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RAPPORT D’ACTIVITÉS FONDS EN FIDUCIE POUR L’ENVIRONNEMENT DU NOUVEAU-BRUNSWICK
STRATÉGIES POUR L’ADAPTATION AUX CHANGEMENTS CLIMATIQUES ET
L’ATTÉNUATION DE CES EFFETS AU NOUVEAU-BRUNSWICK
Émilie Godbout-Beaulieu, M.Env. Associée de recherche
et
Yves Gagnon, ing., D.Sc. Professeur et titulaire de la Chaire K.-C.-Irving en développement durable
Université de Moncton
Le 26 février 2010
Rapport d’activités – FFENB 2009-10 Chaire K.-C.-Irving en développement durable Stratégies envers les changements climatiques Université de Moncton
- 2 -
RAPPORT D’ACTIVITÉS Cette année, grâce aux Fonds en fiducie pour l’environnement du Nouveau-Brunswick, la Chaire K.-C.-Irving en développement durable de l’Université de Moncton, avait pour mission de poursuivre le développement de stratégies pour l’adaptation et l’atténuation des changements climatiques pour le Nouveau-Brunswick, avec l’objectif d’influencer la définition des politiques publiques et des programmes gouvernementaux dans la province, tout en informant la population et le secteur des affaires sur les changements climatiques. Ce projet s’insère dans la dernière année d’un programme de trois ans sur les changements climatiques dans quatre horizons : état des connaissances, création de connaissances, transformation des connaissances et diffusion des connaissances. Les objectifs de ce projet de recherche comprenaient : le renforcement des capacités en changements climatiques au Nouveau-Brunswick, l’influence du développement des politiques publiques sur les changements climatiques au Nouveau-Brunswick et le développement de programmes et d’activités liés aux changements climatiques au Nouveau-Brunswick. Durant la première année du projet (2007-08), une recherche exhaustive a été réalisée, incluant un aperçu des politiques et des programmes canadiens et des autres pays en changements climatiques. Le rapport « Overview of Climate Change Initiatives in Canadian Provinces and Selected US States » a été complété, présentant un sommaire des différents plans d’action en changements climatiques des provinces et territoires canadiens et états américains. Suite à ce premier rapport, une grille d’évaluation a été élaborée lors de la deuxième année (2008-09) afin de lier d’avantage les actions présentées à la situation et au Plan d’action de la province du Nouveau-Brunswick. Toutes les actions présentées dans le premier rapport du groupe de recherche, de même que les nouveaux plans d’action en changements climatiques mis-à-jour entre temps, ont été validés avec cette grille d’évaluation. Une fois l’évaluation complétée, les actions retenues ont été compilées en un seul rapport qui présente brièvement les actions des autres juridictions canadiennes et américaines qui pourraient être ajoutées aux démarches du Nouveau-Brunswick relativement aux changements climatiques. Ce rapport intitulé « Actions canadiennes et américaines en changements climatiques applicables au Nouveau-Brunswick » a été soumis au ministère de l’Environnement du Nouveau-Brunswick. Lors de cette troisième année de mise en application du projet, l’accent à été mis sur la diffusion de l’information, c’est-à-dire le partage des connaissances accumulées lors des recherches. Un article de synthèse faisant l’analyse des mesures communes et innovatrices des plans d’action en changements climatiques des provinces et territoires canadiens, de même que ceux des états américains a été rédigé en vue d’être publié dans un journal scientifique sur les changements climatiques. Cet article sera évalué par d’autres scientifiques du milieu avant d’être publié et pourra diffuser les connaissances des recherches de la Chaire sur les changements climatiques lors des trois dernières années. Une version pour un public plus large sera complétée et diffusée largement.
Rapport d’activités – FFENB 2009-10 Chaire K.-C.-Irving en développement durable Stratégies envers les changements climatiques Université de Moncton
- 3 -
Les cinq bulletins d’informations prévus ont été mis à jour et retravaillés afin d’offrir un format plus agréable aux lecteurs. Il est prévu que ceux-ci seront distribués au cours de la prochaine année au sein des employés du gouvernement du Nouveau-Brunswick et de divers groupes de développement économique et autres regroupements de la province. Ces bulletins permettront de rendre public les connaissances développées par les recherches de la Chaire dans un format pratique et accessible à tous. Rappelons que les bulletins ont pour but d’offrir une revue des événements clés en changements climatiques et d’instruire les gens sur les thèmes importants liés aux changements climatiques. Les sujets abordés sont :
• le plan d’action du Nouveau-Brunswick sur les changements climatiques 2007-2012 (incluant une section sur le rapport périodique de 2008-2009);
• le Groupe intergouvernemental d’experts sur le climat (GIEC) et la publication de leur quatrième rapport (AR4);
• les Conférences des Parties (COP-13 à Bali; COP-14 à Poznań; COP-15 à Copenhague);
• la science des changements climatiques; et, • le rapport Stern.
De plus, l’équipe maintient une veille médiatique constante en ce qui a trait aux changements climatiques, notamment par le biais des journaux locaux, nationaux et des bulletins électroniques de groupes reconnus en changements climatiques. Cette veille médiatique est nécessaire afin de maintenir et élargir la base de connaissances du groupe et son expertise en changements climatiques pour le Nouveau-Brunswick. Ainsi, le groupe continue à acquérir les connaissances nécessaires pour influencer les politiques publiques et les programmes du gouvernement au Nouveau-Brunswick. Dans ce projet du FFE, la Chaire a aussi été responsable de travailler avec cinq étudiants de l’Université de Moncton, dont quatre au niveau de la maîtrise en études de l’environnement (Jean-François Cyr, Diakalia Kone, Mohamed Mostafa Ksiouar et Weiwei Zhang) et deux au baccalauréat en génie (Joël Basque et Zineb Belkaouda). Ces étudiants ont travaillé sur divers projets liés à l’environnement, à l’efficacité énergétique, à l’énergie renouvelable, aux bâtiments écologiques et aux changements climatiques et ont permis à la Chaire d’approfondir ses connaissances dans tous ces domaines. Enfin, huit employés de la Chaire ont travaillé activement sur ce projet du FFE au sein du groupe de recherche. Le titulaire de la Chaire, Yves Gagnon, est impliqué dans tous les projets de l’équipe et supervise celle-ci. En plus des étudiants mentionnés plus haut, l’équipe est composée d’une employée à temps complet, Émilie Godbout-Beaulieu M.Env., et d’un employé à temps partiel lors des deux premières années du projet, Réal Daigle. Les cinq étudiants concentrent leurs efforts sur chacune de leur thèse et projet, tout en partageant leur information avec les membres du groupe.
ANALYSE DU CONCEPT DE BÂTIMENTS ÉCO-EFFICACES : APPLICATIONS
AU CANADA ET À LA CHINE
THÈSE PRÉSENTÉE À LA FACULTÉ DES ÉTUDES SUPÉRIEURES ET DE LA
RECHERCHE EN VUE DE L’OBTENTION DE LA MAÎTRISE EN ÉTUDES DE
L’ENVIRONNEMENT
WEI WEI ZHANG
FACULTÉ DES ÉTUDES SUPÉRIEURES ET DE LA RECHERCHE
UNIVERSITÉ DE MONCTON
DÉCEMBRE 2009
COMPOSITION DU JURY
Président : Omer Chouinard Professeur
Département de sociologie
Université de Moncton
Moncton, NB
Examinateur
hors Université : André Giovannini Professeur
Département de mécanique
Université de Toulouse
Toulouse, France
Directeur de thèse : Yves Gagnon Titulaire
Chaire K.-C.- Irving en
développement durable
Université de Moncton
Moncton, NB
Évaluateur interne : Christian Bettignies Professeur
Faculté d’ingénierie
Université de Moncton
Moncton, NB
Autre membre du jury : Paul Arsenault Président
AlternaHome Solution
Moncton, NB
REMERCIEMENTS
Premièrement, je tiens à remercier mon directeur de thèse, Dr Yves Gagnon, pour
ses grands supports académiques et moraux, ce qui m’a beaucoup aidé à avancer une
carrière dans la vie. Ici, je remercie également mon groupe de recherche de la Chaire
K.-C.-Irving en développement durable : Mme Léa LeBlanc, Mme Émilie Godbout-
Beaulieu et M. Mathieu Landry et pour leurs aides généreuses.
Je remercie mon professeur Dr Omer Chouinard, il m’a guidé en philosophie et
donné beaucoup d’encouragements pour mes études.
Je remercie M. Paul Arsenault de l’entreprise AlternaHome Solution. Ce fut un
plaisir de travailler avec lui pendant mon stage, et de participer dans le processus de la
proposition de projet EQuilibrium : Moncton Vision Home. Cette expérience a contribué
à la thèse, et était également précieuse pour ma carrière.
Je remercie les membres du jury, les professeurs André Giovanninni et Christian
Bettignies, pour leurs contributions dans l’évaluation de cette thèse.
Je tiens à remercier mes parents, Mme Aifang Lu et M. Ji’an Zhang. Leur support
matériel et spirituel est, comme l’énergie durable, immense, très doux dans le cœur.
Enfin, je remercie M. Daniel Duguay (Énergie NB), les membres de la Société
canadienne d’hypothèque et de logement (SCHL), ainsi que tout ceux qui ont contribué
à la recherche.
