Le LECEA est un laboratoire de recherche pluridisciplinaire qui traite du climat urbain et de l’énergétique appliquée à l’environnement bâti; il est rattaché à l’institut inPACT. Ses compétences pluridisciplinaires et intégrées lui permettent de maîtriser des problématiques qui vont du matériau de construction jusqu’à une échelle territoriale, en passant par le bâtiment. La capacité du lecea à mettre en corrélation continue ces différentes échelles en font sa force et sa plus-value. Ses activités se déploient au niveau des prestations de service et de l’expertise-conseils, de la recherche appliquée et développement ainsi que dans la formation de base et de spécialisation.
Contact : Reto Camponovo, responsable du laboratoire
Enhancing optimal exploitation of solar energy in Nordic cities through the digitalization of the built environment (2023 – 2026)
Depuis 2022, HEPIA collabore avec la NTNU dans le cadre du projet HELIOS. Le projet couvre quatre thématiques principales :
Le développement d’outils de modélisation solaire adaptés pour traiter des cadastres solaires de toitures et de façades à grande échelle urbaine dans les villes nordiques, en tenant compte de l’impact spécifique des hautes latitudes sur la géométrie solaire.
La modélisation géométrique de haute précision des façades (LOD élevé) à l’aide de techniques de photogrammétrie, telles que le lidar terrestre.
La prévision de la production d’énergie solaire à différentes échelles de temps — court terme (journalier), moyen terme (50 ans) et long terme (100 ans) — dans des scénarios de changement climatique.
L’acceptation sociale du photovoltaïque intégré au bâti (BIPV) par les parties prenantes concernées.
Trois doctorants travaillent sur ces thématiques sous la co-direction d’HEPIA.
En 2025 et 2026, HEPIA et la NTNU collaborent pour valider les modèles solaires développés par HEPIA pour la cartographie solaire des façades, en utilisant des pyranomètres pour mesurer l’irradiation sur deux sites :
Un canyon urbain réel à Genève, avec des pyranomètres installés sur des bâtiments résidentiels situés de part et d’autre de la rue afin d’analyser les effets de réflexion.
Le Zero Emission Building de la NTNU, un bâtiment académique moderne équipé de panneaux solaires en façade et d’un pyranomètre sur chaque orientation.
Les premiers résultats de comparaison entre modèle et réalité sont très prometteurs et vont dans la bonne direction pour valider le modèle d’HEPIA. Ce travail est en cours et sera achevé avant l’été 2026, puis présenté dans une publication scientifique.
Figure. Localisation géographique des études de cas et emplacement des pyranomètres a) Rue des Grottes à Genève, Suisse et b) au laboratoire ZEB à Trondheim, Norvège (Köker et al., 2025).
Köker N. I., Giorio M., Lobaccaro G., Desthieux G., Gallinelli P., Jelle B. P., Manni M., 2025. A quality control scheme for solar irradiance measurements on facades in urban environments. Solar Energy Advances, Volume 5, https://doi.org/10.1016/j.seja.2024.100083.
Köker N. I., Lobaccaro G., Desthieux G., Gallinelli P., Manni M., 2025. Clustering-based machine learning algorithm to detect shadows and solar reflections in urban environments, J. Phys.: Conf. Ser. 3140 032003, DOI 10.1088/1742-6596/3140/3/032003
Enabling Framework for the Development of BIPV (2024-2027)
L’objectif principal du Task 15 (Agence internationale de l’énergie) est de créer un cadre facilitateur pour accélérer le déploiement du photovoltaïque intégré au bâti (BIPV) sur les marchés de l’énergie renouvelable et de la construction, en garantissant des conditions équitables entre BIPV, BAPV et les composants classiques de l’enveloppe du bâtiment, tout en intégrant les exigences réglementaires, esthétiques, de fiabilité et économiques du BIPV. La troisième phase du Task 15 se déroule de 2024 à 2027. Elle est coordonnée par la SUPSI et associe des chercheurs et entreprises répartis dans le monde entier.
La contribution d’HEPIA, soutenu financièrement par l’OFEN, se concentre sur la sous-tâche A, consacré aux défis et opportunités du BIPV dans une économie décarbonée et circulaire, avec un focus sur les aspects de marché, de durabilité et d’impact sociétal. Trois axes sont traités : l’analyse du marché du BIPV et de son potentiel (A1), son rôle dans les réglementations des bâtiments zéro énergie et les labels de durabilité (A2), et l’évaluation de son impact social (A3).
HEPIA, représenté par Gilles Desthieux, participe activement au Task 15 depuis le printemps 2025, à la fois par des contributions directes aux travaux de la sous-tâche (réunions, rapports) et via deux projets de R&D associés : F-SOL, soutenu par les SIG, qui cartographie le potentiel BIPV des façades à Genève selon l’irradiation et la typologie architecturale, et HELIOS, mené avec la NTNU-Trondheim, dédié à la modélisation solaire urbaine dans les villes nordiques.
Akbarinejad T., Bertolin C., Chivelet N. M., Desthieux G., Corti P., Rau B., Aden S. J, Lobaccaro G., Social dimensions of BIPV adoption in international case studies buildings through a qualitative analysi, 2025, To be published in the SWG 2025 Proceedings.
Financement : OFEN (pour la contribution d’HEPIA au Task)
Les propriétés thermiques et optiques des revêtements routiers peuvent accentuer l'effet d'îlot de chaleur urbain, ICU. Afin de quantifier la contribution de différents revêtements, le LECEA a été approché pour réaliser des mesures comparatives sur 5 enrobés sur le canton de Genève.
Outre l'albédo (fraction du rayonnement solaire visible réfléchi), l’étude a porté sur la mesure du bilan radiatif qui intègre le rayonnement visible, mais aussi le rayonnement thermique dans les grandes longueurs d'onde (méthode du net-radiomètre), permettant d'appréhender les caractéristiques d’absorptivité, d'émissivité et de déphasage, contribuants directs à l'effet d'îlot de chaleur.
Calibration des appareil de mesure dans la cour de HEPIA
Outre la mesure des albédos, des variations significatives ont pu être identifiées, notamment en ce qui concerne le traitement mécanique de la dernière couche, allant du simple au double en matière d'énergie solaire emmagasinée.
Mandant :
Office cantonal du génie civil - OCGC, canton de Genève
VéloClimat : collecte de données sur l'impact de l'environnement quand on se déplace à vélo
Du 27 juin au 6 juillet 2025, des chercheurs du CNRS et de Université Bretagne Sud se sont rendus à vélo à Rotterdam aux Pays-Bas depuis la commune de Saint-Jean La Poterie dans le Département du Morbihan, afin de participer à la douzième conférence internationale sur le climat urbain (ICUC12).
Les chercheurs souhaitaient profiter de cet événement pour :
- attirer l’attention des participants sur les enjeux d’un aménagement local raisonné et illustrer les possibilités d’atténuation des conséquences du changement climatique
- collecter des données afin d’améliorer les connaissances sur le lien entre l’organisation d’un territoire et sa réponse aux épisodes de surchauffe.
Ponctué d'ateliers participatifs et de collecte de données micro-météorologiques, le LECEA a participé à ce projet en développant et fournissant deux vélo-climatmètres.
