Predicting lighting energy use under daylight linked lighting controls

For daylight to make a real contribution to energy efficiency, appropriate control of electric lighting is essential. This paper outlines methods to predict electric lighting use for various different types of control, given internal daylight illuminances. Two different kinds of calculation are considered. Annual lighting use can be determined from yearly daylight data, usually in the form of a cumulative distribution. More sophisticated computer programs use hourly daylight data to give a continuous profile of lighting use and the consequent energy flows and environmental conditions within a building. For both types of application, appropriate algorithms are given to quantify the savings from various types of photoelectric and manual controls.

Pour que la lumière du jour apporte une réelle contribution au rendement énergétique, il est essentiel de bien contrôler l'éclairage électrique. Cet article décrit brièvement les méthodes qui permettent de prévoir l'éclairage électrique utilisé en fonction de différents types de contrôle, compte tenu de l'éclairement assuré par la lumière du jour intérieure. Deux types différents de calcul sont pris en considération. L'utilisation annuelle de l'éclairage peut être déterminee à partir des données annuelles relatives à la lumière du jour, généralement sous la forme d'une distribution cumulative. Des programmes informatiques plus complexes utilisent des données horaires sur la lumière du jour pour obtenir un profil continu de l'utilisation de l'éclairage ainsi que les flux d'énergie correspondants et les conditions d'environnement d'un bâtiment. Les auteurs donnent pour deux types d'application des algorithmes appropriés qui permettent de quantifier les économies correspondant à divers types de commandes photoélectriques et manuelles.     

German developments in guidance systems: an overview daylight

An overview is provided of recent developments in different daylighting systems. The systems range from a simple adaptation of venetian blinds for a better use of daylighting, to specially developed daylight-guiding venetian blinds, mirror louvers, optical mirror elements, ADO-Toplight, holographic optical elements, prismatic systems, Micro-Grates, Plexiglas Daylight, transparent insulation material, moveable glass louvers, a three-layer pipe-grid system and the ‘light sculptor’ in the cupola of the German Parliament. Most of these technologies are available in the market. Others, e.g. the ‘light sculptor’, were designed for a unique application.

Cet article présente les grandes lignes des développements récents en matière de systèmes d'éclairage naturel. Ces systèmes vont de la simple adaptation de stores vénitiens pour un meilleur usage de la lumière naturelle jusqu'à des stores vénitiens de conception spéciale à commande par la lumière du jour, en passant par des rideaux à lattes miroirs, des éléments de miroirs optiques, le système ADO-Toplight, des éléments optiques holographiques, des systèmes prismatiques, des microgrilles, des systèmes d'éclairage naturel en plexiglas, des matériaux isolants transparents, des systèmes à lattes de verre amovibles, un système à grille tubulaire à trois couches et le “sculpteur de lumière” qui équipe la coupole du Parlement allemand. La plupart de ces technologies sont disponibles sur le marché. D'autres, comme le “sculpteur de lumière” ont été conçus pour une application unique.     

Le Groupe de travail W 45 apporte des modifications à la liste des ≪ exigences humaines ≫

Une économie planifiée au niveau central et basée sur des principes socialistes doit malgré tout faire face à l'augmentation continuelle des prix et des coûts de la construction. Un économiste de l'EGSZI, l'Institute for Building Economics and Organisation hongrois, explique dans cet article le système de collecte de données grâce auxquelles sont établis les indices des prix de la construction basés sur les coûts unitaires du travail, procédé qui ressemble par beaucoup de côtés aux systèmes de contrôle des prix appliqués dans d'autres pays.

Cet article est une version abrégée d'une étude détaillée réalisée pour la commission de travail W55 du CIB sur les problèmes économiques de la construction.     

Knowledge under construction: practices,institutions and aesthetics

Property-level stormwater drainage systems consist of roof drainage systems and those systems that connect buildings and their surrounding ground surfaces to main sewer networks, on-site rainwater harvesting or other capture systems. The design of these local systems has traditionally been based on simplistic approaches that fail to account for performance and integration. Given the extra demands associated with climate change, these limitations will take on increasing importance due to the potential for site-level flooding or water damage. To address the concerns, new tools are needed to describe and assess performance as well as to enable a more integrated approach. Research is presented on the development of an integrated property-level drainage simulation model and associated whole-life costing model. Application of the model illustrates the importance of accounting for flow interactions in order to assess the hydraulic effectiveness of different adaptation schemes. Similarly, the whole-life cost model can determine the through-life costs of adaptation strategies, hence enabling the assessment of the cost effectiveness of integrated designs.

Les systèmes d'écoulement des eaux pluviales au niveau des biens immobiliers se composent de systèmes d'écoulement des eaux de toiture et de systèmes qui raccordent les bâtiments et leurs surfaces au sol environnantes aux réseaux d'égouts, aux systèmes de collecte des eaux pluviales sur place ou aux autres systèmes de récupération des eaux. La conception de ces systèmes locaux a été basée traditionnellement sur des approches simplistes qui sont incapables de rendre compte des performances et de l'intégration. Etant donné les exigences supplémentaires liées au changement climatique, ces limites prendront une importance croissante en raison des risques potentiels d'inondation ou de dégât des eaux au niveau du site. Pour répondre à ces préoccupations, de nouveaux outils sont nécessaires afin de décrire et d'évaluer les performances, ainsi que de permettre une approche plus intégrée. Il est présenté des recherches sur la mise au point d'un modèle intégré de simulation d'écoulement des eaux au niveau d'un bien immobilier et un modèle associé d'estimation du coût global du cycle de vie. L'application de ce modèle illustre l'importance de la prise en compte des interactions des flux afin d'évaluer l'efficacité hydraulique des différents programmes d'adaptation. De manière similaire, le modèle du coût global du cycle de vie est capable de déterminer le coût global des stratégies d'adaptation, permettant ainsi d'évaluer la rentabilité des conceptions intégrées.

