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Accroître l’efficacité des bâtiments

Même si le nombre de bâtiments à consommation énergétique nette zéro (CENZ) certifiés ne cesse de croître, le rythme n’est pas assez rapide. En effet, les données de l’organisme américain New Buildings Institute montrent qu’en date de septembre 2020, seulement 136 projets certifiés ou vérifiés de bâtiments CENZ ont été réalisés en Amérique du Nord, et que 547 autres sont en voie de réalisation.

De plus, nos efforts centrés sur les bâtiments à consommation énergétique nette zéro devront être orientés vers les bâtiments à zéro émissions nettes. Pour ces bâtiments, il faut non seulement prendre en compte la quantité d’énergie produite pour compenser celle consommée, mais aussi les émissions de gaz à effet de serre – composées de carbone – attribuables à leurs sources d’énergie. En tant qu’architectes et ingénieurs, que pouvons-nous faire pour accélérer le rythme de bâtiments, existants et nouveaux, qui atteignent les cibles de consommation et d’émissions nettes zéro?Ìý

Réduire les émissions de GES des nouveaux bâtiments

Il existe de nombreuses solutions, anciennes et nouvelles, pour réduire les émissions de GES et l’empreinte carbone des nouveaux bâtiments. En voici cinq pour concevoir un bâtiment plus performant :

1. Approches passives de réduction des charges : La mise en œuvre d’approches passives qui tirent profit de la forme, de la géométrie et des éléments architecturaux du bâtiment permet de réduire la dépendance à l’égard des systèmes électromécaniques tout en gardant le bâtiment confortable et fonctionnel. Par exemple, orienter le bâtiment pour tirer profit de la lumière et d’une aération naturelles, et utiliser des enveloppes très isolantes et des fenêtres haute performance pour minimiser les pertes ou les gains de chaleur.
2. Systèmes et dispositifs de commande écoénergétiques : L’installation de systèmes CVAC, d’éclairage, d’alimentation et de récupération d’énergie qui sont performants et dotés de dispositifs de commande intelligents procure la souplesse nécessaire pour régler les conditions ambiantes en fonction du taux d’occupation et des usages dans le bâtiment et permet de cerner et de résoudre les problèmes en temps réel.
3. Électrification : La conception de bâtiments dotés de systèmes entièrement électriques permet d’éviter la combustion sur le site de carburants fossiles. Il faut aussi prendre en compte l’intégration de systèmes solaires photovoltaïques et de stockage d’énergie sur batteries.
4. Production d’énergie renouvelable et stockage sur le site : Il faut prévoir de compenser la consommation d’énergie avec des sources d’énergie renouvelable, de préférence sur le site et de recourir au stockage d’énergie sur batteries pour tirer profit des avantages économiques de réduire les charges de pointe. Dans les efforts pour atteindre une consommation nette zéro, la clé pour innover et obtenir un succès financier réside dans une coordination étroite avec les entreprises de services publics dès le premier jour.
5. Suivi à long terme : Il est essentiel de faire un suivi à long terme de la consommation d’énergie pour assurer que l’exploitation du bâtiment est conforme aux cibles fixées lors de la conception. Des dispositifs de commande intelligents et du personnel bien formé sont un atout pour cerner les problèmes du bâtiment avant que ceux-ci ne deviennent majeurs.

Réduire les émissions de GES des bâtiments existants

Bien que les solutions soient moins nombreuses, il est possible de moderniser les bâtiments existants pour les rendre plus performants. Voici cinq solutions pour rendre un bâtiment existant plus performant sur le plan énergétique :

