Siège Social - Caisse Desjardins Ouest de la Mauricie

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Émilie Dufour
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1 Siège Social - Caisse Desjardins Ouest de la Mauricie Martin Roy et associés, 8 mai 2013

2 Siège Social - Caisse Desjardins Ouest de la Mauricie Étude Net-Zéro Design préliminaire Concept proposé Leed Platine? Soumission Clé en main Aérothermie solaire vs géothermie Le concept Bilan énergétique

3 Siège Social - Caisse Desjardins Ouest de la Mauricie Édifice à bureau de 4000 M 2 Localisé à Louiseville Équipe de projet Architecte : Atelier Pierre Thibault Structure : Kevin Bellow Mécanique et Électrique : Martin Roy et associés Certification Leed, commissioning : EXP Entrepreneur général : De Castel Certification LEED Or

4 Siège Social - Caisse Desjardins Ouest de la Mauricie Analyse pré-concept Benchmark Energy+ Bilan énergétique Analyse de sensibilité Enjeux Ventilation naturelle Éclairage naturel Production d énergie

5 Benchmark kwh/pi2 60,000 $/ans (Campus Bell) 10.5 kwh/pi2 ascenseurs 6.4% ventilateurs 2.1% pompes 0.1% eau chaude domestique 1.0% charges aux prises 18.7% éclairage intérieur 16.1% refroidissement 4.7% chauffage 49.9% éclairage extérieur 1.1%

6 Analyse de sensibilité Simulation L:D Inertie U toit [W/m 2.K] U murs [W/m 2.K] U fen [W/m 2.K] SHGC fen Moyenne Moyenne Moyenne Élevée Élevée Élevée Élevée Élevée Élevée Élevée Élevée Élevée R fen/murs 33% NESW 33% NESW 33% NESW 33% NESW 33% NESW 50%ESW, 20%N 50%ESW, 20%N 33% NESW 33% NESW 33% NESW 33% NESW 40%S, 36%E, 13% N DÉN éclairage Éclairage [W/m2] Équip. [W/m2] X X X X Sys. CVCA VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz VAV+chaudière gaz Thermopompes géothermiques réversibles Récupération chaleur air neuf X

7 Comparaison de la consommation énergétique selon les options simulées eau chaude domestique [GJ] pompes [GJ] ventilateurs [GJ] équipements [GJ] éclairage extérieur [GJ] éclairage intérieur [GJ] refroidissement [GJ] chauffage [GJ] kwh/ pi simulation 1 simulation 2 simulation 3 simulation 4 simulation 5 simulation 6 simulation 7 simulation 8 simulation 9 simulation 10 simulation 11 simulation 12

8 Net zéro Maximiser la masse thermique Optimisation des ouvertures Optimisation de l enveloppe Diminuer la charge aux prises 1650 M2 de PV Solaire passif Géothermie Solaire actif Ventilation et éclairage naturel Surcoût 1,000,000 $ Économie 60,000$/année

9 Implantation

10 Concept préliminaire Simulation Ombrage Lumière naturelle Ventilation naturelle

11 Chauffage Plancher radiant Géothermie Contrôle centralisé

12 Ventilation mécanique Principe de déplacement Fonctionnement lorsque les paramètres de confort le nécessitent Contrôle centralisé (CO 2 ) Ventilation par dilution Ventilation par déplacement

13 Ventilation naturelle Fenêtres ouvrantes Puits de lumière et cheminée de ventilation Arrêt de la climatisation sur ouverture des fenêtres

14 Chauffage et refroidissement

15 Modélisation EE4/DOE2.1e Enveloppe du bâtiment Murs extérieurs : R23.5 (incluant les ponts thermiques) Toit : R26.7 Dalle sur sol : R10, 15 pi périphérique, R5 au joint. Fenêtres : U=0.3 Btu/h pi2 F, SHGC = 0.6 Éclairage Bureaux, Salles de conférence, guichets, toilettes, caféteria : 8 W/m2 Corridors, escaliers, rangements : 6 W/m2 Densités d exploitation Selon l aménagement s il y a lieu, sinon les valeurs par défaut de EE4 ont été utilisées. Horaires d exploitation Valeurs par défaut de EE4 : bureaux : type A

16 Modélisation Concept préliminaire Débits d air neuf Bureaux, salles de conférence : 2.5 L/s.pers L/s.m2 Caféteria : 3.8 L/s.pers L/s.m2 Corridors, Rangements : 0.3 L/s.m2 Systèmes mécaniques Trois thermopompes géothermiques réversibles couplées à des puits verticaux. COPchauffage = 3.0, COPrefroidissement = 3.0, Système de ventilo-convecteurs à 4 tuyaux pour modéliser : Chauffage par plancher radiant Refroidissement par ventilo-convecteur Alimentation des serpentins des ventilo-convecteurs avec une boucle d eau provenant des thermopompes géothermiques Récupérateur d énergie sur le système d air frais, efficacité de 80%. Pompes de chauffage et de refroidissement : 2 gpm/ton installées. Hauteur de tête `100 pi côté source, 30 pi côté charge. Production d eau chaude domestique avec une chaudière au gaz naturel (rendement de 95%) Pergola?

Énergie annuelle (MBTU) Modélisation Performance énergétique proposé/référence selon CMNEB 1800 1600 1400 1200 1000 800 proposé référence 600 400 200 100 000.00 $ 90 000.00 $ 80 000.00 $ 70 000.

