPENDENT a mis au point des technologies visant à améliorer le bien-être en s'appuyant sur une liste de souhaits récapitulant les activités préférées et obtenue après consultation des utilisateurs. Cet article examine ensuite les implications politiques et pratiques de ces résultats.

architecture, évaluation des bâtiments, démence, conception, personnes âgées, bien-être     

Environmental rating methods: selecting indoor environmental quality (IEQ) aspects and indicators

It is often unclear whether environmental rating methods for buildings assess the most significant environmental aspects or if other considerations lie behind the choice of assessment aspects in specific methods. In the development of a comprehensive Swedish environmental rating method for buildings, a number of approaches for selecting environmental aspects in a method were tested. These include basing the selection on the severity and extent of problems, on official objectives, on mandatory rules, and on current practice. Once aspects, or rather building-related health problems, are selected, possible indicators for monitoring these problems can be tested with regard to theoretical and practical criteria in order to understand better the strengths and limitations of different indicators. The analyses in the paper are limited to indoor environmental quality (IEQ) and thus cover extensive reviews of current IEQ methods, Swedish objectives, and legislation as well as the severity and extent of IEQ problems. The results show that depending on the chosen approach, different numbers of aspects turn out to be significant. The approaches for prioritizing aspects suggested here can be used, preferably in combination. An aspect can be seen as motivated for inclusion in a method if many of the approaches suggest its significance.

Il est souvent difficile de savoir si les méthodes de classement de l'environnement utilisées dans le bâtiment évaluent les aspects environnementaux les plus significatifs ou si d'autres considérations restent derrière le choix des aspects d'évaluation dans des méthodes spécifiques. Dans le cadre de l'élaboration d'une méthode complète de classement de l'environnement en Suède appliquée aux bâtiments, on a testé un certain nombre d'approches pour sélectionner les aspects environnementaux dans une méthode. Cela implique de baser la sélection sur la gravité et l'étendue des problèmes, sur des objectifs officiels, sur des règles obligatoires et sur la pratique actuelle. Après avoir sélectionné les aspects ou plutôt les problèmes de santé liés aux bâtiments, on peut tester des indicateurs possibles pour surveiller ces problèmes par rapport à des critères théoriques et pratiques afin de mieux comprendre la force et les limitations des différents indicateurs. Les analyses exposées dans cet article sont limitées à la qualité de l'environnement intérieur (IEQ) et couvrent donc des revues complètes des méthodes IEQ actuelles, les objectifs de la Suède, la législation ainsi que la gravité et l'étendue des problèmes d'IEQ. Les résultats montrent qu'en fonction de l'approche choisie, un certain nombre d'aspects différents apparaissent comme significatifs. Les méthodes concernant les aspects de fixation des priorités suggérées ici peuvent être utilisées, de préférence en combinaison. Un aspect peut être considéré comme motivé pour inclusion dans une méthode si de nombreuses approches suggèrent sa signification.

Mots cle´s: evaluation des bâtiments, caractéristique des bâtiments, evaluation de l'environnement, indicateurs environnementaux, performances environnementales, classement de l'environnement, santé, qualité de l'environnement intérieur, bruit     

Decay potential in wood structures using climate data

The relationship between building materials, structures and climate is complex and there is an urgent need for more accurate methods to assess building performance. For example, the lifetime of wooden cladding is strongly dependent on the local-level climatic impact. A national map of the potential for decay in wood structures in Norway is presented based on Scheffer's climate index formula. Weather data are used from 115 observing stations for the reference 30-year period 1961–90. The climate index distribution allows for geographically differentiated guidelines on protective measures. Detailed scenarios for climate change for selected locations in Norway are used to provide an indication of the possible future development of decay rates. Climate indices allowing for the quantitative assessment of building enclosure performance may be an important element in the development of adaptation measures to meet the future risks of climate change in different parts of the world. Established quantified relations between climatic impact and material behaviour or building performance can be used as a tool for the evaluation of the need for changes in functional requirements. The presented work represents an example of a first step towards such measures. Ways to improve the reliability of the index further are also suggested.

Les relations qui existent entre les matériaux de construction, les structures et le climat sont complexes et il est urgent de disposer de méthodes plus précises pour évaluer les performances des bâtiments. Ainsi, la durée de vie d'un revêtement en bois est étroitement liée à l'impact du climat au niveau local. En Norvège, sur la base de la formule de l'indice climatique de Scheffer, on a dressé une carte nationale des risques de dégradation des structures en bois. Cent quinze stations d'observation ont fourni des données météorologiques pour la période de référence de 30 ans de 1961 à 1990. La distribution de l'indice climatique permet de rédiger des directives différenciées en fonction de la géographie concernant les mesures de protection. Des scénarios détaillés relatifs au changement climatique pour des sites sélectionnés en Norvège servent à donner une indication de l'évolution possible des taux de dégradation. Les indices climatiques permettant de procéder à une évaluation quantitative des performances des enveloppes de bâtiments peuvent être un élément important dans la formulation de mesures d'adaptation afin de répondre aux risques futurs des changements climatiques dans différentes parties du monde. Les relations quantifiées établies entre l'impact climatique et le comportement des matériaux et les performances des bâtiments peuvent être utilisées comme outils pour évaluer la nécessité de modifier les exigences fonctionnelles. Le travail présenté dans cet article est un exemple d'une première étape vers de telles mesures. L'auteur suggère également des voies afin d'améliorer encore davantage la fiabilité des indices.

