POSSIBILITÉS, LIMITES ET IMPACTS DE L EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE RÉSULTANT DE LA CONCEPTION INTÉGRÉE AVIS

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1 POSSIBILITÉS, LIMITES ET IMPACTS DE L EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE RÉSULTANT DE LA CONCEPTION INTÉGRÉE 4 octobre 2012 Roland Charneux, ing., M.Ing., PA LEED BD+C, ASHRAE Fellow & HFDP Vice-président exécutif Associé principal TEXTE PIED DE PAGE ATTENTION AVIS L air Cliquez que pour vous modifier allez le style respirer des sous-titres dans du ce masque bâtiment t peut contenir des produits qui selon les autorités peuvent être cancérigènes. 2 1

2 POURQUOI UN ENVIRONNEMENT SAIN 3 DÉCISION Chacune des décisions est un compromis 4 2

3 POURQUOI DES BÂTIMENTS À HAUTE PERFORMANCE La nature a sa propre vitesse Les activités ité humaines accélèrent sans cesse La nature n accélérera pas L humain doit s adapter Impacts à long terme Automobile +/- 10 ans Bâtiments 40, 60, 100 ans!!! On se doit de concevoir des bâtiments efficaces 5 LA NATURE VA TOUJOURS GAGNER 6 3

4 L HUMAIN S ADAPTE 7 PLAN DE LA PRÉSENTATION Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 8 4

5 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 9 TRAVAIL D ÉQUIPE À PARTIR DU JOUR

6 CONCEPT D EXERGIE Utiliser l énergie à son plus haut potentiel Attention à la dégradation de l énergie Utiliser l électricité en chauffage direct (plinthes, serpentins) n est pas le meilleur usage. Par contre en géothermie ou pompe à chaleur on optimise l utilisation de l électricité en chauffage. C est comme un ébéniste qui utiliserait une belle bille de chêne pour faire des copeaux et les brûler. 11 OBJECTIF DE LA CONCEPTION INTÉGRÉE Créer des milieux de vie, Créer des environnements intérieurs agréables Considérer toute la durée de vie du bâtiment Considérer aussi l entretien et donc la facilité d entretien 12 6

7 APPROCHE CONCEPTUELLE Le confort des occupants La qualité de l air intérieur i thermique Visuel Acoustique 13 APPROCHE CONCEPTUELLE Imaginer le bâtiment comme une boite Cliquez Avec pour de modifier l énergie le style entrant des sous-titres t et sortant du masque t Analyser sur une base horaire, journalière, hebdomadaire, mensuelle et annuelle. 14 7

8 APPROCHE CONCEPTUELLE Réduire les besoins en électricité (Énergie de haute qualité) Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Réduire l'éclairage artificiel Réduire la force motrice (ventilation, pompes, etc.) Réduire la demande informatique 15 APPROCHE CONCEPTUELLE Utiliser des méthodes passive pour Cliquez L éclairage pour modifier le style des sous-titres du masque Le chauffage La ventilation Le refroidissement 16 8

9 APPROCHE CONCEPTUELLE Réutiliser l'énergie (sous produits) provenant Cliquez De pour l éclairage modifier l le style des sous-titres du masque Des ordinateurs Des occupants Des moteurs De l éclairage naturel (solaire) 17 APPROCHE CONCEPTUELLE Accumuler les surplus d'énergie Cliquez Pour pour utilisation modifier le style ultérieure des sous-titres du masque Finalement Utiliser des sources d énergie à faible impact environnemental 18 9

10 Approche conceptuelle Éclairage naturel Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 19 LE PANTHÉON DE ROME 20 10

11 LE PANTHÉON DE ROME, 43,3 M X 8,7M 21 LE PANTHÉON DE ROME 22 11

12 ÉCLAIRAGE NATUREL Quel % de la consommation d énergie représente l éclairage Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Dans un édifice de bureaux? Dans un magasin de détail? 23 ÉCLAIRAGE NATUREL Dans les commerces l éclairage représente +/- 50 % de la consommation Dans les bureaux, +/- 20 % de la consommation 24 12

13 POURQUOI L ÉCLAIRAGE NATUREL Le chauffage on peut le faire de plusieurs façon L éclairage il n y a que 2 façons efficaces, avec l électricité ou avec le soleil 25 DISPONIBILITÉ DU SOLEIL Soleil direct,.. % du jour Soleil direct disponible au Sud durant les heures de bureau; environ..% du temps 26 13

14 DISPONIBILITÉ DU SOLEIL Soleil direct, 44,6 % du jour Soleil direct disponible au Sud durant les heures de bureau; environ 30 % du temps Durée de vie probable de 10 milliards d années Coût de cette énergie : 0$/kWh 27 MONTRÉAL, SOLEIL DIRECT, 1960 H/AN , ,7 263,6 240,2 220,3 155,7 171,4 180,4 139,9 70,4 76,6 Jan. Fév. Mars Avil Mai Juin Juil. Août Sept. Oct. Nov. Déc

