CSSS de la Pointe-de-l Île

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1 CSSS de la Pointe-de-l Île Projet d amélioration énergétique des bâtiments Séminaire ASHRAE Aboubakeur Bensikhelifa, ing., CBCP, LEED AP BD+C 16 mars 2015

2 Agenda 1Introduction 2Audit énergétique 3Mesures d efficacité 4Recommissioning des systèmes existants 5Suivi et conclusion 6Questions

3 1 Introduction 6 bâtiments existants m² Milieu de vie de 600 résidents 5 disciplines impliquées 4M$ de coûts entièrement financés sur moins de 7 ans 1 M$ d incitatifs financiers 396 k$ d économies annuelles tonnes CO 2 éq./année

4 Introduction Le défi principal visait à réduire la consommation énergétique de six bâtiments (centres d hébergement et CLSC), s étendant sur une superficie totale d environ m². Des technologies performantes et innovatrices, telles que la géothermie, le chauffage à basse température, la récupération de chaleur et les chaudières à condensation, ont été intégrées avec succès aux bâtiments existants.

5 Introduction Intégration de la géothermie aux systèmes existants Réalisation des travaux en milieu de vie occupé 24 h/jour Espace restreint Structure existante de béton précontraint Projet multisite

6 2 Audit énergétique Audit énergétiqueet analyse (ASHRAE, niveau2)

7 Audit énergétique Étape n 1 Analyse de facturation Option C du PIMVP (site entier) : factures d énergie et clients Effectuer la corrélation avec les données météorologiques Quantifier la consommation énergétique de référence du bâtiment Identifier les facteurs d influence Mettre en évidence les anomalies

8 Audit énergétique Étape n 1 Analyse de facturation (résultats) Modèle (équation) de facturation permettant de comparer les années Précision très élevée Factures d électricité : R 2 de 99,99 % Facture de gaz naturel : R 2 de 98,09 %

9 Audit énergétique Étape n 2 Collecte des données Étude des plans des installations existantes Analyse des manuels d entretien Consultation du système de gestion du bâtiment Impression d écran Opération réelle des équipements Registres de tendances et historiques Relevés des systèmes électromécaniques

10 Audit énergétique Étape n 2 Collecte des données (résultats) Identification des principaux systèmes consommant de l énergie Type et configuration des systèmes de CVCA Capacité et source de chauffage/refroidissement Débits de ventilation/pompage Puissance des ventilateurs et pompes Type et densité d éclairage Horaires d occupation et d opération des systèmes Stratégies de contrôle

11 Audit énergétique Étape n 3 Simulations énergétiques Logiciel DOE 2.1e (reconnu mondialement) Modules d analyse à la base de plusieurs logiciels de simulation énergétique Simulations précises de la consommation énergétique d un bâtiment

12 Audit énergétique Étape n 3 Simulations énergétiques 2 % d écart entre le modèle et la référence

13 Audit énergétique Étape n 4 Évaluation des mesures I Modélisation du bâtiment existant II Modélisation des mesures individuelles III Analyse des mesures (retenues/rejetées) IV V Modélisation du bâtiment proposé Quantification des effets croisés entre les mesures proposées

14 3 Mesuresd efficacité Dix groupesde mesuressont sélectionnés

15 Mesuresd efficacité Classification des mesures 1. EF1 : Récupération de chaleur par récupérateur à cassettes (4 bâtiments) 2. EF2 : Hottes intelligentes (4 bâtiments) 3. EF3 : Chauffage par géothermie (4 bâtiments) 4. EF4 : Chaudières à condensation (1 bâtiment) 5. EF5 : Modernisation du système de contrôle (tous les bâtiments) 6. EF6 : Recommissioning (tous les bâtiments)

16 Mesuresd efficacité Classification des mesures 7. EF7 : Modification de la boucle de chauffage (1 bâtiment) 8. EF8 : Remise à neuf de la fenestration (1 bâtiment) 9. EF9 : Ventilateur d évacuation à vitesse variable sur le fumoir (3 bâtiments) 10. EF10 :Modernisation de l'éclairage (1 bâtiment)