Mots clés: services du bâtiment, conception du système d'écoulement des eaux, systèmes d'écoulement des eaux, écoulement local des eaux, toitures, écoulement des eaux pluviales, coût global du cycle de vie     

Comparative greenhouse emissions analysis of domestic solar hot water systems

It is commonly assumed that solar hot water systems save energy and reduce greenhouse emissions relative to conventional fossil fuel-powered systems. Very rarely has the life-cycle greenhouse emissions (including the embodied greenhouse emissions of manufacture) of solar hot water systems been analysed. The extent to which solar hot water systems can reduce emissions compared with conventional systems can be shown through a comparative life-cycle greenhouse emissions analysis. This method determined the time it takes for these net greenhouse emissions savings to occur, or the ‘emissions payback period’. This paper presents the results of a life-cycle greenhouse emissions analysis of solar hot water systems in comparison with conventional hot water systems for a southern (Melbourne) and a northern (Brisbane) Australian city. The life-cycle costs of these hot water systems were also analysed to determine the financial payback period. The fuel source and solar fraction determined the emissions resulting from the energy used for operating hot water systems. The solar systems provide net emissions savings compared with the conventional systems after 2.5–5 years in Melbourne and after 2.5 years in Brisbane, depending on the auxiliary fuel. The life-cycle cost analysis also revealed that the financial payback period for solar hot water systems is more than 10 years in Melbourne and around 10 years for an electric-boosted system in Brisbane. This suggests the need for greater subsidies to increase market take-up for solar systems, especially where electricity is the only available fuel. On part généralement de l'hypothèse que les systèmes de production d'eau chaude par chauffe-eau solaire économisent l'énergie et réduisent les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux systèmes classiques de production d'énergie par des combustibles fossiles. Les émissions de gaz à effet de serre (y compris celles associées à la production) qui proviennent des systèmes de chauffage solaire de l'eau ont été très rarement analysées. La mesure dans laquelle ces systèmes peuvent réduire les émissions par rapport aux systèmes classiques peut être démontrée dans une analyse comparative des émissions de gaz à effet de serre pendant le cycle de vie. Cette méthode calcule le temps qu'il faut pour que soit tangible la réduction nette des émissions de gaz à effet de serre ; c'est ce que l'on appelle la période d'amortissement des émissions. Cet article présente les résultats d'une analyse des émissions de gaz à effet de serre pratiquée sur des systèmes de chauffage solaire de l'eau par comparaison à des systèmes d'eau chaude classiques pour une ville du sud de l'Australie (Melbourne) et pour une ville du nord (Brisbane). Le coût du cycle de vie de ces systèmes d'eau chaude a également été analysé afin de calculer la période d'amortissement. La source de carburant et la fraction solaire servent à calculer les émissions dues à l'énergie utilisée pour faire fonctionner les systèmes d'eau chaude. Les systèmes solaires ont permis de réduire nettement les émissions par rapport aux systèmes classiques après un laps de 2,5–5 ans à Melbourne et de 2,5 ans à Brisbane, en fonction du combustible auxiliaire utilisé. L'analyse des coûts du cycle de vie a également montré que la période d'amortissement des systèmes de chauffage solaire était de plus de 10 ans à Melbourne et aux environs de 10 ans pour un système électrique à Brisbane. Cela laisse à penser qu'il faut augmenter les subventions pour que le marché des systèmes solaires se développe, notamment lorsque l'électricité est le seul combustible disponible.     

An intuitive daylighting performance analysis and optimization approach

The effective integration of daylighting considerations into the design process requires many issues to be considered simultaneously, such as daily and seasonal variations, illumination, and thermal comfort. To address the need for early integration into the design process, a new approach called Lightsolve has been developed. Its key objectives are to support the design process using a goal-oriented approach based on iterative design improvement suggestions; to provide climate-based annual metrics in a visual and synthesized format; and to relate quantitative and qualitative performance criteria using daylighting analysis data in various forms. This methodology includes the development of a time-segmentation process to represent weather and time in a condensed form, the adaptation of daylight metrics that encompass temporal and spatial considerations, and the creation of an interactive analysis interface to explore design options and design iterations. This system relies on optimization techniques to generate these suggestions. Lightsolve allows the designer to explore other design alternatives that may better fulfil the objectives and to learn about appropriate strategies to resolve daylight or sunlight penetration issues. It offers architects and building engineers support for daylighting design that can be employed interactively within the existing design process.

