Conditions extrêmes au Québec +30 /- 35 à -25 /- 30 C

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1 Colloque Patrimoine et énergie 16 septembre 2009 Présentation Power Point Le Québec compte un important patrimoine architectural des 18 e, 19 e et 20 e siècles. Les périodes de colonisation des 17 e et 18 e siècles ont laissé un patrimoine plus rare, à cause des types de construction moins permanents dit "de colonisation", mais surtout à cause des guerres du 18 e siècle et des périodes de développement urbain sauvage de la 2 e moitié du 20 e siècle. Ce patrimoine est maintenant mieux protégé (législation, éducation), mais d'autant précieux que rare en Amérique du Nord. La région de Québec, particulièrement riche d'un patrimoine architectural bien conservé, représente une source d'inspiration pour la plupart des villes nord-américaines, d'autant que son climat rigoureux, où les composantes des bâtiments sont mises à rude épreuve, offre un véritable laboratoire d'essai par la simple analyse des impacts des interventions sur les bâtiments. Préambule Carte du Québec avec températures Conditions extrêmes au Québec +30 /- 35 à -25 /- 30 C Les principes constructifs et techniques de construction de la majorité des bâtiments patrimoniaux des 18 e et 19 e siècles de Québec sont très similaires aux bâtiments des mêmes époques en Europe dû en grande partie par le fait que les origines des traditions et formations professionnelles étaient les mêmes : ces nouveaux occupants étaient européens ou descendants d'européens (en très grande majorité de France à Québec) et il était courant jusqu'en 1950, que les architectes québécois aient été formés à l'école des Beaux-Arts de Paris. Orientation.. aux conditions Habitation de La Chesnaye Restauration 1995

2 Monastère des Franciscains fin 19 e - milieu 20 e siècle Rénovation 1985 Si les techniques constructives ont beaucoup de familiarités avec celles du Nord de la France, il faut aussi noter de nombreuses différences nées des adaptations au climat, qui ont su faire perdurer le bâti ancien, et assurer un confort aux occupants. Changement de vocation : Cataraqui 1850 Restauration 2009 Cas d'espèce Agrandissement % HR Conservation des conditions existantes Ventilation Au début des années 1980, a commencé au Canada une réaction au début de la crise de l'énergie, un courant de réformes, appuyées par une législation, des codes de construction, des subventions et des incitatifs divers, visant à améliorer la performance énergétique des bâtiments, nouveaux comme anciens. On n'en était pas encore aux objectifs de développement durable, et encore moins aux objectifs parrainés par la norme LEED, mais, en mettant en relation la rigueur du climat avec les objectifs visés, l'impact a été majeur, tant pour les nouvelles constructions, que, pour les constructions anciennes.

3 Monastère des Franciscains fin 19 e - milieu 20 e siècle Rénovation 1985 De nombreux bâtiments patrimoniaux ont été modifiés, tant au niveau de l'enveloppe de des systèmes mécaniques, sans tenir compte de la conception originale du bâtiment. Cette conception originale qui le rendait tout à fait apte à assurer leur pérennité. Nous avons par la suit pris note des constats suivants : Le fait d'isoler par l'intérieur des murs extérieurs à changé radicalement la position du point de rosée dans les murs de masse, et exposé ces murs aux cycles de gel / dégel répétés alors que par le passé ils étaient conçus pour être en condition de "perte de chaleur" constante, donc toujours chauds (au-dessus de 0 C). Les chevrons et solives supportés par ces murs de masse devenaient subitement en zone humide, et, étant eux-mêmes en situation de pont thermique, devenaient vulnérables à la pourriture. La négation du potentiel d'inertie de ces murs de masse en maçonnerie à faussé les calculs de déperdition : les gains énergétiques étaient moindres que ceux attendus. Le refroidissement (créé par les systèmes de climatisation durant les saisons chaudes), de ces murs de maçonnerie a amené des désordres dans ces murs, dû à la présence d'humidité emprisonnée dès le début des périodes hivernales. Les systèmes de climatisation mal équilibrés ont souvent créé des pressions d'air mal équilibrées, des transferts d'air / humidité à l'intérieur des composantes de l'enveloppe des bâtiments patrimoiniaux. Les techniques de conservation et d'amélioration des bâtiments patrimoniaux sont maintenant mieux connues et diffusées, et la législation n'oblige plus l'amélioration de la performance énergétique de ces bâtiments. En gros, l'orientation est de respecter la conception d'origine du bâtiment, en autant que les conditions d'usage demeurent sensiblement les mêmes. Si par contre ces conditions sont changées, par exemple : - Couvent habitation % H.R. - Musée % H.R. - Comble ventilé occupé - Les systèmes mécaniques doivent prendre le relais et assurer autant le confort des usagers que la pérennité du bâtiment.

