La géothermie
Avec 28 puits situés directement sous la surface de l'édifice, la Maison du développement durable fait office de projet innovateur à Montréal en matière de géothermie pour un bâtiment commercial.
Cette installation permettra de chauffer et de climatiser le bâtiment grâce aux transferts d'énergie thermique avec le sol. En plus de générer des économies substantielles, la Maison réduira aussi considérablement ses émissions de gaz à effet de serre.
La géothermie utilise des tuyaux souterrains dans lesquels circule un fluide (mélange eau/glycol) qui tend à adopter la température du sol (12,08 °C sur le site) avant de retourner dans le bâtiment, vers une thermopompe. À 12 °C, la température du fluide ainsi obtenue sera nettement supérieure aux basses températures de l’air en hiver (jusqu’à -25 °C) en plus d’être très inférieure à celles de l’été (+32 °C).
C’est dans ces différences de température que réside le potentiel énergétique du système alors qu’une thermopompe pourra « concentrer » la chaleur et le froid au point de permettre de chauffer ou de climatiser. Ainsi, en hiver, la Maison transférera l'énergie thermique du sol vers le bâtiment pour chauffer alors qu’en été, pour climatiser, on la transférera du bâtiment vers le sol.
Bilan
- Économies annuelles estimées : 300 000 kWh, soit l’équivalent de 15 maisons unifamiliales moyennes.
- L'énergie géothermique provient à la fois du soleil qui réchauffe le sol et de la chaleur propre à la terre. C’est une énergie propre, gratuite et stable dans le temps.
- L’utilisation de la géothermie permet d'éviter le rejet de gaz à effet de serre.
- 1 kWh d’électricité utilisée pour faire fonctionner le système permet de retirer 3 à 4 kWh.
Pour en savoir plus...
- La géothermie – Office de l’efficacité énergétique du Canada
- Ressources naturelles Canada
- « Questions sur la géothermie » – Émission 5/5 Monde sur TV5, 15 janvier 2006
L’enveloppe
Le revêtement extérieur et la membrane d’intempérisation servent à empêcher que l’humidité et l’eau de pluie, poussées par le vent, pénètrent dans les murs et y dégradent les matériaux sensibles à l’eau.
L’imperméabilité
Le revêtement extérieur et la membrane d’intempérisation servent à empêcher que l’eau de pluie et l’humidité, poussées par le vent, pénètrent dans les murs et y dégradent les matériaux sensibles à l’eau.
De son côté, le « pare-vapeur » sert à empêcher que de la vapeur d’eau présente dans l’air intérieur migre au travers des murs jusqu’à un point où le froid extérieur la fera condenser, provoquant une dégradation des matériaux sensibles à l’eau et la prolifération de moisissures nocives pour la santé.
L’isolation
La résistance thermique d’une surface, ou sa capacité à laisser passer la chaleur, dépend d’au moins deux facteurs : l’épaisseur moyenne de l’isolant sur toute la surface exposée (incluant les endroits où, pour des raisons techniques, l’isolation n’est pas possible) et la résistance thermique des matériaux utilisés (facteur R ou RSI). La MDD excédera de 16 % les exigences normatives canadiennes pour la résistance thermique des murs et de 62 % celles pour les toits.
Les ponts thermiques
L’intégrité de l’imperméabilisation et de l’isolation thermique peut être compromise par d’autres composantes du bâtiment, comme des colonnes, des colombages, des tuyaux, des poutres ou des dalles de béton. Ces ruptures dans l’enveloppe, aussi appelées ponts thermiques, peuvent être responsables de 30 % des pertes de chaleur d’un bâtiment isolé. Aujourd’hui, plusieurs techniques permettent d’éviter les ponts thermiques ou de mitiger leurs conséquences.
Les concepteurs de la MDD ont porté une attention particulière à la planification du projet afin de minimiser les impacts de ces ponts thermiques. Une firme spécialisée a aussi été retenue afin de réviser tous les détails d’enveloppe et de recommander des améliorations, lorsque nécessaire.
La simulation énergétique la plus récente indique que la MDD excédera de 60 % les exigences normatives canadiennes en matière de consommation énergétique dans les bâtiments (CMNÉB).
Les fenêtres
Dans presque tous les bâtiments, une fenestration généreuse est souhaitée par les utilisateurs. Or, étant donné leur très faible coefficient de résistance thermique (±10 % d’un mur isolé), dans la plupart des cas les fenêtres s’avèrent être un compromis relativement à l’efficacité énergétique. La MDD répondra à cette problématique par l’installation de fenêtres triple vitrage, séparé par du gaz argon et deux couches de pellicule basse émissivité.