SOMMAIRE
Le concept de bâtiments éco-efficaces est considéré comme un élément important
du développement durable, contribuant à réduire les émissions de CO2 et atténuant la
pression sur l’environnement et les ressources naturelles. Les objectifs de la thèse sont
de documenter la situation des bâtiments éco-efficaces, notamment au niveau des
systèmes intégrés d’énergie et des conditions requises au niveau de la qualité de
l’environnement et des ressources matérielles. Après avoir étudié deux modèles
spécifiques au Canada, la maison Moncton Vision Home et l’immeuble commercial Jean
Canfield Building, la situation dans le pays en voie de développement est aussi étudiée
afin de fonder une vision stratégique d’intégration de ce concept. Pour le réaliser, une
série de recherches a été faite, y compris l’histoire du développement des bâtiments éco-
efficaces, le système d’évaluation LEED, les bénéfices environnementaux, économiques
et sociaux, les systèmes d’énergie intégrés qui dotent un bâtiment d’une caractéristique
différente que le bâtiment traditionnel, et les énergies renouvelables. Suite à l’étude sur
l’analyse de 12 projets EQuilibrium de la Société canadienne d’hypothèques et de
logement (SCHL) du Canada, il a été démontré que la combinaison des systèmes
d’énergie actuellement les plus populaires, comprend des cellules photovoltaïques pour
la génération d’électricité et les systèmes géothermiques pour la chaleur. La situation du
développement de secteur de bâtiment et l’application du concept de bâtiment éco-
efficace ont été étudiées. Une comparaison de la consommation d’énergie chinoise et
canadienne a été faite.
TABLE DES MATIÈRES
REMERCIEMENTS .....................................................................................................iii
SOMMAIRE................................................................................................................. iv
TABLE DES MATIÈRES ............................................................................................. v
LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................... viii
LISTE DES FIGURES.................................................................................................. ix
INTRODUCTION ......................................................................................................... 1
CHAPITRE PREMIER .................................................................................................. 4
Situation générale des bâtiments éco-efficaces et LEED ............................................. 4
1.1 Concept de bâtiments éco-efficaces .............................................................. 5
1.2 Système d’évaluation : LEED ....................................................................... 6
1.2.1 Site durable ........................................................................................... 7
1.2.2 Efficacité de l’eau ................................................................................. 9
1.2.3 Efficacité énergétique et atmosphère ..................................................... 9
1.3 Application de LEED ................................................................................. 17
1.3.1 Nouvelles constructions ...................................................................... 17
1.3.2 Bâtiments existants.............................................................................. 17
1.3.3 Aménagement intérieur des espaces commerciaux .............................. 17
1.3.4 Noyau et enveloppe ............................................................................. 17
1.3.5 Habitations .......................................................................................... 18
1.3.6 Aménagement des quartiers ................................................................. 18
CHAPITRE II .............................................................................................................. 19
Analyse des projets EQuilibrium .............................................................................. 19
3.1 Projet : Abondance le Soleil ....................................................................... 20
3.2 Projet : Avalon Discovery 3 ....................................................................... 22
3.3 Projet : Echo Haven.................................................................................... 25
3.4 Projet : Inspiration – L’EcoHome de Minto ................................................ 27
3.5 Projet : Maison nette zéro Alstonvale ......................................................... 30
3.6 Projet : ÉcoTerraMC
.................................................................................... 32
3.7 Projet : Maison nette zéro Riverdale ........................................................... 35
3.8 Projet : Now HouseMC
................................................................................ 38
3.9 Projet: Top of the Annex TownHomes ....................................................... 41
3.10 Projet : Urban Ecology ............................................................................... 43
3.11 Projet : Laebon CHESS .............................................................................. 45
vi
3.12 Projet : YIPI! Habitations à empreinte nette zéro ........................................ 47
3.2 Bilan des projets EQuilibrium sur l’efficacité d’énergie .............................. 49
CHAPITRE III ............................................................................................................. 51
Systèmes intégrés optimaux d’énergie et les énergies renouvelables ......................... 51
3.1 Optimalisation des systèmes énergétiques : le système PV et géothermique 51
3.1.1 Analyse de consommation d’énergie. .................................................. 51
3.1.2 Analyse de l’efficacité ......................................................................... 52
3.2 Énergie solaire ........................................................................................... 53
3.3 Système photovoltaïque.............................................................................. 55
3.3.1 Composantes principales du système PV ......................................... 55
3.3.2 Principes de fonctionnement ............................................................ 57
3.3.3 Avantages et désavantages ............................................................... 57
3.4 Énergie géothermique................................................................................. 58
3.5 Système d’échange géothermique ............................................................... 59
3.5.1 Composantes du système d’échange géothermique .............................. 60
3.5.2 Types de systèmes géothermiques ....................................................... 61
3.5.2.1 Système géothermique à boucle ouverte .......................................... 61
3.5.2.2 Système géothermique à boucle fermée ........................................... 61
3.5.3 Principes de fonctionnement................................................................ 63
3.5.4 Avantages et désavantages .................................................................. 63
CHAPITRE IV ............................................................................................................ 64
Deux démonstrations de bâtiments éco-efficaces locaux : Maison et immeuble
commercial............................................................................................................... 64
4.1 Bâtiment éco-efficace : Maison Moncton Vision Home .............................. 64
4.1.1 Lieu de construction durable ............................................................... 64
4.1.2 Système de recyclage d’eau ................................................................. 66
4.1.3 Système de ventilation......................................................................... 66
4.1.4 Systèmes d’énergie.............................................................................. 68
4.2 Bâtiment éco-efficace : Immeuble commercial Jean Canfield Building ....... 71
4.2.1 Lieu de construction durable ............................................................... 71
4.2.2 Système d’énergie ............................................................................... 73
4.2.3 Système de recyclage des eaux ............................................................ 75
4.2.4 Qualité de l’air et l’environnement intérieur ........................................ 76
vii
4.2.5 Matériaux et ressources ....................................................................... 76
CHAPITRE V .............................................................................................................. 78
Bâtiments éco-efficaces en Chine ............................................................................. 78
5.1 Situation actuelle de bâtiments en Chine : Urbaine et rurale........................ 78
5.2 Développement de concept de bâtiment éco-efficace en Chine ................... 80
5.3 Division des zones climatiques en Chine .................................................... 82
5.4 Comparaison de la consommation d’énergie de bâtiments chinois et
canadiens .............................................................................................................. 84
5.5 Systèmes d’évaluation ................................................................................ 87
5.6 Modes de développement ........................................................................... 87
5.7 Tendance dans le développement des bâtiments éco-efficaces en Chine ..... 89
5.7.1 Centralisation de l’alimentation en énergie durable ............................. 89
5.7.2 Application à grande échelle ............................................................... 91
5.7.3 Transition: rénovation ......................................................................... 91
5.8 Démonstration de l’immeuble commercial ACCORD 21............................ 92
5.8.1 Site durable ......................................................................................... 93
5.8.2 Technologies passives visant les économies d’énergie ......................... 94
5.8.3 Technologies actives visant l’économie d’énergie ............................... 94
5.8.4 Efficacité de l’eau ............................................................................... 95
5.8.5 Environnement intérieur ...................................................................... 96
CHAPITRE VI ............................................................................................................ 97
Conclusions générales .............................................................................................. 97
BIBLIOGRAPHIE ..................................................................................................... 100
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à une évaluation LEED sur le
site durable. ............................................................................................... 8
Tableau 2. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à une évaluation LEED sur
l’efficacité de l’eau. ................................................................................. 11
Tableau 3. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à l’évaluation LEED sur
l’efficacité d’énergie ................................................................................ 11
Tableau 4. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à l’évaluation LEED sur la
qualité de l’environnement intérieur. ....................................................... 13
Tableau 5. Crédits pour les bâtiments qui acceptent une évaluation LEED sur les
matériaux de construction et les ressources. ............................................. 15
Tableau 6. Niveaux de certification d’une évaluation LEED...................................... 16
Tableau 7. Caractéristiques du projet Abondance le Soleil ........................................ 21
Tableau 8. Caractéristiques du projet Avlon Discovery 3 .......................................... 23
Tableau 9. Caractéristiques du projet Echo Haven ..................................................... 26
Tableau 10. Caractéristiques du projet Inspiration-L’EcoHome de Minto. ................... 28
Tableau 11. Caractéristiques du projet Maison nette zéro Alstonvale .......................... 31
Tableau 12. Caractéristiques du projet ÉcoterraMC
....................................................... 33
Tableau 13. Caractéristiques du projet Maison nette zéro Riverdale. ........................... 36
Tableau 14. Caractéristiques du projet Now HouseMC
................................................. 39
Tableau 15. Caractéristiques du projet Top of the Annex TownHomes ........................ 42
Tableau 16. Caractéristiques du projet Urban Ecology ................................................ 44
Tableau 17. Caractéristiques du projet Laebon CHESS. .............................................. 46
Tableau 18. Caractéristiques du projet YIPI! Habitations à empreinte nette zéro ......... 48
Tableau 19. Comparaison du coefficient de transfert thermique de bâtiments chinois et
canadiens. ................................................................................................ 85
LISTE DES FIGURES
Figure 1. Projet : Abondance le Soleil. ...................................................................... 20
Figure 2. Projet : Avalon Discovery 3 ....................................................................... 22
Figure 3. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Avalon Discovery 3.
