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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).

Lien WEB : projet HELIOS

Equipe de projet :

• HEPIA : Gilles Desthieux, Peter Gallinelli

• NTNU : Gabriele Lobaccaro, Mattia Manni, Irmak Köker

Publications :

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