17 Mesuresd efficacité CHSLD Biermans Objectif n 1 : Minimiser les besoins de chauffage de l air frais Deux systèmes de récupération de chaleur à cassettes Un système de hotte à débit variable Objectif n 2 : Améliorer la performance de production de chaleur Deux thermopompes géothermiques «eau-eau» (40tonnes au total) pour extraire de la chaleur du sol (11 puits, COP : 3 +) Un réseau d'eau de chauffage à basse température, soit 37 C, qui permettra une efficacité optimale du refroidisseur géothermique Un échangeur de chaleur sur la boucle des chaudières (appoint) Des réservoirs de préchauffage d eau domestique Objectif n 3 : Effectuer la mise à niveau des équipements Système de contrôle centralisé

18 Mesuresd efficacité CHSLD Biermans

19 Mesuresd efficacité CHSLD Biermans

20 Mesuresd efficacité CHSLD Triest Objectif n 1 : Minimiser les besoins de chauffage d air frais Deux systèmes de récupération de chaleur à cassettes Un système de hotte à débit variable Un évacuateur de fumoir à débit variable Objectif n 2 : Améliorer la performance de production de chaleur Des chaudières et un chauffe-eau à condensation (efficacité : 90 % ) Une thermopompe géothermique «eau-eau» (20tonnes) pour extraire la chaleur du sol (6 puits, COP : 3 +) Un réseau d'eau de chauffage à basse température (37 C), qui permettra une efficacité optimale du refroidisseur géothermique Un échangeur de chaleur sur la boucle des chaudières (appoint) Des réservoirs de préchauffage d eau domestique

21 Mesuresd efficacité CHSLD Triest

22 Mesuresd efficacité CHSLD Triest

23 Mesuresd efficacité CHSLD Judith-Jasmin Objectif n 1 : Minimiser les besoins de chauffage de l air frais Un système de récupération de chaleur à cassettes Un système de hotte à débit variable Un évacuateur de fumoir à débit variable Objectif n 2 : Améliorer la performance de production de chaleur Une thermopompe géothermique (10 tonnes, 3 puits, COP : 3 +) Un réseau d'eau de chauffage à basse température (37 C) Un réservoir de préchauffage d eau domestique Objectif n 3 : Effectuer la mise à niveau des équipements existants Systèmes 1, 2 et 3 Six chauffe-eau électriques Système de contrôle centralisé

24 Mesuresd efficacité CHSLD Judith-Jasmin

25 Mesuresd efficacité CHSLD François-Séguenot/ CLSC de P.A.T. Objectif n 1 : Minimiser les besoins de chauffage d air frais Un système de récupération de chaleur à cassettes Un système de hotte à débit variable Un évacuateur de fumoir à débit variable Objectif n 2 : Améliorer la performance de production de chaleur Optimiser l opération de la chaudière à condensation existante (efficacité : 90 % +) Objectif n 3 : Effectuer la mise à niveau des équipements existants Échangeur de chauffage d eau chaude domestique

26 Mesuresd efficacité CHSLD François-Séguenot/ CLSC de P.A.T.

27 Mesuresd efficacité CHSLD François-Séguenot/ CLSC de P.A.T.

28 Mesuresd efficacité CLSC de Rivière-des-Prairies Objectif n 1 : Effectuer la mise à niveau des équipements existants Unité de ventilation principale Système de contrôle centralisé

29 4 Recommissioning des systèmesexistants Le processus est divisé en quatre étapes

30 Recommissioning des systèmes existants PHASE DE PLANIFICATION Établir les BAE (CFR) Effectuer les calculs reliés à la consommation énergétique du bâtiment Réaliser une visite sommaire de l installation et recueillir la documentation sur les systèmes

31 Recommissioning des systèmes existants PHASE D'INVESTIGATION Effectuer et coordonner les relevés sur les systèmes de ventilation ainsi que sur le réseau de chauffage et de refroidissement Effectuer les essais et la vérification sur les séquences de contrôle Produire la liste des anomalies constatées avec les solutions à apporter Préparer une liste des mesures proposées, incluant le calcul des économies d'énergie Produire le rapport d investigation

32 Recommissioning des systèmes existants PHASE D'IMPLANTATION ET SUIVI Coordonner l implantation des mesures sélectionnées Établir un plan de persistance et de suivi de la consommation énergétique du bâtiment, qui inclura le suivi des tendances sur les paramètres de fonctionnement des systèmes Donner la formation sur les systèmes ajustés ou modifiés