................................................................................................................... 24
Figure 4. Projet : Echo Haven ................................................................................... 25
Figure 5. Projet : Inspiration – L’EcoHome de Minto ................................................ 27
Figure 6. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Inspiration –
L’EcoHome de Minto. ................................................................................ 29
Figure 7. Projet : Maison nette zéro Alstonvale ......................................................... 30
Figure 8. Projet : ÉcoTerraMC
.................................................................................... 32
Figure 9. Statistiques sur les informations énergétiques du projet ÉcoTerraMC
. .......... 34
Figure 10. Projet : Maison nette zéro Riverdale ........................................................... 35
Figure 11. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Maison nette zéro
Riverdale. ................................................................................................... 37
Figure 12. Projet : Now HouseMC
................................................................................ 38
Figure 13. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Now Housemc
. ...... 40
Figure 14. Projet: Top of the Annex TownHomes ....................................................... 41
Figure 15. Projet : Urban Energy ................................................................................. 43
Figure 16. Projet : Laebon CHESS .............................................................................. 45
Figure 17. Projet : YIPI! Habitations à empreinte nette zéro ........................................ 47
Figure 18. Bilan de l’efficacité d’énergie de cinq projets EQuilibrium......................... 50
Figure 19. Consommation d’énergie Secondaire selon l’utilisation finale, dans le
Secteur Résidentiel. . .................................................................................. 52
Figure 20. Ensoleillement pour la province du Nouveau-Brunswick. .......................... 54
Figure 21. Composantes du système photovoltaïque. .................................................. 56
Figure 22. Composantes de système géothermique. .................................................... 60
Figure 23. Système géothermique à boucle ouverte. ................................................... 62
x
Figure 24. Système géothermique à boucle fermée. . ................................................... 62
Figure 25. Lieu de construction du projet Moncton Vision Home. ............................... 65
Figure 26. Échangeur à récupération de chaleur. ........................................................ 67
Figure 27. Système de récupérateur de chaleur des eaux de drainage. ......................... 70
Figure 28. Sols contaminés existés avant la construction de Jean Canfield Building. ... 72
Figure 29. L’ensemble de panneaux photovoltaïques de l’Immeuble Jean Canfield
Building. ................................................................................................... 73
Figure 30. Données du système PV de l’Immeuble Jean Canfield Building : la
production totale d’électricité et la quantité de réduction des émissions de
CO2 en 2008-2009. ................................................................................... 74
Figure 31. Système de recyclage d’eau. ...................................................................... 75
Figure 32. Système de ventilation et de réfrigération. ................................................. 77
Figure 33. Application du bois composite de construction venant de marché local. ..... 77
Figure 34. Division des zones climatiques en Chine. .................................................. 83
Figure 35. Consommation énergétique des habitations chinoises. ............................... 84
Figure 36. Distribution de la ressource de l’énergie solaire en Chine. ......................... 90
Figure 37. Apparence de l’Immeuble ACCORD 21. ................................................... 92
Figure 38. Lieu de construction de l’Immeuble ACCORD 21 à Beijing. ..................... 93
Figure 39. Urinoir sans eau. ....................................................................................... 96
INTRODUCTION
Depuis le siècle dernier, les changements climatiques ont influencé la vie des
humains, les crises d’énergie ont menacé le mode de développement existant; ces
situations ont amené les gens de penser à trouver de solutions. En 1987, la notion de
développement durable était lancée, cela est un symbole pour souligner la durabilité
dans chaque domaine. Dans le secteur de la construction, le bâtiment éco-efficace est
considéré comme porteur de cette notion. Il est un ouvrage interdisciplinaire, impliqué
dans le domaine de l’environnement, l’ingénierie, l’architecture, la science matérielle,
etc.
Dans la thèse, une série de recherches a été faite sur des bâtiments éco-efficaces.
La thèse se compose en deux parties. La première partie expose la situation des
bâtiments éco-efficaces; les systèmes d’énergie choisis en fonction d’une recherche de
12 projets EQlibrium; ainsi qu’une recherche sur deux démonstrations de bâtiments éco-
efficaces, en considérant leur caractère indivisible. La deuxième partie expose la
situation du développement des bâtiments éco-efficaces en Chine, ainsi qu’une vision
personnelle.
Les objectifs de la recherche sont de présenter et répondre à ces questions de
recherche: quelles sont les causes de l’apparition des bâtiments éco-efficaces? Qu’est-ce
qu’un bâtiment éco-efficace? Comment déterminer qu’un bâtiment soit éco-efficace ou
non? Pourquoi le bâtiment éco-efficace est-il différent du bâtiment traditionnel? Quels
sont les systèmes d’énergie les plus utilisés? De quels aspects doit-on tenir compte
pendant la construction? Est-ce que le bâtiment éco-efficace fonctionne bien dans les
pays en voie de développement? Quelle est la différence de la consommation d’énergie
chinoise et canadienne? Quelles sont les voies de développement des bâtiments éco-
efficaces qui ont mené à la situation actuelle en Chine?
Le processus de méthodologie a été suivi : premièrement, l’exposition des notions
de bâtiment éco-efficace afin d’éclaircir la définition. Puis, les systèmes d’évaluation
(par exemple : LEED) ont été présenté en considérant leur importance. Ensuite, les
avantages de bâtiments éco-efficaces sur les trois piliers de développement :
2
l’environnement, l’économiques et la société ont été présentés, afin de démontrer ce que
ce bâtiment est capable d’apporter au public.
L’analyse de 12 projets de l’initiative EQuilibrium a été faite. C’est utile pour
démontrer les modèles de maisons éco-efficaces dans les différentes régions du pays.
Les combinaisons des systèmes d’énergie sont également présentées succinctement. Un
bilan a été fait sur l’efficacité énergétique de ces projets, afin d’observer leur
performance. Cette démarche peut également être considérée comme une documentation
d’une histoire importante pour l’activité de construction des bâtiments éco-efficaces au
Canada.
Par la suite, la recherche sur les systèmes d’énergie et les énergies renouvelables a
été faite. Selon la recherche précédente sur les 12 projets, les systèmes d’énergie les plus
utilisés : le système photovoltaïque et le système géothermique ont été présentés. En
considérant qu’un bâtiment qui peut réaliser l’efficacité d’énergie (par exemple : une
émission net zéro de CO2) grâce à utiliser l’énergie renouvelable, alors, les énergies
renouvelables : l’énergie solaire et géothermique ont été également présentées.
À l’exception des systèmes d’énergie, il y a d’autres éléments qui sont également
importants, et en considérant leurs caractères indivisibles, trois démonstrations de
bâtiments éco-efficaces locaux : la maison Moncton Vision Home, l’immeuble
commercial Jean Canfield Building et ACCORD 21 ont été présentées, afin d’étudier
l’application pratique concernant le site durable, le système de l’efficacité d’eau, les
matériaux de construction, la qualité de l’environnement intérieur, ainsi que leurs
systèmes énergétiques. Ces deux types de bâtiments éco-efficaces sont des modèles
typiques.
À la fin, une recherche concernant le développement de bâtiments éco-efficaces en
Chine a été faite; y compris la situation, les systèmes d’évaluation, les principaux modes
de développement, une comparaison de la consommation d’énergie chinoise et
canadienne ainsi que des visions personnelles sur la direction de développement qui
correspondent à la situation de la Chine.
3
Cette thèse peut être considérée comme un ouvrage compréhensif. À travers la
recherche, en faisant un portrait des bâtiments éco-efficaces sous tous les aspects (des
systèmes d’évaluation aux systèmes énergétiques), en connaissant la situation, la
direction et la tendance de développement des bâtiments éco-efficaces; ainsi qu’en
contribuant à observer de l’état du développement des bâtiments éco-efficaces au
Canada et en Chine en faveur d’établir une vision stratégique pour ces pays.
Les recherches sont principalement basées sur l’application du concept de
bâtiments éco-efficaces dans le secteur résidentiel, et les systèmes de l’alimentation
d’énergie. Mais, en considérant son application large, dans la thèse, deux démonstrations
de bâtiments commerciaux : canadien et chinois, sont également présentées, et d’autres
systèmes comme le système de ventilation ont été également mentionnés afin de faire
connaître leurs rôles et performances.
D’ailleurs, il y a une limite dans la thèse, c’est que le coût exact des systèmes de
l’économie d’énergie, des équipements et technologies n’ont pas été touché. Mais, en
considérant que l’efficacité économique est toujours un élément sensible, il faut indiquer
que les systèmes d’énergies et les technologies présentés dans la thèse sont rationnels et
rentables.
CHAPITRE PREMIER
Situation générale des bâtiments éco-efficaces et LEED
Depuis le début de l’époque industrielle, les activités industrielles des humains ont
commencé à plus de dépendre des ressources naturelles, et ces activités de production,
comme la dépendance du pétrole, ont produit de nombreux gaz à effet de serre (GES)1.
Ce phénomène n’a pas attiré beaucoup d’attention à ce moment-là. Toutefois, avec le
temps, nous réalisons de plus en plus les conséquences qui ont causé une influence
négative sur la vie des gens, dues à la dégradation environnementale, l’épuisement des
ressources naturelles, aux changements climatiques globaux, etc., et nos ressources
naturelles ne peuvent pas supporter un tel développement. Alors, le mode de
développement a été mis en doute; il faudrait adopter un nouveau mode de
développement qui supporte une durabilité à long terme. La naissance de la notion de
développement durable est conformée à cette situation.
Selon le rapport Brundtland2 «Notre avenir à tous» proposé en 1987 pendant la
Commission mondiale sur l’environnement et le développement, la définition de
développement durable est «un développement qui répond aux besoins des générations
du présent sans compromettre la capacité des générations futures à répondre aux leurs».
Cette notion souligne qu’en assurant le développement de société comme une condition
préalable, en même temps élever capacité de charge de l’environnement et maintenir une
croissance de l’économie.
En 1992, la Conférence des Nations Unies sur l'environnement et le
développement à Rio (ou "Sommet de la Terre") a lancé l’Agenda 21 (ou « Action 21 »).
C’est un plan pour la réalisation de la durabilité mondiale qui s’adresse aux secteurs où
le développement durable doit s’appliquer dans le cadre des collectivités territoriales.
1 Les gaz à effet de serre comprennent principalement : la vapeur d’eau (H2O), le dioxyde de carbone
(CO2), le méthane (CH4), le protoxyde d’azote (N2O), l’ozone (O3) Parmi ceux-ci, on utilise directement
les émissions CO2 équivalentes pour représenter les gaz à effet de serre.
2 Gro Harlem Brundtland est l’ancienne directrice de l’organisation mondiale de la santé de 1998-2003, et
est à l’origine de la formalisation du concept de développement durable.