L'intégration des aspects relatifs à l'éclairage naturel dans un projet d'architecture exige l'étude simultanée de nombreuses questions comme ses variations quotidiennes et saisonnières ou l'équilibre entre le niveau d'éclairement et le confort thermique. Afin de répondre à la nécessité d'une intégration rapide dans le processus de conception architecturale, une nouvelle approche baptisée Lightsolve a été mise au point. Ses principaux objectifs sont les suivants: guider le processus par une approche inverse s'appuyant sur des suggestions itératives d'amélioration du projet; fournir des paramètres annuels basés sur le climat sous forme visuelle et synthétique; mettre en relation les critères de performance quantitatifs et qualitatifs en utilisant diverses formes de données d'analyse d'éclairage naturel. Cette méthodologie inclut le développement d'un processus de segmentation temporelle permettant de représenter les conditions météorologiques ainsi que la date ou l'heure sous forme condensée; elle permet également d'englober des considérations temporelles et spatiales pour l'éclairage naturel et comprend la création d'une interface d'analyse interactive pour explorer les options et les itérations du projet dans sa phase conceptuelle. Ce système repose sur des techniques d'optimisation qui génèrent des suggestions de modifications. La méthode Lightsolve permet ainsi au concepteur d'explorer d'autres alternatives pour son projet, susceptibles de mieux atteindre les objectifs visés et de s'informer sur des stratégies appropriées permettant de résoudre des problèmes d'éclairage naturel et de penetration de la lumière directe du soleil. Elle offre aux architectes et aux ingénieurs en bâtiments une aide à la conception en éclairage naturel qui peut être utilisée de manière interactive, afin de ne pas perturber le processus de conception architecturale.

Mots clés: éclairage natural, processus de conception architecturale, aide à la conception, énergie, optimisation interactive, simulation, visualisation     

Regenerative design,socio-ecological systems and co-evolution

A key notion in regenerative design is the co-evolutionary, partnered relationship between socio-cultural and ecological systems, which requires an explicit engagement with the implications and consequences of future design decisions. However, despite the extensive literature in other disciplines regarding the co-evolution of socio-cultural and ecological systems, this approach has yet to receive serious scrutiny within the context of the built environment and within the emerging notions of regenerative development and design. Drawing on an interdisciplinary body of literature, a discussion is initiated on how socio-cultural and ecological systems and their co-evolution might connect to the concept of regenerative design. Following a critique of a relevant example highlighting the current practice of regenerative design, the new building for the Centre for Interactive Research on Sustainability at the University of British Columbia, Vancouver, potentially relevant aspects of a socio-ecological system and of evolution theories are examined for the built environment. Several observations are presented on how these may offer a stronger theoretical framing of regenerative design, particularly the shifts in design thinking: from buildings as artefacts to their dynamic role in adaptive processes over time; widening the boundary focus of a building from its site to the neighbourhood.

Une notion clé du design régénérateur est la relation coévolutionnaire de partenariat entre les systèmes socioculturels et écologiques, ce qui nécessite un engagement explicite à l'égard des implications et des conséquences des futures décisions en matière de design. Cependant, malgré la vaste littérature existant dans les autres disciplines concernant la coévolution des systèmes socioculturels et écologiques, cette approche doit encore faire l'objet d'un examen sérieux dans le contexte de l'environnement bâti et sous l'angle des notions émergentes de développement et de design régénérateurs. En s'appuyant sur un corpus interdisciplinaire de publications, une discussion est amorcée sur la manière dont les systèmes socioculturels et écologiques et leur coévolution pourraient être reliés au concept de design régénérateur. Après une critique portant sur un exemple pertinent mettant en évidence les pratiques actuelles du design régénérateur, le nouveau bâtiment du Centre de Recherche Interactive sur le Développement Durable de l'Université de Colombie Britannique, à Vancouver, sont examinés les aspects potentiellement pertinents d'un système socioécologique et des théories évolutionnistes, s'agissant de l'environnement bâti. Plusieurs observations sont présentées quant à la manière dont ceux-ci peuvent offrir un cadre théorique plus solide au design régénérateur, concernant en particulier les changements intervenant dans la façon de penser le design : des bâtiments envisagés en tant qu'artéfacts à leur rôle dynamique dans les processus adaptatifs au fil du temps, et un bâtiment dont les limites ne se focalisent plus sur son site, mais sont élargies à son quartier.

Mots clés: environnement bâti, coévolution, cadres conceptuels, évolution, design régénérateur, systèmes socioécologiques     

