5 octobre 2016
Ministère de l’Énergie et des Ressources naturelles
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Réaliser un bâtiment écoénergétique en mode traditionnel

Concevoir un bâtiment performant en mode de réalisation traditionnel, c’est possible. Suivez-le guide !

La répartition moyenne des coûts sur le cycle de vie d’un bâtiment commercial ou institutionnel est de 5 % pour la conception, 20 % pour la construction et 75 % pour l’exploitation et la maintenance. Investir un peu plus dans la conception ou la construction peut donc se traduire par un rendement enviable de l’investissement, même en mode de réalisation traditionnel.

C’est qu’il est possible de s’appuyer sur une approche de conception optimisée pour le mode de réalisation traditionnel. Malgré le caractère séquentiel de ce mode de réalisation, la simulation énergétique de plusieurs scénarios à chaque étape de conception et une collaboration entre l’architecte et l’ingénieur sont préconisées.

À la phase de préconception, la recherche de réduction de la superficie, le choix du site ainsi que l’orientation du bâtiment doivent faire l’objet d’une analyse sérieuse, car c’est à cette étape que se trouvent les possibilités d’optimisation énergétiques les plus importantes. La phase suivante, l’esquisse, consiste à traduire le programme fonctionnel et technique élaboré à la phase précédente en termes de volumétrie et de configuration spatiale.

Pour la phase du dossier préliminaire, l’optimisation de l’enveloppe demande la collaboration de l’ingénieur et de l’architecte, car les choix de l’un ont un impact direct sur ceux de l’autre. La simulation énergétique permet d’évaluer divers scénarios d’enveloppe et de systèmes CVCA.

Questions critiques pour l’enveloppe :

  • l’emplacement et le dimensionnement des ouvertures ;
  • le type de vitrage et les cadres ;
  • la protection solaire ;
  • le calcul, selon les règles de l’art, de la résistance thermique effective, qui est essentiel à la simulation énergétique.

Les principales mesures d’efficacité énergétique sur les systèmes CVCA sont :

  • la récupération de chaleur est la première mesure à étudier, car elle élimine à la source le besoin de production d’énergie thermique. Les principales sources de chaleur à récupérer sont la récupération de la chaleur de l’air évacué, la récupération de la chaleur sur la climatisation et la récupération des rejets thermique d’un bâtiment voisin ;
  • le refroidissement naturel (free cooling) peut réduire ou éliminer la nécessité de recourir au refroidissement mécanique pendant une partie de l’année. Il n’est toutefois pas aussi gratuit qu’il ne le semble, car il augmente les coûts d’humidification de façon importante ;
  • la gestion de l’apport d’air extérieur, soit en fonction de l’occupation ou en utilisant des sondes de CO2, permet une diminution des charges de chauffage, d’humidification et de ventilation associées à l’apport d’air extérieur.

Pour la phase du dossier définitif, la synergie entre l’architecte et l’ingénieur sur les décisions d’optimisation de l’enveloppe et des systèmes CVCA permet de faire des choix finaux qui maximisent le ratio performance/coûts. Pendant la phase de construction, le travail des professionnels consiste à mettre le processus qualité en place pour obtenir la performance recherchée.

Mise en service

À la phase de mise en service, on doit s’assurer que tous les systèmes sont opérationnels et convenablement calibrés et satisfont aux critères de conception. De plus, l’équipe de gestion et d’entretien doit recevoir la formation adéquate et disposer de l’information nécessaire pour exploiter et maintenir les systèmes à un niveau de performance conforme aux exigences. 

Finalement, la phase d’exploitation est l’occasion de s’assurer que les cibles sont atteintes, de corriger les éléments de non-conformité et de fournir une rétroaction aux professionnels et au constructeur dans une perspective d’amélioration continue.

Impact de décision en début de conception sur la performance d’un bâtiment

Source de Boyd C. Paulson, Jr., M.ASCE. Designing to reduce construction costs. 1976. Journal of the construction division, 587-592.

Les impacts sur la performance d’un bâtiment sont beaucoup plus importants dans les premières étapes du processus de conception. Plus le processus de conception avance, moins les décisions influencent la performance du bâtiment et plus elles sont coûteuses à mettre en place. Dans une approche traditionnelle, le gros de l’effort de conception est réalisé lors de l’élaboration du dossier définitif. Il faut donc chercher à amener les efforts d’optimisation en amont pour en maximiser les bénéfices.

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