5
Dans le domaine de la construction, le concept du bâtiment éco-efficace reflète la
notion de développement durable.
1.1 Concept de bâtiments éco-efficaces
Dans l’histoire du développement des bâtiments éco-efficaces, il existe plusieurs
définitions et titres (par exemple : bâtiment vert, écologique, durable, etc.), en
provenance de différentes organisations gouvernementales, commerciales, sociales ou
d’experts.
Le terme “éco-efficacité” a été établi par le World Business Council for
Sustainable Development (WBCSD) dans sa publication "Changing Course" (Lovins,
2008), en 1992:
“Competitively priced goods and services that satisfy human needs and bring
quality of life while progressively reducing environmental impacts of goods and
resource intensity throughout the entire life-cycle to a level at least in line with the
Earth's estimated carrying capacity.”
Alors, le terme “bâtiment éco-efficace” peut être décrit comme en utilisant des
ressources naturelles de façon plus efficace, des matériaux de construction plus
environnementaux, en améliorant la qualité de l’environnement intérieur, et tout en
maintenant l’harmonie avec la nature. D’habitude, le bâtiment éco-efficace est vu
comme la pratique de l'accroissement de l'efficacité de l’utilisation des ressources en vue
de réaliser le confort des occupants et de réduire la pression sur l’environnement.
De plus, nous pouvons constater qu’il y a deux genres de bâtiments éco-efficaces.
Un est au sens large : un bâtiment a une excellente performance sur certains aspects. Par
exemple, installer certains équipements d’économie d’énergie, ou une bonne conception
qui permet d’utiliser la lumière pour tout espace intérieur visant à réduire le demande
d’énergie, et à le faire différent que les bâtiments conventionnels, nous pouvons le
nommer un bâtiment éco-efficace. Le deuxième est au sens strict : un bâtiment ne tient
pas compte sur certains aspects de la performance du bâtiment, mais atteindre une
niveau excellent tout considéré sur l’environnement, la société et l’économie et passer
un certificat de certain standard professionnel.
6
1.2 Système d’évaluation : LEED
La standardisation peut toujours favoriser le développement d’un nouveau secteur.
Actuellement, il y a des systèmes d’évaluation qui sont appliqués au marché, comme
R-20003et LEED (Leadership in Energy and Environmental Design). Ici, le système
d’évaluation LEED est principalement exposé, en raison de sa grande représentativité
(plus reconnu dans la société internationale).
En 1993, l’institut US Green Building Council (USGBC) a été formé et il a
élaboré le système d’évaluation LEED (Leadership in Energy and Environmental Design)
en 1998. LEED est aujourd’hui le système d’évaluation environnementale des bâtiments
le plus utilisé au monde. Il vise à ddiriger et accélérer la transformation vers des
bâtiments, des habitations et des collectivités durables, sains et à haute performance, et à
la fois faire sensibiliser le public face à la protection de l’environnement.
Au Canada, le système a été adapté aux marchés canadiens par le Conseil du
bâtiment durable du Canada (CBDCa). Depuis, ses principes ont été largement adoptés;
distribuant des crédits dans cinq catégories pour obtenir une certification ou un niveau
supérieur de statut écologique.
Les critères d'évaluation LEED comprennent cinq aspects : le site durable,
l'efficacité d’énergie, l'efficacité de l’eau, la qualité des environnements intérieurs et les
matériaux et ressources. Selon LEED, un bâtiment peut atteindre quatre niveaux :
“certifié, argent, or et platine”. Ici, un résumé, qui se base sur le critère «LEED® for
New Construction & Major Renovations» (USGBC, 2005), a été fait, afin de le connaître
et identifier les clés.
3 R-2000 est fondé en 1981, développé par Ressources naturelles Canada (RNCan) en partenariat avec
l'industrie de la construction résidentielle du Canada, administrée par l'Office de l'efficacité
énergétique de RNCan.
7
1.2.1 Site durable
Pour de nombreux projets de bâtiments éco-efficaces, la première étape consiste à
trouver un site. Lors de la sélection d’un nouvel emplacement, le promoteur devrait
évaluer en plus des constructions de génie civil ou de construction, les tendances
naturelles de la circulation de l’air et de l’écoulement de l’eau, l’exposition solaire, les
éléments paysagers, etc. L’évaluation et la planification judicieuse d’un site durable
permettent de profiter pleinement des avantages naturels tels que la lumière du jour, les
brise-vents et les eaux pluviales. D’ailleurs, la contribution du choix d’un site durable
peut réduire les impacts négatifs sur l’environnement, par exemple : une ancienne
construction de garage d’automobiles où le sol soit contaminé, alors il y a une possibilité
de traiter préalablement ce site avant de construire un autre bâtiment afin d’éliminer ce
facteur négatif environnemental. Également, nous pouvons aussi examiner la possibilité
de réutiliser des structures et des matériaux.
Dans ce secteur, LEED a établi des condition-clés et crédits sur le site durable,
voir Tableau 1.
8
Tableau 1. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à une évaluation LEED sur le
site durable.
Site durable Résultat
Préalable Prévention de la pollution des activités de construction Requis
1 Sélection de site 1
2 Densité de développement et connectivité communautaire 1
3 Réaménagement de sites contaminés 1
4 Moyens de transport de remplacement : accès au transport
public
1
5 Moyens de transport de remplacement : parc de
stationnement pour bicyclettes et salles de bain
1
6 Moyens de transport de remplacement : véhicules à faibles
émissions et économies en carburant
1
7 Moyens de transport de remplacement : capacité de
stationnement
1
8 Développement du site : protéger ou restaurer l’habitat 1
9 Développement du site : optimiser l’espace ouvert 1
10 Conception des eaux pluviales : contrôle de quantité 1
11 Conception des eaux pluviales : contrôle de qualité 1
12 Îlot de chaleur urbain : sans-toit 1
13 Îlot de chaleur urbain : avec toit 1
14 Réduction de la pollution lumineuse 1
Total
14
(Source : USGBC, 2005)
9
1.2.2 Efficacité de l’eau
Les préoccupations concernant l’approvisionnement en eau et la qualité de l’eau
sont en hausse dans de nombreuses régions du Canada. La demande en eau dépasse
l’offre dans certains secteurs de l’Ouest canadien et plusieurs régions du pays
connaissent régulièrement des sécheresses saisonnières. Le changement climatique va
accentuer ces problèmes et il est probable qu’il entraîne des problèmes touchant la
qualité de l’eau en raison des eaux pluviales dans les zones urbaines.
Ces enjeux font de la gestion de l’eau une composante importante des pratiques
des bâtiments éco-efficaces. Les technologies de conservation et d’utilisation efficace de
l’eau constituent des éléments clés du rendement environnemental et économique d’un
bâtiment. Il existe des moyens pour réduire la consommation d’eau, en plus de
l’utilisation efficace de l’eau traitée par les municipalités, de la réutilisation de l’eau
(eaux ménagères) et des technologies novatrices de traitement des eaux usées. La gestion
des eaux pluviales est essentielle à la réduction de l’impact environnemental d’un
bâtiment et peut constituer un moyen d’accroître le rendement économique si l’eau peut
être captée, stockée et utilisée pour réduire la consommation d’eau municipale.
Dans ce chapitre, LEED a établi des condition-clés et crédits sur l’efficacité d’eau,
voir Tableau 2.
1.2.3 Efficacité énergétique et atmosphère
Le climat canadien a une incidence profonde sur notre mode de vie. Nos maisons
ainsi que nos immeubles publics, commerciaux et industriels sont tous touchés par
l’amplitude thermique caractéristique du climat canadien. Le chauffage et la
climatisation nécessitent de grandes quantités d’énergie. Dans les immeubles résidentiels,
commerciaux et institutionnels, le chauffage représente souvent la plus grande
consommation d’énergie. Les appareils domestiques, l’éclairage et la climatisation
représentent une consommation importante d’énergie.
10
En raison de la hausse des coûts énergétiques et des préoccupations croissantes
concernant le changement climatique et la qualité de l’air, l’utilisation judicieuse de
l’énergie devient une question de plus en plus importante pour les Canadiens.
L’amélioration de l’efficacité énergétique de nos immeubles, la mise au point
d’appareils électroménagers plus efficaces et l’exploration d’autres sources d’énergie
font l’objet d’initiatives visant à améliorer le rendement environnemental et économique
des immeubles canadiens.
Dans ce chapitre, LEED a établi des conditions-clés et crédits sur l’efficacité
d’énergie, voir Tableau 3.
11
Tableau 2. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à une évaluation LEED sur
l’efficacité de l’eau.
Efficacité de l’eau Résultat
1 Efficacité de l’eau pour l’aménagement paysager : réduire de
50%
1
2 Efficacité de l’eau pour l’aménagement paysager : non usage
d’eau potable ou pas d’irrigation
1
3 Technologies innovées pour le traitement des eaux usées 1
4 Réduction de la consommation d’eau de 20% 1
5 Réduction de la consommation d’eau de 30% 1
Total 5
(Source : USGBC, 2005)
Tableau 3. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à l’évaluation LEED sur
l’efficacité d’énergie
Efficacité d’énergie Résultat
Préalable Fonctionnement d’essai fondamental des systèmes
énergétiques de bâtiment
Requis
Performance maximum sur l’énergie Requis
Gestion de réfrigérant de base Requis
1 Optimiser la performance énergétique 1-10
2 Énergie renouvelable sur le site 1-3
3 Fonctionnement d’essai 1
4 Gestion des réfrigérants 1
5 Mensuration et vérification 1
6 Énergie durable 1
Total 17
(Source : USGBC, 2005)
12
1.2.4 Qualité de l’environnement intérieur
Les immeubles doivent être construits avec des matériaux sûrs et gérés par des
systèmes de contrôle appropriés pour assurer un environnement intérieur sain.