Design strategies to increase building flexibility

As the needs of owners and occupants change, buildings must be frequently renovated, resulting in significant cost and lost use of the buildings during the construction. This research develops a systematic approach to examine the nature of changes that can be expected to occur in built facilities, and analyses specific design strategies that can significantly increase the building flexibility, or ability to accommodate change. The three types of changes in a building are in its functions, the capacity of its systems, and the flow of the environment and people within and around the facility. Analysis of renovation projects reveals that buildings require more changes to all systems (i.e. structure, enclosure, services and interior finish) than is commonly assumed, and that the difficulty of these renovations is determined by the inter-relationships among the systems. The design strategies can provide a specific means to modify these interactions among the systems, and to more easily and efficiently accommodate changes during subsequent renovations. These design strategies increase the initial construction cost by less than 2% on average and usually decrease the original construction duration, and the majority of the strategies provide cost savings of 2% of the initial construction cost within the first renovation. Avec l'évolution des besoins des propriétaires et des occupants, les bâtiments doivent être rénovés fréquemment, ce qui est à la fois une source de dépenses importantes et une perte d'usage pendant les travaux. La présente étude propose une approche systématique visant à examiner la nature des changements dont on peut s'attendre à ce qu'ils se produisent dans les parties déjà construites et à analyser des stratégies de conception propres à augmenter sensiblement la souplesse d'exploitation des bâtiments ou leur aptitude à s'adapter à des changements. Les trois types de changements pouvant affecter un bâtiment sont ses fonctions propres, la capacité de ses systèmes et l'environnement ainsi que le flux des personnes à l'intérieur et autour du bâtiment. L'analyse de projets de rénovation fait apparaître que les bâtiments nécessitent davantage de changements de tous les systèmes (c'est à dire, structures, enceintes, services et finition intérieure) qu'on ne l'imagine généralement et que la difficulté de ces rénovations est liée aux interconnexions entre les systèmes. Les stratégies de conception peuvent constituer un instrument spécifique à utiliser pour modifier ces interconnexions entre systèmes et pour faire acceptor plus facilement et avec davantage d'efficacité les changements pendant les travaux de rénovation ultérieurs. Avec de telles stratégies, l'augmentation du coût initial de la construction ne dépasse pas 2% en moyenne et la durée des travaux se trouve réduite; dans l'ensemble, ces solutions permettent de réaliser des économies de 2% sur le coût initial de la construction lors de la première rénovation.     

Current daylighting design practice: a survey

What are the current daylighting design practices among design teams with an explicit interest in sustainable design? A survey was undertaken: (1) to understand which daylight performance indicators and design tools are currently used by design practitioners to integrate daylighting in their projects; (2) to identify the additional information needed beyond that available in current design guides; and (3) to advise on the content and format of a new daylighting design guide that addresses these needs. The responses obtained from 177 participants showed that over 90% of the practitioners surveyed support the development of a new daylighting design guide that would provide online access to both simple calculation methods as well as more advanced daylighting design tools. Survey results also showed that a variety of non-standardized daylight prediction methods – primarily rules of thumb – are currently being used, and that there is no commonly acknowledged method of how to assess the performance and quality of a daylighting system in terms of energy savings, glare prevention, daylight factors, and the view to the outside.

Quelles sont actuellement les pratiques conceptuelles en matière d'éclairage naturel dans les bureaux d'étude s'intéressant de manière explicite à la conception durable? Une étude a été entreprise pour (1) comprendre quels indicateurs de performances d'éclairage naturel et outils de conception sont actuellement utilisés par les bureaux d'étude pour intégrer l'éclairage naturel dans leurs projets; (2) identifier les informations complémentaires nécessaires en plus de celles qui sont disponibles dans les guides de conception; (3) conseiller sur le contenu et le format d'un nouveau guide de conception sur l'éclairage naturel pour répondre à ces besoins. Les réponses fournies par 177 participants montrent que plus de 99% des praticiens interrogés sont en faveur de la préparation d'un nouveau guide de conception sur l'éclairage naturel qui donnerait accès en ligne à la fois à des méthodes de calcul simples et à des outils de conception d'éclairage naturel plus complexes. Les résultats de cette enquête montrent également que plusieurs méthodes de prédiction de l'éclairage naturel non normalisées, principalement empiriques, sont actuellement utilisées et qu'il n'existe aucune méthode reconnue d'évaluation des performances et de la qualité d'un système d'éclairage naturel en termes d'économies d'énergie, de prévention de l'éblouissement, de coefficient d'éclairage diurne et de vue sur l'extérieur.

éclairage naturel, paramètres de l'éclairage naturel, guide de conception, pratiques conceptuelles, outils de conception, indicateurs de performances, conception durable     

Comparative life cycle costs for new steel portal frame building systems

Life cycle costs of a new steel portal frame building system incorporating energy efficient sandwich panels are compared with those of a conventional steel portal frame building system for use in industrial and commercial buildings. The economic benefits of the new building system have been demonstrated through cost assessment of energy in use. The results from life cycle cost analysis of both the new and conventional portal frame building systems indicate that, despite slightly higher initial costs, the new building system costs significantly less than the conventional system over its complete life cycle of 50 years. The new system provides improved economic performance along with a more energy-efficient model for commercial/industrial building design in the Australian climate. Le coût du cycle de vie d'un nouveau système de bâtiment à portique en acier comportant des panneaux en sandwich efficaces au plan énergétique est comparé à un système classique pour un emploi dans des bâtiments industriels et commerciaux. Les avantages économiques du nouveau système ont été démontrés par une évaluation des dépenses énergétiques. Il ressort de l'analyse comparative du coût du cycle de vie du nouveau et de l'ancien système qu'en dépit d'une légère augmentation du coût de départ, le nouveau système est nettement moins onéreux que l'ancien sur un cycle de vie complet de 50 ans. Les performances économiques du nouveau système sont supérieures à celles du système classique, avec de meilleures performances énergétiques pour la conception de bâtiments commerciaux et industriels sous le climat australien.     

Mapping rework causes and effects using artificial neural networks

Rework can have adverse effects on the performance and productivity of construction projects. Techniques such as artificial neural networks (ANN) are widely used for prediction and classification problems and thus can be used to map the causes and effects of rework. The traditional back propagation neural network and general regression neural network data from 112 Hong Kong construction projects are used to examine the influence of rework causes on the various project performance indicators such as cost overrun, time overrun, and contractual claims. The results from this research could be used to develop forecasting systems and appropriate intelligent decision support frameworks for enhancing performance in construction projects. Furthermore, analysis of the neural network results indicates that the general regression neural network architecture is better suited for modelling rework causes and their impacts on project performance.