Mots clés: enveloppes des bâtiments, performance des bâtiments, adaptation climatique, changements climatiques, risques de dégradation, structures en bois, Norvège     

Natural ventilation in practice: linking facade design,thermal performance,occupant perception and control

The action of opening a window is the most intuitive and simple response to controlling overheating in a room. However, it relies on the vagaries of occupant interaction to exploit the passive design potential and achieve comfortable results. An understanding of occupant behaviour is thus of significance in the design and evaluation of naturally ventilated buildings. This paper demonstrates the link between facade design, thermal performance, occupant perception, and window use in naturally ventilated offices in summer, based on a pilot study monitoring offices in Cambridge, UK. Survey results indicate that facade design has a large impact on the occupants' perceived control over and satisfaction with their environments. The research reveals that there is a close connection between perceived control and actual control (with respect to window use), and that occupants with a high level of perceived control more frequently use their windows than others with a low level of perceived control. Positive feedback loops between occupant action and effect reinforce appropriate behaviour and the paper shows that it is possible to derive statistically significant behavioural models to predict window use for different facade conditions.

L'action d'ouvrir une fenêtre est la réponse la plus intuitive et la plus simple au problème du contrôle de la surchauffe d'une pièce. Néanmoins, elle est soumise aux caprices des interactions des occupants pour que soit exploité le potentiel de la conception passive et qu'il en résulte une température agréable. Comprendre le comportement des occupants n'est donc pas sans importance pour la conception et l'évaluation des bâtiments à ventilation naturelle. Cet article démontre le lien existant entre la conception des façades, les performances thermiques, la perception des occupants et l'utilisation des fenêtres dans les bureaux à ventilation naturelle en été, sur la base d'une étude pilote de suivi de bureaux à Cambridge, au Royaume-Uni. Les résultats de cette enquête indiquent que la conception des façades a une incidence importante sur le contrôle perçu de leur environnement par les occupants et sur leur satisfaction à l'égard de ce dernier. L'étude révèle qu'il existe un lien étroit entre contrôle perçu et contrôle réel (par rapport à l'utilisation des fenêtres) et que les occupants qui ont un niveau élevé de contrôle perçu utilisent plus fréquemment leurs fenêtres que ceux qui ont un faible niveau de contrôle perçu. Les boucles de feedback positif entre les actions des occupants et leurs effets renforcent le comportement adapté et l'article montre qu'il est possible d'en retirer des modèles comportementaux statistiquement significatifs permettant de prédire l'utilisation des fenêtres en fonction de l'état des façades.

Mots clés: comportement adaptatif, performances des bâtiments, conception des façades, ventilation naturelle, ventilation nocturne, comportement des occupants, perception des occupants, contrôle des fenêtres, Royaume-Uni     

Do ‘green’ buildings have better indoor environments? New evidence

A post-occupancy evaluation (POE) of 12 green and 12 conventional office buildings across Canada and the northern United States was conducted. Occupants (N = 2545) completed an online questionnaire related to environmental satisfaction, job satisfaction and organizational commitment, health and well-being, environmental attitudes, and commuting. In each building on-site physical measurements at a sample of workstations (N= 974) were taken, including: thermal conditions, air quality, acoustics, lighting, workstation size, ceiling height, window access and shading, and surface finishes. Green buildings exhibited superior performance compared with similar conventional buildings. Better outcomes included: environmental satisfaction, satisfaction with thermal conditions, satisfaction with the view to the outside, aesthetic appearance, less disturbance from heating, ventilation and air-conditioning (HVAC) noise, workplace image, night-time sleep quality, mood, physical symptoms, and reduced number of airborne particulates. A variety of physical features led to improved occupant outcomes across all buildings, including: conditions associated with speech privacy, lower background noise levels, higher light levels, greater access to windows, conditions associated with thermal comfort, and fewer airborne particulates. Green building rating systems might benefit from further attention in several areas, including: credits related to acoustic performance, a greater focus on reducing airborne particulates, enhanced support for the interdisciplinary design process and development of POE protocols.