Heureusement, les améliorations apportées à la conception des bâtiments et au
rendement énergétique ont été complétées par les progrès réalisés dans le domaine des
systèmes utilisés pour gérer la qualité de l’environnement intérieur ainsi que dans
d’autres domaines de la gestion des bâtiments comme l’éclairage et la consommation
d’eau. La recherche d’un équilibre entre le rendement environnemental et la santé ainsi
que le bien-être des personnes qui vivent et travaillent dans les immeubles constitue un
principe important du bâtiment éco-efficace.
Dans ce chapitre, LEED a établi des conditions-clés et crédits sur la qualité de
l’environnement intérieur, voir Tableau 4.
13
Tableau 4. Crédits pour les bâtiments qui se conforment à l’évaluation LEED sur la
qualité de l’environnement intérieur.
Qualité de l’environnement intérieur Résultat
Préalable Performance minimale en matière de la qualité de
l’environnement intérieur (QEI)
Requis
“Environmental Tobacco Smoke (ETS) Control” Requis
1 Contrôle de gaz carbonique (CO2) 1
2 Ventilation accrue 1
3.1 Plan de gestion de la construction QEI : durant la
construction
1
3.2 Plan de gestion de la construction QEI : avant
l’occupation
1
4.1 Matériaux à faible émission : adhésifs et étanchéité 1
4.2 Matériaux à faible émission : peintures et enveloppe 1
4.3 Matériaux à faible émission : systèmes de tapis 1
4.4 Matériaux à faible émission : bois composite 1
5 Contrôle des sources intérieures d’émissions
chimiques et des polluants
1
6.1 Contrôlabilité de systèmes : éclairage 1
6.2 Contrôlabilité de systèmes : confort thermique 1
7.1 Confort thermique : conception 1
7.2 Confort thermique : vérification 1
8.1 Lumière du jour et vision : 75% de lumière du jour
pour l’espace
1
8.2 Lumière du jour et vision : espace de 90% pour vision
1
Total 15
(Source : USGBC, 2005)
14
1.2.5 Matériaux et ressources
La sélection des matériaux de construction durable implique souvent un équilibre
entre de nombreux facteurs. Les matériaux de construction sont un des facteurs qui
peuvent directement influencer l’avantage écologique, réalisé par l’utilisation des
matériaux de construction qui sont fabriqués avec des matériaux recyclés, par exemple,
un genre de tuile qui peut se fabriquer avec des pneus usés et atteignant le même effet
d’utilisation; après la vie de cycle de bâtiment, il y a des matériaux qui peuvent être
également réutilisés afin de réduire la quantité de l’utilisation des ressources naturelles.
D’ailleurs, une autre idée est d’utiliser les matériaux de construction provenant de
marchés locaux; car le processus du transport des matériaux au site de construction
produit indirectement des émissions de CO2 par les véhicules.
Dans ce secteur, LEED a établi des conditions-clés et crédits sur les matériaux et
les ressources, voir Tableau 5.
15
Tableau 5. Crédits pour les bâtiments qui acceptent une évaluation LEED sur les
matériaux de construction et les ressources.
Matériaux et ressources Résultat
Préalable Stockage et collection des matériaux recyclables Requis
1.1 Réutilisation de bâtiment, maintenir 75% des murs,
planchers et toits existants
1
1.2 Réutilisation de bâtiment : conserver 95% des murs,
planchers et toits existants
1
1.3 Réutilisation de bâtiment : conserver 50% des éléments
intérieurs non structuraux
1
2.1 Gestion des déchets de construction : détourner 50% des
déchets des site d’enfouissement.
1
2.2 Gestion des déchets de construction : détourner 75% des
déchets des site d’enfouissement
1
3.1 Réutilisation des matériaux : 5% 1
3.2 Réutilisation des matériaux : 10% 1
4.1 Contenu recyclé : 10% (après consommation + 1/2 avant
consommation)
1
4.2 Contenu recyclé : 20% (après consommation + 1/2 avant
consommation)
1
5.1 Matériaux locaux : 10% 1
5.2 Matériaux locaux : 20% 1
6 Matériaux renouvelables rapides 1
7 Bois certifié 1
Total 13
(Source : USGBC, 2005)
16
Il y a autre cinq crédits disponibles pour le processus de la conception et de
l’innovation et la conception. Quatre crédits peuvent être obtenus pour les projets à
travers une excellente performance qui excède les critères de LEED, ou pouvant même
contribuer à l’amélioration des critères de LEED. Par exemple, lorsque les performances
sur l’efficacité d’énergie ou sur l’efficacité d’eau sont supérieures aux critères de LEED.
Un autre crédit que les projets peuvent obtenir est d’impliquer un professionnel
agréé LEED (PA LEED) dans le projet pour le but d’assurer la qualité de projet.
Au total, 69 crédits sont disponibles pour un projet de nouvelle construction.
Pour le niveau de certification, voir Tableau 6.
Tableau 6. Niveaux de certification d’une évaluation LEED
Niveau Résultats requis
Certifié 26-32 crédits
Argent 33-38 crédits
Or 39-51 crédits
Platine 52-69 crédits
(Source : USGBC, 2005)
17
1.3 Application de LEED
Il existe plusieurs systèmes d’évaluation LEED, ayant pour but de rencontrer les
besoins des différents types de bâtiments et de projets. Ces différents systèmes
d’évaluation LEED sont :
1.3.1 Nouvelles constructions
Le système d’évaluation LEED pour les nouvelles constructions est conçu pour
guider et distinguer la haute-performance commerciale et institutionnelle des projets, y
compris les immeubles de bureaux, les tours d'habitation, les bâtiments publics, les
installations récréatives, les usines et les laboratoires (USGBC, 2005).
1.3.2 Bâtiments existants
Le système d’évaluation LEED pour les bâtiments existants aide les propriétaires
d'immeubles et les architectes à améliorer et entretenir une maison ayant pour but de
maximiser l'efficacité opérationnelle tout en minimisant les impacts environnementaux
(USGBCa, 2005).
1.3.3 Aménagement intérieur des espaces commerciaux
Le système d’évaluation LEED peut guider les décideurs et les architectes pour
établir un environnement commercial plus durable. Il peut assurer que les employés
puissent toujours travailler dans des locaux sains et être plus productifs; l’opération et
l’entretient des intérieurs soit moins coûteux, et cela aide également à réduire
l’empreinte écologique (USGBCb, 2005).
1.3.4 Noyau et enveloppe
Le système d’évaluation pour le noyau et l’enveloppe offre à la conception du
bâtiment et aux entreprises de construction un système d’évaluation qui sert le marché
spéculatif où le groupe de projet ne contrôle pas tous les aspects de conception du
bâtiment et de la construction. Il est limité aux éléments du projet qui sont sous le
18
contrôle direct du promoteur ou du propriétaire. Selon la façon dont le projet est
structuré, cela peut varier grandement d'un projet à un autre (Council USGBCc, 2006).
1.3.5 Habitations
Le système d’évaluation LEED pour les habitations visant à favoriser la
conception et la construction d’une maison à une haute performance utilisant moins
d’énergie, d’eau et de ressources naturelles, et produisant moins de déchets. Les
propriétaires peuvent vivre dans un environnement plus sain et plus confortable
(USGBCd, 2008).
1.3.6 Aménagement des quartiers
LEED pour l'aménagement des quartiers porte sur la conception et l’emplacement
des nouveaux ensembles résidentiels, commerciaux ou à usages mixtes sur de multiples
lotissements, dont l’évaluation aux fins de la certification se fait à l’échelle de l’îlot ou
du quartier et non pas à l’échelle des bâtiments (USGBCe, 2007).
CHAPITRE II
Analyse des projets EQuilibrium
Le bâtiment éco-efficace est encore un domaine jeune. Ce concept a besoin de plus
d’attention pour bien se développer. En 2005, le programme de maisons de
démonstration durable EQuilibrium a été lancé. C’est une initiative nationale canadienne
de démonstration d'habitations durables qui est dirigée par la SCHL (Société canadienne
d’hypothèques et de logement). La SCHL réunit les ressources des secteurs publics et
privés de façon à fournir des supports économiques et techniques à des équipes dans les
différentes provinces. Ils essaient de construire des maisons plus efficaces en énergie et
en eau afin de réduire les émissions de CO2 et les impacts environnementaux. Un autre
objectif est de mettre en commun de bonnes connaissances telles que l’économie
d’énergie et la protection de l’environnement.
Dans ce chapitre, L’analyse est principalement basée sur 12 projets EQuilibrium
qui ont été construits pendant le premier concours de construction. Tous les projets
devaient passer une série de surveillances durant un an, afin d’obtenir des données
réelles de la performance. Ces 12 projets et leurs données de performance4 ont contribué
à mettre en évidence des différences parmi les divers modèles de bâtiments éco-efficaces,
dans leurs caractéristiques et leurs réalisations, spécialement sur l’économie d’énergie.
De plus, une séries de figure venue de SCHL ont été également mises dans le chapitre.
En fin, un bâtiment EQuilibrium du deuxième concours, la maison Moncton
Vision Home, qui est en train d’être construit dans la province du Nouveau-Brunswick,
sera présenté en détail dans le prochain chapitre.
4 En fait, jusqu’à date, les données de performance d’énergie de cinq projets de maison EQuilibrium sont
disponibles. Alors dans ce chapitre, le bilan d’énergie a été basé sur ces cinq projets. Les autres projets
sont également identifiés et documentés avec ces cinq projets en vue de faire une démonstration sur
leurs caractéristiques en tant que bâtiment éco-efficace.