Les travaux de reprise peuvent avoir des effets néfastes sur les performances et la productivité dans les projets de construction. Des techniques comme les réseaux neuronaux artificiels (AAN) sont largement utilisés pour résoudre les problèmes de prévision et de classification et peuvent donc servir à cartographier les causes et les effets des travaux de reprise. Les données de réseaux neuronaux classiques à rétropropagation et les données de réseaux neuronaux à régression générale provenant de 112 projets de construction à Hong Kong sont utilisées pour examiner l'influence des travaux de reprise sur les divers indicateurs de performances de projets, comme les dépassements de coûts, les dépassements de délais et les réclamations contractuelles. Les résultats de cette recherche pourraient servir à développer des systèmes de prévision et des cadres appropriés et intelligents de soutien à la décision pour améliorer les performances de projets de construction. En outre, l'analyse des résultats de réseaux neuronaux indique que l'architecture du réseau neuronal à régression générale convient mieux à la modélisation des causes des travaux de reprise et à leurs conséquences sur les performances des projets.

Mots cle´s: projet de construction, dépassement des coûts, productivité, performances de projets, travaux de reprise, dépassement des délais     

Transport of deformable solids within building drainage networks

Water conservation will become a design requirement in the provision of new build in response to both demographics and climate change. Measures to reduce per-capita water usage in both domestic and commercial buildings will reduce disproportionately the flow available to remove waste solids flushed into branch drains within or close to the building. The reduced flow loading of the sewer network will of necessity represent a lower percentage change. There is therefore a need to understand fully the mechanisms of solid transport close to the head of the network where solid transport takes place within an attenuating discharge flow and to provide design guidance. Extensive laboratory research and a major study of faecal and waste solid transport in installed systems are presented as a basis for identifying a suitable model for deformable solid transport. The results of these programmes have been confirmed by simulation models developed independently that in turn provide the basis for predicting the capability of low flush volume and dual flush toilets to transport deformable solids over acceptable lengths of drain within or close to the building. These simulations are available as assessment tools to aid system design and the development of codes and regulations recognizing the importance of waste removal within a water conservation-conscious environment.

La conservation de l'eau va devenir une exigence nominale dans le cadre de la construction de nouveaux bâtiments si l'on veut tenir compte de l'évolution de la démographie et des changements climatiques. Des mesures visant à réduire l'usage de l'eau par habitant, tant dans les immeubles d'habitation que de bureaux, vont réduire de manière disproportionnée les flux disponibles pour éliminer les déchets solides chassés dans les conduits d'évacuation secondaires à l'intérieur et à l'extérieur des bâtiments. La charge de débit réduite du réseau d'égouts représentera nécessairement une variation en pourcentage plus faible. Il faut donc parfaitement comprendre les mécanismes du transport des matières solides à proximité de la tête du réseau qui assure ce transport dans un débit d'extraction modérateur et donner des directives pour la conception. L'article présente d'importantes recherches faites en laboratoire ainsi qu'une grande étude sur le transport des matières fécales et des déchets solides dans des systèmes installés, qui servent de base à la définition d'un modèle approprié de transport des matières solides déformables. Les résultats de ces programmes ont été confirmés par des modèles de simulation élaborés indépendamment qui, à leur tour, jettent les bases permettant de prévoir la capacité de chasses de faible volume et de toilettes à double chasse pour transporter les matières solides déformables sur des longueurs acceptables de conduits d'évacuation à l'intérieur ou à proximité de bâtiments. Ces simulations sont disponibles comme outils d'évaluation pour faciliter les travaux de conception de systèmes et de développement de codes et de réglementations en reconnaissant l'importance de l'évacuation des déchets dans un environnement conscient de l'importance de la conservation de l'eau.

Mots clés: codes de construction, services de construction, conception des évacuations d'eau, systèmes d'évacuation d'eau, conservation de l'eau     

Implications of trends in LEED usage: rating system design and market transformation

Green building rating systems serve multiple functions: they define the attributes of green buildings, provide tools for environmental assessment and include specific interventions intended to promote market transformation. These goals are often complementary, but can also create tensions in the design and application of rating systems. Recent patterns and trends are considered for projects certified using LEED-NC and LEED-EBOM (new construction and existing buildings, respectively) rating systems. New data are presented on (1) patterns and trends in on-going market transformation (credit achievement, levels of certification and types, geographic distribution of project, etc.) and (2) the design and revision of the LEED rating system based on broad patterns of engagement and the achievement of individual credits. The data indicate strong regional and temporal variation in green building activity. The flexibility of LEED has allowed a diversity of credit achievement patterns. Information on these market-based patterns and trends can be used to balance the need for market engagement with the mission to raise standards over time. Patterns and trends for different locations can stimulate discussion of different markets and the most effective approaches for their transformation.

