L’importance du PCI dans les bâtiments net zéro

La volonté de construire des bâtiments performants qui compensent leur consommation d’énergie par une production équivalente d’énergie renouvelable se manifeste de plus en plus au sein de notre environnement bâti. Par définition, un bâtiment net zéro se démarque par sa très haute performance qui, tout en consommant un minimum d’énergie, produit la même quantité d’énergie renouvelable sur une base annuelle.

Il est donc souhaitable que ce bâtiment soit nettement performant, car moins il consommera de l’énergie, moins il aura à en produire, ce qui, d’un point de vue économique et au plan de la faisabilité, se traduit par une réduction considérable des coûts, puisque l’énergie à produire se trouvera moindre.

Puisque le but ultime de la conception d’un bâtiment net zéro consiste à obtenir une consommation d’énergie de plus faible niveau possible, il faut garder en tête que la consommation d’énergie d’un bâtiment se voit tributaire de plusieurs facteurs tels que la forme, l’orientation, l’enveloppe, les systèmes électromécaniques, l’opération, la fonction de ce bâtiment et l’interaction des usagers.

Le coût de production de l’énergie renouvelable étant relativement élevé, il s’avère d’autant plus capital de réduire la consommation du bâtiment. Ainsi, lorsque la réduction de la consommation énergétique représente l’objectif à atteindre, le PCI constitue un outil puissant pour répondre aux enjeux mentionnés ci-dessus.

Favoriser la collaboration

Le PCI permet un travail collaboratif regroupant différents professionnels et différents intervenants réunis autour d’un même projet. Ainsi se retrouveront assis autour d’une même table architectes, ingénieurs, clients, futurs usagers du bâtiment et tout autre spécialiste susceptible de collaborer à la conception du bâtiment. S’ajoute à l’équipe un modélisateur dont le travail consiste à chiffrer à l’aide de simulation les différentes solutions ou mesures d’efficacité énergétique proposées par l’équipe.

Ces solutions peuvent toucher tous les facteurs mentionnés précédemment et font partie des champs d’expertise des différents intervenants. Il importe donc que les mesures proposées soient évaluées en équipe pour bien comprendre leurs impacts sur les différentes disciplines et sur le fonctionnement du bâtiment.

L’une des caractéristiques propres à la plupart des bâtiments très performants a trait à la consommation d’énergie non due au chauffage ou à la climatisation ou encore à l’éclairage du bâtiment, mais qui relève plutôt de l’énergie consommée par les usagers. Lorsqu’il s’agit de bâtiments à haute performance, il est impératif de reconnaître que la plus importante consommation énergétique est souvent attribuable à l’usager (ordinateurs et autres équipements).

À titre d’exemple, nous travaillons présentement sur un projet d’immeuble de bureaux net zéro où la consommation d’énergie attribuable aux ordinateurs, aux imprimantes et aux écrans représente 30 % de l’énergie totale consommée dans le bâtiment. La consommation d’énergie pour le chauffage représente 20 % alors que celle de l’éclairage s’élève à moins de 10 %. Nous voyons clairement que la plus grande consommation d’énergie provient de l’usager. Voilà pourquoi il est très important que les usagers prennent aussi part à la discussion lors du lancement du projet afin de trouver des moyens pour réduire la consommation d’énergie.

Faciliter la prise de décision

Lors du démarrage d’un projet, il sera aussi essentiel d’avoir un spécialiste qui a déjà modélisé le bâtiment ou qui a déjà évalué la consommation d’énergie sur une base annuelle. Cela facilitera la prise de décisions en ce qui concerne les espaces dans le bâtiment afin que nous puissions atteindre nos objectifs. L’exemple de la bibliothèque de Varennes illustre bien l’importance de l’intervention du modélisateur.

Dès que nous avons commencé le processus de conception intégrée à la bibliothèque de Varennes, premier bâtiment institutionnel et commercial québécois net zéro, nous avons tenté de comprendre et d’évaluer les besoins et les espaces nécessaires dans le bâtiment ainsi que leur utilité. Au fur et à mesure que l’évaluation des différents espaces progressait, nous avons constaté qu’un espace de 5 m² était réservé pour un photocopieur. Et comme il s’agissait aussi d’un projet LEED, une pièce fermée devait être prévue pour l’installation du photocopieur, celui-ci produisant de l’ozone, ce qui pose problème pour la qualité de l’air.

Le programme indiquait aussi spécifiquement qu’une pièce de 5 m² pour un photocopieur était requise. L’évaluation de la consommation d’énergie du photocopieur a alors été entreprise tout comme celle des autres équipements dans le bâtiment, puis, la question à savoir s’il s’avérait essentiel d’avoir un photocopieur dans une bibliothèque a surgi. Conclusion : un numériseur pouvait tout simplement remplacer le photocopieur.

Cette option réglerait plusieurs problèmes, dont celui de l’espace. Alors, plus besoin de l’additionnel 5 m² pour loger l’énergivore photocopieur. Il a donc été possible de réduire de 5 m² la surface du bâtiment tout en réduisant, du même coup, la consommation d’énergie. Ainsi, l’ajout de panneaux photovoltaïques pour produire l’énergie qu’aurait consommée ce photocopieur a pu être évité.

Choisir les meilleures solutions

Cet exemple est très éloquent et démontre qu’avec son lot de spécialistes prenant de concert les décisions les plus éclairées, le PCI ne saurait revêtir une plus grande importance. Des questions sont apparues et nous avons pu y répondre. Si le directeur de la Ville et la bibliothécaire avaient été absents, la décision de remplacer le photocopieur par le numériseur n’aurait probablement pas pu être prise.

De même, si le spécialiste en énergie qui a fait les analyses et les calculs pour la consommation d’énergie du photocopieur n’avait pas été invité auprès des autres spécialistes, aucune des données importantes n’aurait été disponible pour que l’on puisse prendre cette décision. Si l’architecte n’avait pu donner son avis sur l’impact de mètres carrés et s’il n’avait pu témoigner de sa compréhension du programme, nous n’aurions pu arriver à trouver une solution ou du moins nous ne serions pas parvenus à réduire la consommation d’énergie.

Lors de la conception d’un bâtiment net zéro, il n’est désormais plus possible d’évaluer le coût de l’énergie selon le prix que l’on paie lorsqu’on l’achète à Hydro-Québec ou à d’autres fournisseurs d’énergie. Nous devons tenir compte du coût de l’énergie produite par l’équipement qui produit de l’énergie renouvelable, coût souvent supérieur au prix que l’on paie à Hydro Québec. Donc, il importe davantage de réduire la consommation d’énergie du bâtiment pour atteindre les objectifs de net zéro.

L’exemple de la bibliothèque de Varennes en est un intéressant tout comme celui du projet d’immeuble de bureaux, car on y perçoit clairement que la consommation des usagers demeure importante. La seule façon d’aborder les problèmes d’opération et d’utilisation d’un bâtiment lors de la conception, c’est-à-dire avant qu’il soit construit, consiste à rassembler tous ces mêmes gens, et ce n’est que par le processus de conception intégrée que nous pouvons y parvenir.

Par Martin Roy, ing., Leed Fellow, président de Martin Roy et associés, Formateur au Centre de formation en développement durable.