20
3.1 Projet : Abondance le Soleil
Le projet Abondance le Soleil (figure 1) est situé à Verdun au sud du centre-ville
de Montréal dans la province de Québec. Les caractéristiques du projet Abondance le
Soleil sont décrites au tableau 7:
Figure 1. Projet : Abondance le Soleil.
21
Tableau 7. Caractéristiques du projet Abondance le Soleil
Le type: - Triplex
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Produit plus d’énergie qu’il en consomme annuellement
- Pompe géothermique, capteurs thermiques solaires sous
vide, récupération de la chaleur des eaux ménagères et 84
panneaux solaires
- Concept et plan d’aménagement adaptés au climat et à
l’emplacement
- Qualité de l’air intérieur et contrôle de l’humidité
améliorés
- Éléments et commodités d’avant-garde
- Récupération des eaux pluviales (réduit de 75%
l’utilisation d’eau)
(Source : SCHL, 2008)
22
3.2 Projet : Avalon Discovery 3
La maison Avalon Discovery 3 (figure 2) est située à Red Deer dans la province de
l’Alberta. La construction a été faite par la Société Avalon Master Builder. Les
caractéristiques du projet Avalon Discovery 3 sont décrites au tableau 8:
Figure 2. Projet : Avalon Discovery 3
23
Tableau 8. Caractéristiques du projet Avlon Discovery 3
Le type: - Maison individuelle
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
Les caractéristiques
principales du projet:
- Maison solaire raccordée au réseau
- Enveloppe du bâtiment super isolée
- Chauffage des locaux intégré à l’énergie solaire
renouvelable
- Recyclage des eaux ménagères pour la lessive, la chasse
d’eau des toilettes et l’irrigation
- Revêtements de finition peu ou non émissifs
- Murs et fenêtres innovants
(Source : SCHL, 2009)
En 2008, le projet Avalon Discovery 3 a subi une surveillance de performance
durant un an. La surveillance de performance comprend la qualité de l’air, l’efficacité
d’eau et d’énergie. Pour cette section, un tableau statistique (figure 3) nous permet
d’observer les informations concernant la consommation d’énergie des chauffages, des
appareils domestiques, de l’éclairage intérieur et de la climatisation ainsi que des
informations sur la production d’énergie renouvelable.
24
Figure 3. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Avalon Discovery 3.
(Source : SCHL, 2008)
25
3.3 Projet : Echo Haven
Le projet Echo Haven (figure 4) est une collectivité de 25 maisons située à Calgary
dans la province de l’Alberta. Construit par l’équipe de développement Echo-Logic, les
caractéristiques du projet Echo Haven sont décrites au tableau 9:
Figure 4. Projet : Echo Haven
26
Tableau 9. Caractéristiques du projet Echo Haven
Le type : - Collectivité de 25 maisons
Les systèmes d’énergie : - Photovoltaïque
- Éolienne
Les caractéristiques
principales du projet :
- Mise en commun et partage de commodités, d’appareils
et de sources d’énergie renouvelable, y compris des
panneaux solaires photovoltaïques et des éoliennes
- Collecte de la totalité des eaux pluviales
- Stratégies de réutilisation des eaux ménagères et de
réduction de la consommation d’eau potable
- Aucune émission de gaz à effet de serre pour
l’ensemble de la collectivité
(Source : SCHL, 2008)
27
3.4 Projet : Inspiration – L’EcoHome de Minto
Le projet Inspiration – L’EcoHome de Minto (figure 5) est une maison
individuelle et construite à Ottawa dans la province de l’Ontario par la Société Minto
Developments Inc.
De nombreuses hautes technologies sont employées pour ce projet comme le
système d’interrupteur «maître». Ce système permet d’éteindre les appareils ménagers
lorsque les propriétaires sortent de la maison. Le projet a adopté un système de
ventilation à énergie solaire, visant à contrôler les niveaux de température et les taux
d’humidité de l’air afin de garantir le confort. Les caractéristiques du projet sont décrites
au tableau 10:
Figure 5. Projet : Inspiration – L’EcoHome de Minto
28
Tableau 10. Caractéristiques du projet Inspiration-L’EcoHome de Minto.
Le type: - Maison individuelle
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Enveloppe du bâtiment bien isolée
- Fenêtres à triple vitrage à faible émissivité et à lame
d’argon
- Système de ventilation à récupération de chaleur
- Aménagement et conception en fonction du terrain
- Systèmes thermiques solaires photovoltaïques produisant
plus d’énergie qu’ils n’en consomment annuellement
(Source : SCHL, 2008)
En 2008, le projet Inspiration – L’EcoHome de Minto a été sous surveillance
pendant un an. La surveillance de performance comprend la qualité de l’air, l’efficacité
d’eau et d’énergie. Pour cette section, un tableau statistique (figure 6) nous permet
d’observer les informations concernant la consommation d’énergie des chauffages, des
appareils domestiques, de l’éclairage intérieur et de la climatisation, ainsi que des
informations sur la production d’énergie renouvelable.
29
Figure 6. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Inspiration –
L’EcoHome de Minto. (Source : SCHL, 2008)
30
3.5 Projet : Maison nette zéro Alstonvale
Le projet Maison nette zéro Alstonvale (figure 7) sera une maison individuelle
située dans le village de Hudson au Québec. Le projet est proposé par l’équipe Montréal
ZERO qui est dirigée par Sevag Pogharian Design (SPD). Les caractéristiques
principales du projet Maison nette zéro Alstonvale sont décrites au tableau 11:
Figure 7. Projet : Maison nette zéro Alstonvale
31
Tableau 11. Caractéristiques du projet Maison nette zéro Alstonvale
Le type: - Maison individuelle
Les systèmes d’énergie: - Panneaux solaires thermiques
Les caractéristiques
principales du projet:
- Enveloppe du bâtiment étanche à l’air et bien isolée
- Techniques de chauffage et de rafraîchissements passifs
- Installation de chauffage à thermopompe air-eau
- Intégration de zones d’habitat naturel pour la faune
(Source : SCHL, 2008)
32
3.6 Projet : ÉcoTerraMC
Le projet ÉcoTerraMC
(figure 8) est une maison de deux étages construite près
d’Eastman dans la province de Québec par Les industries Ste-Anne de la Rochelle Inc.
La conception du projet est spéciale, avec toute la maison fabriquée en modules. Les
caractéristiques de projet ÉcoTerramc
sont décrites au tableau 12:
Figure 8. Projet : ÉcoTerraMC
33
Tableau 12. Caractéristiques du projet ÉcoterraMC
Le type: - Maison individuelle
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Modules de construction fabriqués en usine
- Consommation énergétique annuelle
- Réduction des émissions de CO2
- Emploi des matériaux durables grâce au recyclage et à la
réduction des déchets
- Préfabrication permettant de réduire l'impact sur
l'environnement
- Orientation de la maison maximisant l'exposition au
soleil
- Uniformité de la température et de la qualité de l'air dans
l'ensemble de la maison
(Source : SCHL, 2008)
En 2008, le projet ÉcoTerraMC
a été sous surveillance durant un an. La surveillance
de performance comprend la qualité de l’air, l’efficacité d’eau et d’énergie. Pour cette
section, un tableau statistique (figure 9) nous permet d’observer les informations
concernant la consommation d’énergie des chauffages, des appareils domestiques, de
l’éclairage intérieur et de la climatisation, ainsi que des informations sur la production
d’énergie renouvelable.
34
Figure 9. Statistiques sur les informations énergétiques du projet ÉcoTerra
MC.
(Source : SCHL, 2008)
35
3.7 Projet : Maison nette zéro Riverdale
Le projet Maison nette zéro Riverdale (figure 10) est une maison de type duplex
située au centre-ville d’Edmonton dans la province de l’Alberta, construite par l’équipe
Habitat Studio and Workshop Ltd. Les caractéristiques du projet Maison nette zéro
Riverdale sont décrites au tableau13:
Figure 10. Projet : Maison nette zéro Riverdale
36
Tableau 13. Caractéristiques du projet Maison nette zéro Riverdale.
Le type: - Duplex
Les systèmes d’énergie: - Solaire thermique
- Photovoltaïque
- Énergie géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Installation d’énergie renouvelable solaire,
photovoltaïque et thermique
- Enveloppe étanche, jumelée à des fenêtres à valeur R
élevée
- Réduction de 60% de la consommation d’eau potable
intérieure
- Matériaux de construction locaux, recyclables ou
disponibles en abondance
- Faible production de gaz à effet de serre
(Source : SCHL, 2008)
En 2008, le projet Maison nette zéro Riverdale a été sous une surveillance durant
un an. La surveillance de performance comprend la qualité de l’air, l’efficacité d’eau et
d’énergie. Pour cette section, le tableau statistique (figure 11) nous permet d’observer
les informations concernant la consommation d’énergie des chauffages, des appareils
domestiques, de l’éclairage intérieur et de la climatisation, ainsi que des informations sur
la production d’énergie renouvelable.
37
Figure 11. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Maison nette zéro
Riverdale. (Source : SCHL, 2008)
38
3.8 Projet : Now HouseMC
La maison Now Housemc
(figure 12) était, avant la rénovation, une maison datant
de 60 ans. Alors, c’est le seul projet de rénovation qui fait part des projets EQuilibrium.
Elle est située dans un quartier bien établi de Toronto dans la province d’Ontario. Cette
rénovation est effectuée par l’équipe The Now HouseTM
project Inc. Les caractéristiques
du projet sont décrites au tableau 14:
Figure 12. Projet : Now HouseMC
39
Tableau 14. Caractéristiques du projet Now HouseMC
Le type: - Maison individuelle
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Isolation et fenêtres améliorées et appareils ménagers
Energy Star®
- Système d’eau chaude plus efficace et récupération de la
chaleur des eaux usées
- Accent mis sur la réutilisation et la préservation des
ressources existantes
- Réduction des émissions de GES de près de 6 tonnes par
année.