Les systèmes de notation des bâtiments verts remplissent des fonctions multiples : ils définissent les attributs des bâtiments verts, fournissent des outils pour établir un bilan environnemental et incluent des interventions spécifiques destinées à promouvoir la transformation des marchés. Ces objectifs sont souvent complémentaires, mais peuvent également créer des tensions dans la conception et l'application des systèmes de notation. Les schémas et les tendances récemment apparus sont pris en considération pour les projets certifiés en utilisant les systèmes de notation LEED-NC et LEED-EBOM (concernant respectivement les constructions nouvelles et les bâtiments existants). Des données nouvelles sont présentées sur (1) les schémas et tendances liés à la transformation en cours des marchés (obtention de crédits, niveaux de certification et types, répartition géographique des projets, etc.) et (2) la conception et la révision du système de notation LEED en se basant sur les schémas généraux d'engagement et sur l'obtention de crédits individuels. Les données indiquent de fortes variations régionales et temporelles d'activité dans le secteur des bâtiments verts. La souplesse du système LEED a permis des schémas d'obtention de crédits très variés. Les informations relatives à ces schémas et tendances basés sur les marchés peuvent être utilisées pour trouver un équilibre entre l'engagement sur les marchés et la mission d'améliorer le niveau des normes au fil du temps. Les schémas et les tendances correspondant aux différents lieux peuvent stimuler la discussion sur les différents marchés et les approches les plus efficaces pour assurer leur transformation.

Mots clés: systèmes d'évaluation des bâtiments, marchés de la construction, bilan environnemental, bâtiment vert, LEED, transformation des marchés, conception des systèmes de notation, marchés de l'immobilier, tendances     

Organismes du CIB au Canada

The purposes of this study were to ascertain whether Swedish construction companies measure the impact of their quality systems (such as ISO 9000) and, if so, whether the ‘balanced scorecard’ approach is a useful technique as a measure of performance. The balanced scorecard approach requires each organization to look at itself from four different perspectives to provide a more comprehensive view of organizational performance: the financial perspective, the customer perspective, the process perspective, the innovation and learning perspective. Twelve Swedish construction sector companies (clients, architectural-engineering consultants, contractors) with well-established quality systems were studied. The results indicate two important points. First, the balanced scorecard can be successfully used to measure the performance of quality systems in the construction process. Second, the organization and learning perspective is neglected in the Swedish construction process. The use of the balanced scorecard highlighted the fact that a lack of balance often exists between the four perspectives. While it is tempting to conclude that investments in quality systems increase organizational performance, there is little (if any) evidence that this is the case. Many investments in quality systems appear to be based more on blind faith than on facts. Tools are only valuable if they improve results, there is a need for further understanding the costs and benefits of quality systems in engineering and construction organizations.

Les objectifs de cette étude étaient de vérifier comment les sociétés de construction suédoises mesurent l'impact de leurs systèmes de qualité (comme ISO 9000) et, dans ce cas, si l'utilisation de la ‘carte de pointage équilibrée’ constitue une technique utile pour mesurer ces performances. La méthode de la carte de pointage équilibrée oblige chaque société à procéder à une introspection à partir de quatre points de vue différents afin de fournir une vue globale des performances de l'organisation: perspectives financières, commerciales, au niveau des processus, et du point de vue de l'innovation et de l'apprentissage. Douze sociétés suédoises du secteur de la construction (clients, ingénieurs-conseils architectes et ingénierie, contractants) disposant de systèmes de qualité reconnus ont été examinées. Les résultats font ressortir deux points importants. En premier lieu, la carte de pointage équilibrée peut servir à mesurer les performances des systèmes de qualité dans les processus de construction. En second lieu, les paramètres ‘organisation’ et ‘apprentissage’ sont négligés dans le processus de construction suédois. L'utilisation des cartes de pointage équilibrées a mis en lumière le fait qu'il existait souvent un déséquilibre entre ces quatre points de vue. Alors que l'on serait tenté de conclure que les investissements dans des systàmes de qualité augmentent les performances de l'organisation, on dispose de peu, voire d'aucune preuve dans ce sens. De nombreux investissements dans des systèmes de qualité semblent reposer davantage sur une foi aveugle que sur des faits. Les outils n'ont de la valeur que s'ils améliorent les résultats; il faut donc mieux comprendre les coôts et les avantages des systèmes de qualité tels qu'ils existent dans l'ingénierie et la construction.     

Changes in resource need for post-disaster reconstruction: a longitudinal study in China

Following a major disaster, shortages of resources and the increased costs of building materials are likely to slow post-disaster reconstruction. To examine the resource needs for post-disaster housing reconstruction, a longitudinal study was conducted between 2008 and 2010 of the Wenchuan earthquake-impacted Mianzhu City in China. Cost escalation of the common materials of brick, cement, aggregate and steel shows the varying correlation between material requirements and the reconstruction progress. Based on in-field surveys and interviews, the underlying drivers that contributed to changes in the cost of these materials were identified. Findings suggest that apart from physical disaster impacts and urgency of housing reconstruction, other effects, such as legislative interventions and the economic environment, are primary factors in explaining changes in resource requirements. Cost changes for brick and aggregate were to a great extent influenced by local policies and mandates. In contrast, cost changes for non-localized materials such as cement and steel were largely dominated by broader economic effects and domestic strategies in China. To reduce potential resource cost fluctuations and their impacts on recovery, robust post-disaster reconstruction planning is needed and requires systematic mapping and monitoring of resource demands over the reconstruction period.