Pour en savoir plus...
- Enveloppe de bâtiment et efficacité énergétique – Office de l’efficacité
énergétique du Canada – Ressources naturelles Canada - Conseil de l’enveloppe du bâtiment du Québec
Éclairage
L'éclairage représentant approximativement 25 % de la consommation énergétique d’un édifice à bureaux, il est impératif d’investir dans des stratégies d’éclairage efficace.
Les concepteurs de la Maison du développement durable ont donc cherché à optimiser la contribution de la lumière naturelle à l’éclairage des espaces intérieurs. Cela s’est concrètement traduit par l’intégration d’un mur rideau de 5 étages et par une stricte coordination du positionnement des fenêtres avec l’organisation des espaces intérieurs, une approche permettant de limiter les occlusions de lumière naturelle causées par les cloisons intérieures, les colonnes et le mobilier. De plus, la plupart des cloisons fermant les bureaux et les salles de réunion seront elles-mêmes vitrées afin de laisser passer la lumière naturelle.
L’utilisation d'équipements performants permettra de produire plus de lumière avec moins d’énergie. Des tubes fluorescents T5 à diffusion directe et indirecte seront utilisés pour éclairer les espaces de travail alors que des diodes électroluminescentes (DEL), qui ont une durée de vie 100 fois supérieure aux lampes à incandescence classiques, seront installées dans les espaces de circulation, où l’intensité lumineuse requise est moindre. Le nombre d’appareils installés fournira 300 lux à tous les travailleurs, le niveau optimal pour la plupart des tâches de bureau. Ainsi, seulement un petit nombre de bureaux seront équipés de lampes d’appoint, nécessaires pour certaines tâches moins fréquentes.
Enfin, des outils électroniques permettront de mieux gérer l’utilisation des appareils d’éclairage, leur objectif principal étant d’ajuster leur intensité en fonction de la lumière naturelle (détecteurs d’intensité lumineuse) ou de les éteindre lorsque personne n’est sur les lieux (détecteurs de mouvement).
Pour en savoir plus...
- Les conseils d'Équiterre à propos des éclairages
- Les systèmes d'éclairage efficaces, conseils
aux professionnels – Hydro-Québec
L’utilisation des banques thermiques dans
la Maison du développement durable
La Maison du développement durable compte installer des banques thermiques en chaud et en froid : une première au Québec. Cet équipement permettra au bâtiment de réduire son empreinte écologique tout en faisant des économies d’énergie et d’investissement.
Comme des piles, les banques thermiques permettent d’emmagasiner de l'énergie en vue d’une utilisation ultérieure. Elles fonctionnent au moyen de matériaux à changement de phase (MCP) qui, en passant d’un état (solide, liquide, gazeux) à un autre, captent ou libèrent une quantité importante de l’énergie thermique.
L’utilisation des banques thermiques permettra de :
Réduire la puissance des appareils de chauffage et de climatisation
Généralement, on dimensionne les appareils de chauffage et de climatisation en fonction des conditions météorologiques extrêmes (-20 °C, +35 °C, etc.) qui ne se produisent que quelques jours par année. Les banques thermiques permettront d’installer des appareils moins puissants (plus petits, moins dispendieux et nécessitant moins de matériaux pour leur fabrication), car elles pourront fournir les quantités additionnelles de chaud ou de froid nécessaires au maintien d’un niveau de confort adéquat.
Optimiser leur fonctionnement
Les appareils de chauffage ou de climatisation perdent souvent en efficacité lorsqu’ils s’approchent de leur capacité maximale de fonctionnement. En mettant à tout moment à leur disposition « du froid » ou « du chaud », les banques thermiques vont permettre de restreindre (voire d’éliminer) les périodes où ces appareils fonctionnent en surrégime.
Diminuer les besoins énergétiques en période de pointe
Couplées à un système de gestion informatisée de l’énergie, les banques thermiques serviront à alimenter le bâtiment pour répondre à la demande en période de pointe (où les tarifs sont élevés) et se rechargeront à des moments de la journée ou le coût de l'électricité est moindre.
Bilan
- Économies annuelles estimées : 290 000 kWh, soit l’équivalent de 14 maisons unifamiliales moyennes.
- 11 000 $ d'économie par an.
- Performance optimale, diminution de la puissance nécessaire et économie lors des périodes de pointes pour les appareils de chauffage et de climatisation.