Il a été mené une évaluation après occupation (POE) de 12 immeubles de bureaux verts et 12 immeubles de bureaux classiques répartis à travers le Canada et le nord des Etats-Unis. Les occupants (N?=?2545) ont rempli un questionnaire en ligne portant sur la satisfaction environnementale, la satisfaction au travail et l'implication organisationnelle, la santé et le bien-être, les attitudes environnementales, et les trajets réguliers. Dans chaque immeuble, des mesures physiques in situ sur un échantillon de postes de travail (N?=?974) ont été effectuées, comprenant : les conditions thermiques, la qualité de l'air, l'acoustique, l'éclairage, la taille des postes de travail, la hauteur de plafond, l'accès aux fenêtres et leur occultation, et les finitions de surface. Les bâtiments verts ont affiché des performances supérieures par rapport aux bâtiments classiques similaires. De meilleurs résultats ont été obtenus concernant la satisfaction environnementale, la satisfaction à l'égard des conditions thermiques, la satisfaction à l'égard de la vue sur l'extérieur, l'aspect esthétique, la diminution des perturbations liées aux bruits provenant du chauffage, de la ventilation et de la climatisation (CVC), l'image du lieu de travail, la qualité du sommeil nocturne, l'humeur, les symptômes physiques, et la réduction du nombre de particules en suspension dans l'air. Différentes caractéristiques physiques ont conduit à une amélioration des résultats pour les occupants dans tous les immeubles, concernant notamment les conditions liées à la confidentialité des conversations, les niveaux inférieurs de bruit de fond, les niveaux de luminosité plus élevés, l'accès accru aux fenêtres, les conditions associées au confort thermique, et le nombre moindre de particules en suspension dans l'air. Les systèmes de notation des bâtiments verts pourraient bénéficier d'une plus grande attention apportée à plusieurs domaines, s'agissant en particulier des crédits relatifs aux performances acoustiques, d'un accent accru sur la réduction des particules en suspension dans l'air, d'un soutien renforcé en faveur du processus de conception interdisciplinaire et du développement de protocoles POE.

Mots clés: performances des bâtiments, bilan environnemental, bâtiments verts, environnement intérieur, Leadership in Energy and Environmental Design (LEED), satisfaction des occupants, évaluation après occupation     

L'économie de l'énergie et le ≪ groupe des dix≫

A l'occasion de son symposium international sur la conservation de l'énergie en avril, la commission de travail W67 a fait appel à des ?monographies par pays? sur la situation énergétique dans un certain nombre de pays. Dix rapports de ce genre ont été analysés par l'auteur qui montre qu'une action réaliste sur les bâtiments de ces pays qu'il appelle le ?groupe composite des dix? pourrait économiser 10 à 15 % de la consommation d'énergie primaire totale actuelle en l'an 2000, soit autant d'énergie que l'on en consomme annuellement en France ou dans le Royaume-Uni.     

Including recycling potential in energy use into the life-cycle of buildings

Previous life-cycle studies of buildings tended to omit the phases after demolition. If recycling is not included, the potential benefits of recycling are not possible to assess. A parametric study of a one family house is presented which focuses on the potential energy savings by recycling the various building materials after demolition. The results indicate that it can be more important to design a building for recycling than to use materials which require little energy for production, that the creation of effective recycling depends upon its consideration and inclusion at the design stage, that the re-use and adaptation of existing foundations is an important component of recycling.

Le concept d'analyse de l'énergie du cycle de vie (LCEA) est employé; pour formuler en valeurs d'énergie les flux des produits durant chaque phase du cycle de vie d'une activité. Dans le cas des constructions résidentielles, cela comprend d'habitude l'énergie consommée lors de la fabrication des matériaux de construction, l'é;nergie employée pour les opérations de la construction elle-même et celle dépensée pour la maintenance périodique. Pour positionner ces quantités d'énergie dans un contexte national, il faut également prendre en considération l'énergie nécessaire aux autres marchandises et services consommés par les propriétaires. Cet article utilise le concept LCEA pour démontrer la nécessité de prendre en compte non seulement l'énergie de cycle de vie de la construction mais aussi l'énergie de cycle de vie attributable aux autres activités entreprises par les utilisateurs réels du bâtiment. L'énergie du cycle de vie d'un bâtiment résidentiel australien ainsi que les activités ordinaires des ménages sont analysées et simulées au cours d'une période de 30 ans en employant un exemple basé sur une portion jumelée à deux chambres à coucher et à revêtement de brique. Les implications à long terme montrent bien l'importance de prendre en compte l'énergie nécessaire à la construction initiale d'un bâtiment résidentiel aussi bien que celle résultant de la consommation de marchandises et de services par les propriétaires. Afin d'encourager de façon durable ces pratiques, il est suggéré que les architectes prennent davantage en considération les activités des propriétaires lorsqu'ils conçoivent des bâtiments résidentiels, particulièrement en zone de climat tempéré. La conclusion de l'article fait le point des futurs secteurs de recherche du concept LCEA dans le domaine résidentiel.