Suite à une catastrophe majeure, il est probable que les pénuries de ressources et l'accroissement du coût des matériaux de construction ralentiront la reconstruction après la catastrophe. Afin d'étudier les besoins en ressources nécessaires à la reconstruction des logements après une catastrophe, il a été mené en Chine, entre 2008 et 2010, une étude longitudinale de la ville de Mianzhu touchée par le tremblement de terre du Wenchuan. La flambée des coûts des matériaux courants que sont les briques, le ciment, les granulats et l'acier montre la corrélation variable entre les besoins en matériaux et les progrès de la reconstruction. Sur la base des études et entretiens menés sur le terrain, les facteurs sous-jacents qui ont contribué aux évolutions du coût de ces matériaux ont été identifiés. Les résultats obtenus suggèrent que, en dehors des effets physiques de la catastrophe et de l'urgence de la reconstruction des logements, d'autres effets, tels que les interventions législatives et l'environnement économique, sont des facteurs de première importance pour expliquer les évolutions des besoins en ressources. Les variations des coûts des briques et des granulats ont été influencées dans une large mesure par les politiques et les mandats au niveau local. En revanche, les variations des coûts des matériaux qui ne sont pas produits localement, tels que le ciment et l'acier, ont été en grande partie dominées par les incidences économiques plus larges et les stratégies intérieures de la Chine. Afin de réduire les fluctuations possibles du coût des ressources et leur impact sur la reprise, une solide planification de la reconstruction après une catastrophe est nécessaire et exige une cartographie et un suivi systématiques des demandes en ressources au cours de la période de reconstruction.

Mots clés: matériaux de construction, flambée des coûts, reconstruction après une catastrophe, stratégie de reprise, pénurie de ressources, Chine     

Project alliance contract in The Netherlands

A new form of contractual agreement and way of working adapted from other industries, the ‘project alliance’, was researched, developed and is undergoing demonstration to reduce the length of construction time and construction costs. This is achieved through contractor involvement at an early stage of the design process, project participants paid on a net cost basis with participants jointly sharing in the financial success or failure of the project at completion, and the creation of a contractual partnership between all parties.

Cet article porte sur des recherches faites sur une nouvelle forme d'accord contractuel et sur une méthode de travail issue d'autres industries; cette étude intitulée «project alliance» a été affinée et est en cours de démonstration, l'objectif étant de raccourcir la durée des travaux de construction et d'en réduire les coûts. Ces réductions sont possibles, d'une part, grâce à l'implication du contractant au début du processus de conception, les participants au projet étant payés sur la base du coût net et étant solidaires, sur le plan financier, de la réussite ou de l'échec du projet au moment de l'achèvement et, d'autre part, grâce la création d'un partenariat contractuel entre toutes les parties concernées.     

Multi-storey timber buildings: breaking industry path dependency

The Swedish legal restriction on construction of multi-storey timber buildings was imposed in 1888 and repealed in 1994. The subsequent emergence of such a timber building system in Sweden is analysed in the context of the existing concrete-based construction system. The characteristics of the construction industry and its path dependency over the past century hamper the development of a timber building system. However, government policies and funding, the wood industry's interest in an enhanced market for value-added wood products, and involvement of the wood research community has helped develop such a construction system. Investments in knowledge creation, incentives for the entry of new firms, and increased prefabrication may facilitate a transition from this formative phase to a growth phase in the diffusion of timber buildings.

En Suède, les restrictions juridiques frappant la construction de bâtiments en bois de plusieurs étages ont été édictées en 1888 et annulées en 1994. L'auteur analyse l'arrivée résultante d'un tel système de construction en bois en Suède face à la construction en béton qui existe actuellement. Les caractéristiques de l'industrie du bâtiment et sa dépendance au chemin au cours du siècle dernier empêchent le développement d'un système de construction en bois. Toutefois, les politiques officielles et les financements ainsi que les intérêts de l'industrie du bois dans un marché amélioré pour des produits en bois à valeur ajoutée et l'engagement des chercheurs dans le domaine du bois ont aidé à développer un tel système de construction. Les investissements dans la création du savoir, les incitations à l'arrivée de nouvelles entreprises et l'augmentation de la préfabrication peuvent faciliter le passage de cette phase de formation à une phase de croissance à la diffusion des bâtiments en bois.

Mots clés: système d'innovation, restriction, bâtiments de plusieurs étages, dépendance au chemin, systèmes technologiques, charpente en bois, bâtiments en bois, Suède     

Assessing the performance of sustainable technologies: a framework and its application

A recently developed framework to provide a logical structure for the a priori assessment of a particular technology with regard to sustainability concepts, performance, and relevancy to a project's construction process and operation is introduced. The framework is designed to assist project stakeholders and policy-makers in systematically identifying and evaluating the implications and relative merits of a range of alternative sustainable technologies. Building professionals were consulted throughout the development of the framework: to test the completeness of the framework; to capture the value systems of various industry participants in order to reflect them in the framework; and to gather information on the advantages and disadvantages of the green roof technology. The framework is applied to the example of the green roof technology, and the order-of-magnitude estimates are developed for performance measures identified as important from the perspective of industry professionals. The technology is evaluated for different configurations of the same building type to demonstrate the effect of building context on performance. The framework can be used to assist in the assessment of the positive and negative implications of a particular technology with respect to value systems and context, and, therefore, may be used to explain market behaviour, assist policy-makers in developing meaningful regulations and incentives, and provide feedback regarding a new technology in an objective manner.