33 Recommissioning des systèmes existants Mesures pour la ventilation RC1 : Optimisation des horaires d opération RC2 : Optimisation du contrôle de la température d alimentation RC3 : Optimisation de l utilisation du refroidissement naturel («Free Cooling») RC4 : Implantation d'une stratégie d abaissement de nuit («Night Set Back Temperature»)

34 Recommissioning des systèmes existants Mesures pour la centrale thermique RC5 : Optimisation du contrôle des stages de chauffage ou de refroidissement RC6 : Optimisation du point de consigne de pression des réseaux de chauffage ou de refroidissement RC7 : Optimisation du point de consigne de température des réseaux de chauffage ou de refroidissement

35 Recommissioning des systèmes existants Généralités RC8 : Réparer ou remplacer les composantes défectueuses à la suite des essais

36 5 Suiviet conclusion Monitoring et suivi durant 7 ans, et rapports annuels conformes au protocole IPMVP

37 Suiviet conclusion Le contrat initial était de 3,5 M$, alors que le coût du projet final a été de 4,4 M$, soit 20 % de plus que le budget. Environ 87 % des coûts additionnels correspondent à des bonifications apportées au projet à la demande du Client, notamment le remplacement d équipements vétustes. En ce qui concerne les imprévus survenus en cours de chantier, on compte, notamment : la présence de roc de surface, qui a compliqué l aménagement de tranchées géothermiques, la découverte d amiante dans un bâtiment et le remplacement de tubes fluorescents hors normes.

38 Suiviet conclusion Dans l ensemble, les travaux ont été exécutés sans dépassement important au niveau du budget, alors que les surcoûts attribuables aux conditions de chantier et aux imprévus sont de l ordre de 2 % du budget des travaux. Tous les travaux additionnels ont été inclus au montage financier du projet et seront rentabilisés à l intérieur de la période de retour sur l'investissement (PRI) prévue.

39 Suiviet conclusion Les économies prévues lors la proposition initiale étaient de 350 k$, montant révisé à 379 k$ à la suite de l étude de faisabilité. Les résultats préliminaires obtenus à la suite de la première année d opération semblent confirmer que le projet est sur la bonne voie d atteindre les objectifs de rentabilité garantie par Stantec. Par ailleurs, le montant des incitatifs financiers prévu initialement pour le projet est passé de 775 k$ à près de 1 M$ avant taxes, ce qui a également contribué à l amélioration de la PRI garantie du projet.

40 Suiviet conclusion Energy monitoring result Total Energy Consumption (GJ) Base line New

41 Suiviet conclusion Total Project Cost $4,400,600 Subsidies Electricity Utility $284,800 Natural Gas Utility $186,700 Government $577,000 Others (Fixed asset and tax credits) $826,700 Total Subsidies $1,875,200 Savings (/yr.) Energy $357,400 Maintenance $21,000 Total Savings $378,400 ROI 6.7

42 Suiviet conclusion Résultats La première année d opération en rodage s est soldée par des économies d environ de $, soit environ 90 % de l objectif initial. Le projet sera ainsi rentabilisé en moins de 7 ans. Les économies d énergie se traduisent par une réduction des émissions de GES supérieure à tonnes CO 2 éq./année et, par-dessus tout, les occupants bénéficient à présent d'un milieu de vie dont les conditions de confort ont été améliorées.

43 Suiviet conclusion Consommation après une année d opération Building Biermans Triest Judith-Jasmin F-Séguenot/PAT CLSC RDP Global Source Electricity (kwh) Gas (m 3 ) Electricity (kwh) Gas (m 3 ) Electricity (kwh) Electricity (kwh) Gas (m 3 ) Electricity (kwh) Electricity (kwh) Gas (m 3 ) Baseline 2,005, ,265 1,969, ,093 1,742,034 1,911, , ,219 8,586,665 1,098,274 New 2,177, ,558 1,997, ,698 1,239,571 1,862, , ,978 8,086, ,819 Savings -172, ,707-28, , ,463 49,634 33, , , ,455 EUI (GJ/m 2 /Yr.) (Baseline/New) 1.67 / 1.21 (27%red.) 1.6 / 0.92 (43%red.) 1.34 / 0.95 (29% red.) 1.22 / 1.09 (11%red.) 1.15 / 0.97 (16% red.) 1.48 / 1.05 (29%red.)

44 Suiviet conclusion

45 Questions?