1. Optimisation des systèmes électriques et mécaniques : Ensemble d’inspections, de vérifications et d’interventions correctives effectuées sur les systèmes d’un bâtiment existant pour qu’ils continuent de satisfaire aux attentes durant leur durée de vie. Au fil du temps, le taux d’occupation et les usages des différents espaces dans un bâtiment peuvent changer. Il est donc essentiel de faire des vérifications périodiques.
2. Systèmes et dispositifs de commande écoénergétiques : S’il est impossible de procéder au remplacement ou à la modernisation des systèmes du bâtiment, certains dispositifs de commande intelligents peuvent être installés sur des systèmes existants pour accroître les performances d’exploitation.
3. Électrification : Une approche par étape peut être envisagée pour remplacer l’équipement consommant du carburant fossile par des appareils électriques. Le remplacement peut se faire à la fin de la vie utile des pièces d’équipement majeures, ou lorsque le passage à l’équipement électrique – dont la consommation est compensée par des systèmes photovoltaïques solaires sur le site – permet de générer un rendement du capital investi positif. Dans ce cas, un ingénieur électrique doit évaluer si des modifications au système électrique du bâtiment doivent être apportées.
4. Production d’énergie renouvelable et stockage sur le site : Si la structure existante du bâtiment ne permet pas la pose de panneaux photovoltaïques sur le toit, l’installation d’un abri d’autos solaire peut être une solution. Il s’agit d’une structure couverte de panneaux photovoltaïques, suffisamment large pour fournir aux véhicules de l’ombre et une protection contre les intempéries. Non seulement cet abri est une preuve très concrète de l’engagement de l’entreprise envers l’énergie propre et la protection de l’environnement, mais il permet aux employés de mettre leur véhicule à l’abri du soleil, de la neige et de la pluie.
5. Suivi à long terme : Tout comme pour les nouveaux bâtiments, le suivi à long terme de la consommation d’énergie est essentiel pour assurer que les besoins des occupants au chapitre du confort et de la fonctionnalité sont satisfaits quotidiennement, peu importe les saisons et les changements.

Pour tous les projets de bâtiments, la compréhension du profil des charges est extrêmement importante durant tout le processus de prise de décision, c’est-à-dire la consommation d’énergie estimée du bâtiment. Quelles sont les charges les plus importantes? Quelles sont les charges uniques particulières? Les données sont la clé de l’optimisation de l’efficacité énergétique d’un bâtiment et de la réduction des émissions de GES attribuables à la consommation énergétique.

Établir un solide lien bidirectionnel entre les bâtiments et le réseau électrique

Un des moyens les plus importants de réduire la consommation d’énergie d’un bâtiment — et de la collectivité environnante — consiste à améliorer la relation entre le bâtiment et le réseau électrique local. Pendant longtemps, cette relation fut unidirectionnelle, les bâtiments étant approvisionnés en énergie à partir du réseau électrique. Mais de nos jours, cette relation peut être bidirectionnelle et mutuellement avantageuse. C’est ce qu’on appelle le concept de « citoyenneté de réseau ».

Ce concept réfère à des bâtiments dotés d’installations de production d’énergie renouvelable et de stockage sur batteries qui retournent de l’électricité au réseau, d’où la relation bidirectionnelle. Cela est rendu possible par une coordination et une collaboration avec les fournisseurs d’électricité locaux. Non seulement cela permet de nouer des relations positives avec la collectivité locale, mais aussi de déterminer les tarifs des services publics, les mesures incitatives à l’usage d’énergie propre et les programmes pour combler la demande d’énergie qui soutiennent la transition énergétique sur le plan économique.

Le fait de considérer le représentant des services publics comme un membre de l’équipe de projet — et de favoriser sa participation tôt dans le projet — peut avoir une incidence positive à long terme sur les coûts d’exploitation du bâtiment. Il importe aussi de comprendre le réseau électrique. Le portrait varie selon les régions pour ce qui est des émissions de GES attribuables au réseau électrique alimentant les bâtiments. Par conséquent, l’intensité des émissions peut avoir une incidence importante sur les décisions relatives à la source d’énergie la plus propre pour un bâtiment donné, ainsi que le rôle des sources d’énergie renouvelable sur le site dans l’atteinte de l’objectif carbone.

Décisions réfléchies pour des bâtiments plus performants

Comme mentionné précédemment, on attribue aux bâtiments une importante proportion des émissions de GES à l’échelle mondiale — soit près de 40 %! Si nous voulons atteindre les objectifs de l’Accord de Paris sur le climat, l’industrie du bâtiment doit faire partie de la solution.

Les acteurs dans l’industrie du bâtiment et les entreprises de services publics devront dorénavant travailler de concert pour trouver des moyens d’optimiser l’efficacité énergétique et de fournir de l’énergie propre aux collectivités. Pour y parvenir, il importe de demeurer informé des dernières versions des codes, des lois et des normes. Il est également essentiel de comprendre la direction prise par les autorités réglementaires, puisque les codes évolueront et les connaître permet de garder une longueur d’avance.

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À propos de l’auteure :

Sous la direction de Rachel, nos équipes poussent plus loin la création d’espaces et de lieux qui améliorent non seulement la performance des bâtiments, mais également la santé et le bien-être de nos clients et de nos employés.