L'auteur présente un cadre qui a été récemment développé pour offrir une structure logique destinée à l'évaluation a priori d'une technologie particulière en ce qui concerne les concepts de durabilité, les performances et la pertinence eu égard au processus de construction et à l'exploitation d'un projet. Ce cadre est conçu pour aider les acteurs d'un projet et les décideurs à identifier et évaluer de manière systématique les implications et les avantages relatifs d'une panoplie de technologies durables alternatives. Durant toute la période de développement du cadre, on a consulté des professionnels de la construction; l'objectif était de tester l'aspect complet du cadre, de capturer les systèmes de valeur des divers participants industriels pour qu'ils soient présents dans le cadre et de collecter des informations sur les avantages et les inconvénients de la technologie des terrasses végétalisées. Ce cadre s'applique à la technologie des terrasses végétalisées et les estimations de l'ordre de grandeur sont calculées pour des mesures de performances importantes aux yeux des professionnels de cette industrie. Cette technologie est évaluée pour différentes configurations d'un même type de bâtiment afin de démontrer les effets du contexte du bâtiment sur les performances. Le cadre peut servir à aider à évaluer les implications positives et négatives d'une technologie donnée par rapport aux systèmes de valeur et au contexte et peut donc être utilisé pour expliquer le comportement du marché, pour aider les décideurs à formuler des règlementations et des incitations significatives et pour fournir de manière objective un retour d'information sur une nouvelles technologie.

Mots clés: terrasses végétalisées, mesures de performances, gestion des risques, implication des intervenants, développement durable, technologie durable évaluation de la technologie     

Standard daylight coefficient model for dynamic daylighting simulations

Daylight coefficients are normalized contributions from discretized sky or ground segments, or preset solar positions, to solar quantities calculated at various building sensor points. Once generated, daylight coefficients can be folded against luminance efficacy and distribution models to calculate, for instance, time series of illuminances. Over about the last 25 years several daylight coefficient models have been published. The objective of this paper is to propose a standard daylight coefficient model for dynamic daylighting simulations (DDS), consolidating previously published methods. This entails the definition of a standard daylight coefficient data format and accompanying software concepts for dynamic simulation purposes; dynamic in this context meaning variable with time due to changing sky conditions and shading device settings, in contrast to static modelling concepts such as daylight factors. The DDS standard model defines daylight coefficient data independent of building location and scene orientation, and generated using either simulation or measurement. It provides functionality to take into account independently controlled daylighting sources (e.g. windows and skylights) and to query different daylighting quantities in a simulation context (e.g. illuminance at one or more sensors, annual daylight performance metrics). A Radiance-based intermodel comparison shows that DDS-based software outperforms the original validated Daysim approach, upon which DDS is based, notably in cases where sensors are subjected to sudden changes in solar exposure, e.g. in an urban canyon or for sensors located far from a window. The proposed DDS standard daylight coefficient model, including the data format and accompanying software concepts, can be adopted by daylighting and energy-simulation software as a common mechanism for efficiently sharing daylight coefficient data for simulation purposes.

Les coefficients d'éclairage diurne sont des contributions normalisées provenant de segments de ciel ou de sol discrétisés, ou de positions solaires prédéfinies, pour des quantités solaires calculées en divers points au sein d'un bâtiment. Une fois générés, les coefficients d'éclairage diurne peuvent être couplés à des modèles d'efficacité et de distribution de luminance pour calculer, par exemple, des séries temporelles de niveaux d'éclairement. Plusieurs modèles de coefficients d'éclairage diurne ont été publiés au cours des 25 dernières années. L'objectif de cet article est de proposer un modèle de coefficient d'éclairage diurne standard pour des simulations dynamiques d'éclairage diurne (DDS) qui consolident les méthodes publiées anterieurement. Cela implique la définition d'un format de données standard pour les coefficients d'éclairage diurne, et des concepts logiciels complémentaires pour la simulation dynamique; dynamique, dans ce contexte, signifiant une variabilité dans le temps due à des conditions changeantes du ciel et à des réglages de dispositifs d'occultation, en contraste aux concepts de modélisation statique comme les facteurs d'éclairage diurne. Le modèle standard DDS définit des coefficients d'éclairage diurne indépendants de l'emplacement des bâtiments et de l'orientation de la scène, et qui peuvent être générés à partir soit de simulations soit de mesures. Ce modèle intègre les fonctionnalités nécessaires pour tenir compte de sources d'éclairage diurne contrôlées indépendamment les unes des autres (par exemple, fenêtres et lanterneaux) et d'étudier différentes quantités d'éclairage diurne dans un contexte de simulation (par exemple, niveau d'éclairement parmi un ou plusieurs capteurs, indices de performance d'éclairage diurne annuel). Une comparaison entre modèles basés sur Radiance permet d'établir la supériorité de DDS sur l′approche Daysim, notamment lorsque les capteurs sont sujets à des changements brusques d'exposition au soleil, par exemple dans un canyon urbain ou lorsque les capteurs sont loin d'une fenêtre. Le modèle standard de coefficient d'éclairage diurne DDS proposé, y inclus le format de données et les concepts logiciels complémentaires, peut être adopté par des logiciels d'éclairage diurne et de simulation d'énergie comme mécanisme commun pour le partage efficace de données de coefficient d'éclairage diurne à des fins de simulation.

Mots Clés: coefficient d'éclairage diurne, éclairage diurne, énergie, Industry Foundation Class (IFC), simulation