4 Musée du Québec Construction d'origine ± Rénovation 1985 Par exemple beaucoup d'attention a été portée par le passé sur les murs de maçonnerie de masse, en négligeant de plus le facteur inertie que lui confère cette masse, alors que ce mur est percé de multiples ouvertures, fenêtres, portes, dont la performance laisse souvent à désirer. Il est reconnu maintenant qu'il est beaucoup plus rentable d'investir sur une fenestration traditionnelle améliorée donc plus performante que sur la maçonnerie. Démarches actuelles : Maison Loyola Cas type Maison de la Rue : réparation soignée Restauration 2009 Visibilité. : Très mauvais état : fenestration pas d'isolation Géothermie +

5 Les systèmes mécaniques, leurs échangeurs de chaleur peuvent prendre la relève de la ventilation naturelle durant les périodes de grand froid, mais la ventilation naturelle par la fenestration est de plus en plus facile à justifier et compatible avec les orientations de développement durable, surtout au Québec. Nos modes de vie sont souvent très différents de ceux pour lesquels ces bâtiments sont conçus, donc : malgré les précautions méticuleuses de conservation des conditions existantes il s'impose d'augmenter les performances de la fenestration, le rejointoiement maçonnerie pour limiter au minimum les déplacements d'air et d'humidité tout en permettant au mur de respirer des deux côtés. Au 20 e siècle Dans notre souci de rentabiliser tous les espaces habitables, nous avons aménagé et occupé tous les espaces interstitiels disponibles, dont les combles, qui avaient souvent un usage saisonnier, donc probablement pas ou peu chauffés. Les conséquences, dans le climat nordique peuvent être désastreuses; condensation, fonte constante, barrages et chutes de g lace, et mettant souvent à rude épreuve la sécurité du public et l'intégrité physique des composantes du bâtiment patrimonial. En fait, la principale cause de détérioration des composantes du bâtiment, toutes catégories confondues, c'est la toiture en période hivernale. Exceptions :

6 Ventilation d'entretoit

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8 Application des normes de conservation d'énergie, basées sur des modèles mathématiques ou des objectifs normés, souvent testés en laboratoire.

9 Les modèles mathématiques doivent être considérés comme un cadre de référence, mais, pas comme des règles mur-à-mur. Ce serait plutôt une règle de cas pas cas, avec des objectifs à atteindre : Conservation des conditions existantes et si possible compenser les changements à ces conditions par des mesures d'atténuation. Pour compenser pour les contraintes additionnelles amenées par : - Occupation généralement plus - Occupation des espaces en sous-sol - Combles - Isolation entretoit - Afin d'en assurer la pérennité Respect des caractéristiques patrimoniales et/ou des traces d'évolution dans le temps. Amélioration des performances, où cela n'aura pas d'impact sur le caractère patrimonial du bâtiment. - Fenestration - Toiture, fondations Un cas par cas, mais basé sur un jugement de gros bon sens, appuyé par des expertises techniques poussées, confirmées par des modèles mathématiques appliqués à chaque cas. Le moyen : Études préalables permettant : de bien comprendre toutes les composantes du bâti de déceler les vices de construction d'origine, ou amenés avec le temps de déceler les troubles et/ou causes des troubles d'anticiper les comportements des concepts Calcul du point de rosée / isolation Tests fenestration

10 Photo André Laurendeau