15 TECHNOLOGIES AUJOURD HUI DISPONIBLES Vitrage performant Détection de lumière naturelle Éclairage modulant, Protocole DALI (Digital Adressable Lighting Interface) Stores motorisés Vitrage diffusant Éclairage de tâche 29 EFFET D ÉBLOUISSEMENT 30 15

16 VERRE OU STORES DIFFUSANT 31 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 32 16

17 L ENVELOPPE L augmentation de lumière naturelle implique Cliquez Plus pour de modifier superficie le style i de des murs/fenêtres sous-titres du masque Donc une enveloppe plus performante est requise 33 FORME DU BÂTIMENT 34 17

18 ENVELOPPE PERFORMANTE Caractéristiques Murs R-48 Toits R-70 Verre double avec 2 films biaxiaux VLT = 0,50 ou plus R = 7,41 SC = 0,35 35 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 36 18

19 RÉCUPÉRATION À HAUTE EFFICACITÉ, 85 % ET PLUS 37 RÉCUPÉRATION 38 19

20 RÉDUCTION 39 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 40 20

21 CONFORT THERMIQUE Facteur Procédé % de la perception du confort Température de l air Conduction 6 % Température des surfaces environnantes Radiation 50 % Mouvement de lair l air Convection 26 % Humidité de l air Évaporation 18 % TRANSPORT DE L ÉNERGIE, AIR OU EAU? Système hydronique : 60 l/s à 30 m (1 000 USGPM à 100 pi) à 10 C Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Pompe à 80 % d efficacité, 28.7 BHP = 21,381 kw Transporte kw Donc 123 kw transporté par kw Système à air : l/s à 1000 Pa ( CFM à 4 ) à 10 C Ventilateur t requiert BHP = 15,08 kw Transporte 151,6 kw Donc 10 kw transporté par kw 42 21

22 TRANSPORT DE L ÉNERGIE Donc un système hydronique est 10 fois plus Cliquez efficace pour modifier qu un un le système style des sous-titres à air pour du masque transporter l énergie 43 VENTILATION NATURELLE HYBRIDE 44 22

23 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 45 PRODUCTION DE CHALEUR, COP DES PROCESSUS Chaudière électriques COP = 0,98 Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Chaudières à condensation COP = 0,90 Pompes à chaleur eau/eau COP = 4 à 6 Pompes à chaleur géothermique COP = 3 Systèmes solaires COP = très grand, car uniquement du pompage 46 23

24 PRODUCTION DE FROID, COP DES PROCESSUS Refroidisseurs Cliquez COP pour = 5 modifier à 6 le style des sous-titres du masque Géorefroidissement COP très grand car uniquement du pompage 47 ACCUMULATION D ÉNERGIE ACTIVE 48 24

25 49 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 50 25

26 UTILISATION DE L ÉNERGIE SOLAIRE POUR 51 SYSTÈMES SOLAIRES EN CHINE 52 26

27 SYSTÈMES SOLAIRES 53 L ÉNERGIE PHOTOVOLTAIQUE 54 27

28 Approche conceptuelle Éclairage naturel Forme/enveloppe Récupération/réduction Force motrice Génération d énergie Énergie renouvelable Conclusion 55 POURQUOI UN BÂTIMENT INTÉGRÉ SERA SAIN Meilleures enveloppes Cliquez Moins pour de modifier ponts le thermiques style des sous-titres = moins du masque de risque de condensation Température de surface plus chaude en hivers et plus froide en été procurent un meilleur confort Plus de lumière naturelle et meilleur contact avec l environnement 56 28

29 BÂTIMENT HAUTE PERFORMANCE RÉFÉRENCE TECHNOLOGIE PHOTOVOLTAÏQUE Éclairage Équipements divers Chauffage Climatisation Rejet de chaleur Pompes Ventilateurs ÉVOLUTION DE LA CONSOMMATION 1960, +/- 40 kwh/pi² Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 1980, +/- 20 kwh/pi² 2000, +/- 15 kwh/pi² 2010, +/- 12 kwh/pi² 58 29

30 POURQUOI UN BÂTIMENT INTÉGRÉ SERA SAIN De plus le bâtiment réduira les effets sur l environnement Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque Réduction de la consommation d énergie Réduction des émissions de gaz à effets de serre 59 L AVENIR Selon l évolution des dernières années on peut entrevoir : Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque une amélioration de l efficacité énergétique une amélioration de la qualité des enveloppes une plus grande considération pour la simplicité et la facilité d entretien des systèmes une meilleure qualité d air intérieur i 60 30

31 QUESTIONS? TEXTE PIED DE PAGE Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 62 31

32 Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 63 Cliquez pour modifier le style des sous-titres du masque 64 32

33 ÉCLAIRAGE EFFICACE L éclairage efficace est celui qui tire profit au maximum de l éclairage naturel, de façon à minimiser l utilisation d un éclairage artificiel qui est de plus en plus performant