Une recherche explore l’impact des occupants sur la performance énergétique et le confort thermique de bâtiments multirésidentiels en bois.
Concevoir des bâtiments multirésidentiels dans une perspective éconergétique est une chose, obtenir les résultats escomptés en est une autre. En témoigne l’écart souvent observé entre la consommation réelle d’énergie d’un immeuble et celle initialement attendue. Un différentiel qui s’explique plus particulièrement par la difficulté à bien représenter le comportement des occupants lors d’une simulation énergétique.
De là à penser que la question méritait d’être approfondie, il n’y avait qu’un pas que Jean Rouleau a franchi d’un trait en y consacrant son projet de doctorat à la Chaire industrielle de recherche sur la construction écoresponsable en bois (CIRCERB) de l’Université Laval. L’objectif : analyser la consommation d’énergie des bâtiments résidentiels en bois à haute performance énergétique en se concentrant principalement sur le rôle joué par les occupants.
C’est un immeuble de logements sociaux situé dans l’écoquartier La Cité Verte, à Québec, qui servira de laboratoire à ce projet de recherche visant à quantifier l’impact de l’enveloppe des bâtiments, de leurs systèmes mécaniques et du rôle joué par les occupants sur leur demande en énergie. Désignée sous l’appellation Les Habitations Trentino, cette construction en bois a été réalisée à l’initiative de la Société d’habitation du Québec pour démontrer la faisabilité et la rentabilité des bâtiments à faible consommation énergétique.
Conçu avec des objectifs de performance énergétique se situant entre les exigences de Novoclimat (50 kWh/m²) et de Passivhaus (15 kWh/m²), ce bâtiment intègre différentes mesures visant à y diminuer les besoins en chauffage. Comme une enveloppe optimisée, le préchauffage de l’air neuf au moyen de murs solaires thermiques ou le recours au chauffage urbain à partir d’une centrale à la biomasse forestière, pour ne citer que ces exemples.
Soulignons que l’immeuble de quatre étages abrite 40 logements de 55 à 75 m² chacun, occupés principalement par de jeunes familles – 90 occupants au total au moment où est menée la recherche de Jean Rouleau. Les unités sont réparties également dans deux sections qui, séparées par un mur mitoyen, sont constituées en ossature légère en bois, pour l’une, et en bois lamellé-croisé, pour l’autre.
Variations comportementales
Pourvu d’une instrumentation permettant de mesurer sa performance énergétique et de comparer les deux systèmes constructifs en bois, le bâtiment a fait l’objet d’une étude post-occupationnelle qui a permis de dresser un portrait de son comportement thermique. Et les premiers résultats ont révélé une grande disparité de confort et de consommation énergétique entre les logements, malgré leur similarité. Chez le plus petit consommateur, la demande fut de 54,1 kWh/m² par année, alors qu’elle s’est établie à 273,0 kWh/m² pour le logement qui a consommé le plus. Sur l’ensemble des 40 logements étudiés, seulement six ont affiché une consommation moindre que celle prédite par les simulations (74,3 kWh/m²), celle de la grande majorité étant supérieure à cette valeur.
Pour quantifier l’impact des occupants sur ces variations, Jean Rouleau a procédé à des simulations basées sur un outil stochastique développé à cette fin durant sa thèse. Les résultats obtenus montrent que la demande en chauffage d’un logement, sa consommation totale d’énergie et son confort thermique sont très sensibles aux gestes posés par les occupants.
Cette étude aura permis de démontrer que bien que les détails de conception et la qualité de la construction soient importants pour atteindre de hauts standards d’efficacité énergétique, le comportement des occupants l’est tout autant. Elle a expliqué les variations de consommation d’énergie entre les 40 logements à l’étude, lesquels ont été plus particulièrement imputables à l’utilisation du chauffage et de l’eau chaude domestique. Le facteur humain explique également, selon cette recherche, les écarts entre le comportement réel du bâtiment et celui anticipé au terme des simulations énergétiques.