17 Énergie annuelle (MBTU) Modélisation Performance énergétique proposé/référence selon CMNEB proposé référence $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ $ comparaison des couts d'energie annuels sans les charges aux prises proposé/référence CMNEB éclairage équipements chauffage refroidissement $ proposé rejet de chaleur pompes et autres ventilateurs eau chaude domestique $ référence

18 énergie (MBTU) (BTU/jour) Modélisation Radiation solaire directe moyenne journalière pour la zone Z-1-S-2 (salle de conférence sud au rez-de-chaussée) Incidence de la pergola Réduction plus importante en climatisation sans pergola avec pergola Réduction de l éblouissement comparaison de la consommation d'énergie pour le chauffage et le refroidissement 0 J F M A M J J A S O N D chauffage refroidissement sans pergola avec pergola

19 énergie (MBTU) Énergie annuelle (MBTU) Z-3-N Z-3-NE Z-3-E Z-3-S-1 Z-3-S-2 Z-3-O Comparaison de l'énergie de chauffage par zone Z-3-NO Z-3-INT-1 Z-3-INT-2 Z-2-N Z-2-NE Z-2-E Z-2-S-1 Z-2-S-2 Z-2-O Z-2-NO Z-2-INT-1 Z-2-INT-2 Z-1-N-1 Z-1-N-2 Z-1-E Z-1-SE Z-1-S-1 Z-1-SO-1 Z-1-O Z-1-S-2 Z-1-S-3 Z-1-SO-2 Z-1-NO Z-1-INT-1 Z-1-INT-2 Z-1-INT-3 Modélisation Triple vitrage Zone nord Réduction de 9% comparaison de la consommation d'énergie pour le chauffage et le refroidissement chauffage refroidissement avec pergola +double nord avec pergola+triple nord

20 Conception 1 Test de conductivité Présence de gaz naturel Faible conductivité Dimensionnement du champ de géothermie 16 puits Coûts élevés

Chauffe-eau sanitaire Viessman Vitosol 100 F 15

21 Conception 1 Leed platine? 10 points : réduction de la consommation d énergie 2 points : énergie renouvelable Énergie renouvelable Système Marque Qté MWH fournis Chauffe-eau sanitaire Viessman Vitosol 100 F 15 20,34 Pompe Chauffe-eau Pompe 1-4,0 Chauffage solaire Luba Solar GL 7 7,7 PV SolarWorld 40 10,6 34,64

22 Soumission 10% plus cher Mécanique et électrique dans les budgets Le deuxième : 30% plus cher

23 COP Thermopompe assistée par l énergie solaire Technologie des thermopompes permet 75% de capacité à C Grande flexibilité grâce à la technologie du réfrigérant à débit variable Coût plus faible que la géothermie COP en fonction de la température extérieure 5,00 4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0, Temp extérieur F COP Linéaire (COP)

24 Étude de CANMET Étude avec des panneaux en circuit ouvert COP Moyen de référence : 2.4 COP avec Solaire : 3.1

25 Nouveau concept

Conception 2 Thermopompes DRV assistées à l énergie solaire Distribution par dilution Ventilation naturelle Éclairage modifié Respecter ASHRAE

26 Conception 2 Thermopompes DRV assistées à l énergie solaire Distribution par dilution Ventilation naturelle Éclairage modifié Respecter ASHRAE 62.1 et 55 Planchers radiants Contrôles individuels Intégration dans les plafonds de lattes Réduction minimum de 34% de la consommation énergétique

30 C:\Users\MartinRoy\Desktop\attacheudora\ DSC_0551.JPG

31 Conception 2 Nouvelle simulation Modification de l enveloppe et de ,00 30,00 20,00 10,00 0,00-10,00-20,00 l éclairage 0-30,00 Charge chaudière Temp Ext

32 Conception 2 Réduction de la consommation avec les panneaux solaires de 25% Consommation chauffage Sans les panneux solaire Avec les panneux solaire COP 5,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0, ,0 4,0 3,0 2,0 1,0 0,0 Sans les panneux solaire Avec les panneaux solaires

33 Concept 2

34 Concept 2

35 Concept 2

37 Résultats des simulations Simulation des systèmes DRV Thermopompes sur boucle d eau Ventilocon-vecteur 4 tuyaux

COnsommation energetique (MBTU) Comparaison des

1600,0 1200,0 800,0 400,0 0,0 Bâtiment proposé

Répartition des consommations energetiques par poste Poste

38 COnsommation energetique (MBTU) Comparaison des consommations du bâtiment proposé et de reference 2000,0 1600,0 1200,0 800,0 400,0 0,0 Bâtiment proposé ventiloconvecteur Bâtiment de référence ventiloconvecteur Répartition des consommations energetiques par poste Poste de consommation Éclairage Équipement Chauffage Refroidissement Ventilateurs Eau chaude domestique

Coût des Consommation energetique Consommation energetique (MBTU) Comparaison des

1200,0 800,0 400,0 0,0 Electricité (MBTU) Réduction de la consommation Énergie :

40 000 $ 20 000 $ Bâtiment proposé Thermopompe Bâtiment de référence Thermopompe

39 Coût des Consommation energetique Consommation energetique (MBTU) Comparaison des simulation VC/TP 4800,0 4400,0 4000,0 3600,0 3200,0 2800,0 2400,0 2000,0 1600,0 1200,0 800,0 400,0 0,0 Electricité (MBTU) Réduction de la consommation Énergie : 43% Couts : 50% Similaire à la géothermie $ $ $ $ $ $ Bâtiment proposé Thermopompe Bâtiment de référence Thermopompe Bâtiment proposé ventiloconvecteur Bâtiment de référence ventilo-convecteur 0 $ Coût ($)

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