Arts Centre

France 2020

IES Consulting simulated the thermal impact of a unique passive solar façade (Trombe Wall) proposed for an existing arts centre, using the IES Virtual Environment (IESVE) software.

Key Facts

  • Thermal impact study of proposed Trombe Wall
  • Analysis performed in IESVE
  • Complex modelling of solar heat capture
  • Heating energy savings demonstrated

IES Consulting a simulé l'impact thermique d'une façade solaire passive unique (Trombe Wall) proposée pour un centre des arts existant, en utilisant le logiciel IES Virtual Environment (IESVE).

IES Consulting a été demandée par l’ingénieur de façades du projet, d’analyser l'impact thermique d'un mur Trombe pour un centre d’arts existant.

Le mur Trombe est une stratégie de conception de bâtiments solaires passifs particulièrement intéressante, engageant la capture du gain solaire par une dense masse thermique. L'énergie solaire passe d'abord par une façade externe en verre avant d'être absorbée par une paroi intérieure. Cela permet à l'air se trouvant dans le creux, de circuler sur la masse thermique et de récupérer la chaleur, qui sera enfin transférée à travers les ouvertures vers les espaces souhaités. La réponse thermique lente de la masse fait que le creux continue à libérer de la chaleur nécessaire aux espaces pour une longue durée, reduisant considérablement la demande d'énergie de chauffage.  Les ouvertures de ventilation du creux, aux niveau bas et haut permettent également d'éliminer l'accumulation de chaleur pendant les saisons où le chauffage n'est pas nécessaire.

À l'aide du logiciel IESVE (IES Virtual Environment), les consultants ont simulé divers scénarios d'optimisation du mur Trombe, pour évaluer l'impact potentiel sur les pièces adjacentes et la demande d'énergie de chauffage. L'équipe IES Consulting a pu s'appuyer sur son expertise pour gérer les différentes complexités impliquées dans la modélisation d'une telle stratégie de conception. Le projet a nécessité l'évaluation de divers aspects, notamment:

La stratégie de contrôle des stores et les impacts associés a la température; l’opération des fenêtres pour la ventilation; les
différentes configurations de la zone ouvrable pour l'amortisseur interne du mur Trombe reliant les pièces au niveau supérieur, ainsi que des moyens pour renforcer les valeurs de conductivité de la construction.

Malgré la nature difficile de l'analyse, en particulier celle de la modélisation des stratégies de ventilation du mur Trombe, les consultants ont réussi a démontré la viabilité du projet propose, ainsi que l’économies d'énergie de chauffage au client.
 


IES Consulting were commissioned by the building façade engineer on this project to analyse the expected thermal impacts of a proposed ‘Trombe Wall’ to an existing arts centre.

A Trombe Wall is a particularly interesting passive solar building design strategy, which involves the capture of solar gain by a heavy thermal mass. The solar energy firstly passes through an external glass facade before being absorbed by a back wall. This allows air in the cavity to flow over the thermal mass and pick up heat, which is ultimately transferred through openings to the desired spaces. The slow thermal response of the mass means the cavity can continue to release heat to the spaces as required over a long period, significantly reducing heating energy demand. The ventilation openings to the cavity at low and high level also work to remove the heat build-up during the seasons when heating is not required.

Using the IES Virtual Environment (IESVE) software, the consultants simulated various scenarios on optimising the Trombe Wall, to assess the potential impact upon the adjacent rooms and resultant heating energy demand.

The IES Consulting team were able to draw on their expertise to handle the various complexities involved in modelling such a design strategy. The project required consideration and assessment of various aspects, including: the control strategy of window shades and the associated impacts on temperature; openable windows for ventilation; different configurations of the openable area for the Trombe Wall internal damper connecting the rooms at upper level; as well as ways to enhance the construction conductivity values.

Despite the challenging nature of the analysis, in particular the modelling of the ventilation strategies for the Trombe Wall, the consultants successfully demonstrated the viability of the proposal and expected heating energy savings to the client.