(Source : SCHL, 2008)
En 2008, le projet Now Housemc
a été sous surveillance durant un an. La
surveillance de performance comprend la qualité de l’air, l’efficacité d’eau et d’énergie. ,
le tableau statistique (figure 13) nous permet d’observer les informations concernant la
consommation d’énergie des chauffages, des appareils domestiques, de l’éclairage
intérieur et de la climatisation, et nous donne des informations sur la production
d’énergie renouvelable.
40
Figure 13. Statistiques sur les informations énergétiques du projet Now Housemc
.
(Source : SCHL, 2008)
41
3.9 Projet: Top of the Annex TownHomes
Les maisons en bande Top of the Annex TownHomes (figure 14) sont trois
habitations éconergétiques, de prix abordable, construites dans le quartier Annex du
centre-ville de Toronto dans la province de l’Ontario, bâties par l’équipe Initiative
d’urbanisme durable (IUD). Les caractéristiques de projet sont décrites au tableau 15:
Figure 14. Projet: Top of the Annex TownHomes
42
Tableau 15. Caractéristiques du projet Top of the Annex TownHomes
Le type: - Trois copropriétés en bande
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Habitations intercalaires durables et abordables
- Enveloppe du bâtiment hautement isolée
- Vitrage haute performance
- Pompe géothermique raccordée à des panneaux solaires
photovoltaïques
- Emplacement au centre-ville bien desservi par le
transport en commun
(Source : SCHL, 2008)
43
3.10 Projet : Urban Ecology
Le projet Urban Ecology (figure 15) est un projet d’habitations jumelées situé au
centre-ville de Winnipeg dans la province du Manitoba, construites par l’équipe
Winnipeg Housing Rehabilitation Corporation. Les caractéristiques du projet sont
décrites tableau 16:
Figure 15. Projet : Urban Energy
44
Tableau 16. Caractéristiques du projet Urban Ecology
Le type: - maison jumelée
Les systèmes d’énergie: - Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Installations à énergie renouvelable faisant appel à des
panneaux photovoltaïques et à la géothermie
- Chauffage par rayonnement à partir du sol
- Pentes des toits évitant l’accumulation de neige
- Citerne pour le stockage de l’eau de pluie
- Consommation d’énergie annuelle nette égale à zéro
(Source : SCHL, 2008)
45
3.11 Projet : Laebon CHESS
Le Projet Laebon CHESS (figure 16) est un bungalow éco-efficace, il est situé à
Red Deer dans la province de l’Alberta. Le Projet Laebon CHESS est construit par
l’équipe de Canadian Housing Energy Sustainable Solutions (CHESS). Les
caractéristiques du projet sont décrites au tableau 17:
Figure 16. Projet : Laebon CHESS
46
Tableau 17. Caractéristiques du projet Laebon CHESS.
Le type: - Bungalow
Les systèmes d’énergie - Solaire thermique
- Photovoltaïque
- Géothermique
Les caractéristiques
principales du projet:
- Adapté aux conditions climatiques locales
- Enveloppe du bâtiment éconergétique.
- Qualité de l’air intérieur améliorée
- Installation du ventilateur à récupération de chaleur
- Utilisation responsable et recyclage des ressources
- Concept hautement adaptable qui tient compte du cycle
de vie entier d’une maison
(Source : SCHL, 2008)
47
3.12 Projet : YIPI! Habitations à empreinte nette zéro
Le projet YIPI! Habitation à empreinte nette zéro (figure 17) est une maison
individuelle, située à Prince Albert dans la province de Saskatchewan, construite par
l’équipe Nexus Solar/South Beach Homes Partnership. Les caractéristiques du projet
sont décrites au tableau 18:
Figure 17. Projet : YIPI! Habitations à empreinte nette zéro
48
Tableau 18. Caractéristiques du projet YIPI! Habitations à empreinte nette zéro
Le type: - Maison individuelle
Le système d’énergie: - Photovoltaïque
Les caractéristiques
principales du projet:
- Alimenté par l’énergie solaire propre et efficace
- Appareils éconergétiques, éclairage naturel et matériaux
à faible toxicité
- Installation de ventilation évoluée favorisant une qualité
améliorée de l’air intérieur
- Produit usiné transportable qui améliore l’abordabilité
et réduit au minimum les impacts sur l’environnement
- Éclairage naturel partout à l’intérieur
- Aménagement paysager écologique
(Source : SCHL, 2008)
49
3.2 Bilan des projets EQuilibrium sur l’efficacité d’énergie
Avec l’analyse de ces 12 projets, nous avons observé que presque tous les projets
ont adopté un mode de combinaison pour le système énergétique : les systèmes
photovoltaïque et géothermique. Cette combinaison est excellente pour l’efficacité
d’énergie. En fonction de données connues sur la performance de la consommation et la
production d’énergie, la balance moyenne de la production d’énergie et de
consommation est très proche de zéro (figure 18), ce qui veut dire que les cinq projets
atteignent fondamentalement le niveau Net Zéro5. Cette réalisation peut correspondre
aux objectifs de projet EQuilibrium visant à réduire la consommation d’énergie à l’aide
de l’utilisation des énergies renouvelables, des technologies et des équipements actuels.
5 Net Zéro : La réalisation d’une émission de zéro à l’aide de l’utilisation d’énergie renouvelable produite
par le bâtiment lui-même.
50
Figure 18. Bilan de l’efficacité d’énergie de cinq projets EQuilibrium.
CHAPITRE III
Systèmes intégrés optimaux d’énergie et les énergies renouvelables
Il y a des éléments et technologies qui jouent des rôles très importants en faveur de
la réalisation de la haute performance dans un bâtiment éco-efficace. Pourquoi les
bâtiments éco-efficaces sont-ils plus efficaces et plus respectueux de l’environnement
que les bâtiments construits de façon traditionnelle? Dans ce chapitre, les systèmes
intégrés optimaux d’énergie les plus utilisés et les énergies renouvelables utilisées par
ces systèmes ont été présentés afin d’observer comment ils répondent à la demande
énergétique d’un bâtiment éco-efficace.
3.1 Optimalisation des systèmes énergétiques : le système PV et géothermique
Par les12 projets EQuilibrium, nous avons observé que presque tous les projets ont
choisi le système PV et géothermique pour assurer leur alimentation énergétique.
Maintenant, nous analysons les raisons pour lesquelles ces deux systèmes sont les choix
rationnels.
3.1.1 Analyse de consommation d’énergie.
Premièrement, nous analysons la consommation d’énergie du bâtiment, afin de
savoir pour quantifier ces énergies dans les familles canadiennes. À cause des conditions
climatiques, environ 60% d’énergie sont utilisées pour réchauffer l’espace du bâtiment
pendant l’hiver et 3% d’énergie pour la climatisation en été; puis environ 18% d’énergie
sont utilisés pour réchauffer l’eau en chaude, et environ 19% d’énergie sont utilisés pour
les appareils ménagers et l’éclairage (figure 19).
52
Figure 19. Consommation d’énergie Secondaire selon l’utilisation finale, dans le
Secteur Résidentiel. (Source : Gouvernement du Canada, 2008).
Par les utilisations de l’énergie et les proportions utillisées, nous pouvons constater
que la plupart de l’énergie est utilisée pour le chauffage des pièces et le chauffage de
l’eau. La part de l’utilisation d’énergie pour les chauffages et l’eau chaude peut être
remplacée par l’utilisation de l’énergie géothermique. Ensuite, le système PV est
disponible pour le reste de la consommation électrique. Pour nous assurer que la
combinaison de ces systèmes énergétique soit efficace, nous avons analysé leur
efficacité.
3.1.2 Analyse de l’efficacité
Le système géothermique utilise le chaleur peu profonde de la terre à l’aide d’un
porteur liquide (ou air) qui fait la circulation souterraine et achemine la chaleur dans le
bâtiment, cette chaleur peut être utilisée pour réchauffer l’espace et l’eau, il est plus
efficace que les chauffages électriques et chaudières domestiques, réduisant d’au moins
45% ou plus l’énergie utilisée (Huttrer, 1997, p.484).
Le système PV peut produire l’électricité répondant au besoin énergétique de toute
la maison. Toutefois, des facteurs ont limité son utilisation, un facteur est le taux de
conversion d’énergie solaire. Actuellement, le taux de conversion d’énergie solaire est
17% dans le marché, alors, le coût de l’utilisation de ce système est encore élevé.
53
Dans le cadre de construction d’une maison éco-efficace visant à réaliser
l’émission nette zéro, il est plus intéressant d’utiliser le système géothermique pour les
chauffge, l’eau chaude, en faveur de réduire la demande (environ 80%) en électricité, et
d’utiliser une plus petite capacité du système PV répondant au reste (environ 20%).
Cette combinaison optimale peut rationnellement atteindre une efficacité élevée et
rentabilité.
3.2 Énergie solaire
L'énergie solaire vient de rayonnements produits par la réaction de la fusion
nucléaire du soleil. L’intensité d’énergie solaire arrivée à l’orbite de la terre est environ
1 367 Wh/m2. Approximativement 31% de l’énergie solaire peut arriver à la surface la
terre et environ 69% d’énergie est réfléchie et absorbée principalement par l’atmosphère
et nuages (variations en fonction de condition météorologique, l’altitude, la latitude et
etc.). Généralement, l’intensité d’énergie solaire peut atteindre une valeur maximale de
1 kWh/m2 au niveau de la mer.
Prenons la province du Nouveau-Brunswick comme un exemple. La province
possède un ensoleillement riche (figure 20). Selon Environnement Canada, la région de
Chatham reçoit en moyenne 2 000 heures de soleil par année. Dans la province du
Nouveau-Brunswick, il y a 75 jours sans soleil et en moyenne entre 140 et 160 journées
ensoleillées dans une année (Ressources naturelles Canada, 2009).
54
Figure 20. Ensoleillement pour la province du Nouveau-Brunswick. (Source :
Ressources naturelles Canada, 2009)
55
Actuellement, il y a deux moyens principaux d’utilisation de l’énergie solaire. Le
premier moyen est de profiter de la conversion photothermique. Nous pouvons l’utiliser
directement pour réchauffer le bâtiment en élargissant la taille des fenêtres, en les
plaçant vers le sud afin garder plus de chaleur dans le bâtiment, ou par l’utilisation d’un
chauffe-eau solaire, afin d’économiser l’énergie.
Le deuxième moyen est de profiter de la conversion photoélectrique. Nous
pouvons utiliser le système photovoltaïque pour produire l’électricité afin de répondre à
la demande en électricité des appareils ou d’autres utilisations.
3.3 Système photovoltaïque
Le système photovoltaïque est un système qui transforme la lumière du soleil en
un courant électrique. Cette énergie peut être stockée dans des batteries, comme courant
continu (CC) ou convertie en courant alternatif (CA) pour l'utilisation domestique, ou
alimente directement d’un réseau électrique.
3.3.1 Composantes principales du système PV
Un système de PV se compose généralement d'un ensemble de modules solaires
(panneaux), d’un système de support, d’un régulateur de charge, d’un système de
batteries, d’un fusible ou le disjoncteur du système, d’un onduleur (figure 21).
56
Figure 21. Composantes du système photovoltaïque. (Source : Lynch P., 2006)
57
3.3.2 Principes de fonctionnement
Les systèmes photovoltaïques sont des équipements qui convertissent l’énergie
solaire en électricité. Ils sont sans danger, fiables et demandent peu d’entretien et
constituent une source d’énergie électrique à partir du rayonnement solaire. Ils affichent
une durée de vie d’environ 25 ans, ils ne produisent pas de polluants ou d’émissions de
CO2 pendant le processus de production électrique. Compte tenu de la hausse des coûts
de l’énergie et des préoccupations relatives à la fiabilité des réseaux d’alimentation en
électricité, les systèmes photovoltaïques sont de plus en plus demandés.
3.3.3 Avantages et désavantages
Le système photovoltaïque peut fournir une flexibilité sur l’utilisation et
l’installation, et peut également offrir des solutions optimales en matière de protection
de l’environnement et de l’économie.
La flexibilité de l’utilisation du système PV est certaine. Nous pouvons
directement raccorder le système aux réseaux publics et vendre le surplus d’électricité
aux compagnies d’électricité; cela permet d’obtenir des crédits et lorsque, dans certains
cas, le système photovoltaïque est incapable de produire assez d’électricité, nous
pouvons utiliser l’électricité des réseaux publics en utilisant les crédits précédents.
De plus, les panneaux PV et les batteries sont modulaires. Cela permet facilement
de les modifier en fonction des besoins.
Le système PV fournit une énergie propre sans pollution et maintient un
environnement silencieux pendant le processus de production électrique. C’est un
avantage contrairement à l’inconvénient des génératrices en tant qu'appareils d'appoint.
Le système PV peut être moins dispendieux à long terme à produire de l’électricité.
Le système photovoltaïque à une longue durée de vie; selon les produits sur le marché,
la moyenne de cycle de vie est environ 25 ans.
58
Toutefois, ce système a aussi des désavantages. Pendant le processus de
production des panneaux solaires, des substances chimiques toxiques sont utilisées,
comme le cadmium et l’arsenic. Il conviendra donc de disposer de ces produits de façon
sécuritaire en fin de vie.
Le coût de système PV est dispendieux comparé à la capacité de production
électrique. On peut aussi constater que l’efficacité de système PV est encore basse, le
taux de conversion est environ 16%. Alors, le système PV couvre souvent de
nombreuses surfaces afin d’obtenir assez d’énergie solaire pour la maison.
Les éléments climatiques ont une influence sur ce système. Pendant les jours
nuageux, il n’y a pas de génération électrique ainsi que durant l’hiver la neige peut aussi
influencer la performance du système PV. Alors, dans ce cas, une génératrice auxiliaire
sera nécessaire.
3.4 Énergie géothermique
La ressource géothermique provient de la formation originelle de la Terre, de la
désintégration radioactive de minéraux et de l'énergie solaire absorbée à la surface peu
profonde. Au centre de la terre, la température est environ 7 000°C, et à une profondeur
de 80 - 100 km, la température descent à 650°C - 1 000°C. Globalement, la température
augmente d’environ 2.0°C - 2.5°C pour chaque 100 m. La réserve de l’énergie
géothermique est considérable, chaque année l’énergie géothermique transférée de Terre
peut atteindre environ 100 PWh.
La ressource géothermique peut être utilisée pour générer l’électricité.
Généralement nous pouvons utiliser deux moyens. Le premier est d’utiliser le vapeur
chaude avec une pression suffisante permettant d’alimenter une turbine pour générer de
l’électricité. Le deuxième est d’amener l’eau extérieure entrée dans le sous-sol jusqu’au
rock fracturé chauffé avec une température élevée, en produisant des vapeurs chaudes,
puis celles-ci alimentent une turbine produisant d’électricité.
59
En 2000, la capacité électrique géothermique au niveau mondiale est de 7974
MWe, et la production électrique est de 49.3 TWh, représentant 0.3% de l’alimentation
électrique du marché mondial (Barbier, E., 2001). D’autre part, la production de
l’énergie thermique à des utilisations non électriques (les serres, l'aquaculture, les
chauffages urbains, les procédés industriels) est d’environ 15.1 MWt (Barbier, E., 2001).
Le développement de l’utilisation d’énergie géothermique est rapide. Jusqu’en
2005, il y a une croissance de 10% comparée à la génération électrique géothermique de
l’année 2 000 : la capacité électrique géothermique au niveau mondial atteint environ
8930 MWe, et la production électrique atteint approximent 57 TWh (Bertani R., 2005).
Au Canada, la ressource géothermique existe principalement dans la région de la
Colombie britannique, de l’Alberta et du Yukon. L’utilisation de la ressource
géothermique pour la génération électrique est en train de se développer dans ces régions.
En Chine, la ressource géothermique existe principalement dans la région
autonome du Tibet, un total de 80 puits géothermiques a été exploité, dont 18 puits
situés à la région Yangbajain, produisant approximativement 95 GWh, ce qui représente
environ 30% de l’électricité pour la capitale du Tibet, Lhasa (Bertani R., 2005).
D’ailleurs, il y a deux petites centrales géothermique (capacités d’environ 300 kWe
chaque) distribuant dans la province du Guangzhou et Hounan (Bertani R., 2005).
L’énergie géothermique est une ressource propre et renouvelable. Pendant le
processus de l’utilisation, elle ne produit pas de pollution, et comporte beaucoup moins
d’impacts environnementaux que les ressources fossiles. En fait, l’énergie géothermique
est également appliquée pour le chauffage et le refroidissement dans le secteur civil.
3.5 Système d’échange géothermique
L’utilisation d’énergie géothermique se fait à travers une pompe géothermique qui
extrait la chaleur du sol (peu profond), par divers moyens de transfert de chaleur: air à
air, liquide à liquide ou liquide à air.
60
3.5.1 Composantes du système d’échange géothermique
Le système géothermique peut fournir le chauffage et le refroidissement à d’un
bâtiment (figure 22). Pour réaliser ce processus, les systèmes se composent
généralement de trois composantes principales : une boucle souterraine (également
appelée échangeur souterrain) qui extrait la chaleur du sol ou évacue la chaleur du
bâtiment; une pompe à chaleur qui transfère la chaleur entre le système de distribution et
les boucles souterraines; et, un système de distribution qui achemine la chaleur ou le
froid aux divers locaux d’un bâtiment.
Figure 22. Composantes de système géothermique. (Source : American EcoThermal,
Inc., 2009)
61
3.5.2 Types de systèmes géothermiques
Généralement, il existe deux types de systèmes d’échange géothermiques : le
système à boucle ouverte et le système à boucle fermée.
3.5.2.1 Système géothermique à boucle ouverte
Le système d’échange géothermique à boucle ouverte utilise la chaleur qui est
extraite de l'eau souterraine pendant la circulation et généralement à travers deux puits.
L’eau chaude est puisée d’un puit et après le processus, elle est retournée dans le terrain
par un autre puit (figure 23).
La performance de système géothermique à boucle ouverte est élevée.
Généralement la chaleur venue de l’eau souterraine est capable d’alimenter une maison
d’une façon stable. Mais, il existe un risque de contaminer la ressource d’eau souterraine
et le coût de l’opération est élevé.
3.5.2.2 Système géothermique à boucle fermée
Le système d’échange géothermique à boucle fermée utilise aussi la chaleur qui est
extraite de l’eau souterraine. La différence avec le système géothermique à boucle
ouverte est que le liquide (d’habitude on utilise l’antigel) circule toujours dans un tube
fermé. Ce système a un avantage de réduire l’impact environnemental (figure 24).
Le système géothermique à boucle horizontale est commun. La profondeur
d’enfouissement des boucles est d’environ 2 - 2.5m, la largeur de tranchée est d’environ
1-3m, et quatre ou plus de tubes peuvent être installés dans une tranchée. Alors, il est
facile à installer, et le coût de l’opération est moins élevé. Mais une grande surface de
contact est nécessaire afin d’obtenir assez de chaleur.
Le système géothermique à boucle verticale est aussi utilisé souvent. Il demande
une surface plus petite, mais la profondeur de puit doit atteindre environ 15 - 100m.
62
Figure 23. Système géothermique à boucle ouverte. (Source : Ressources naturelles
Canada, 2002)
Figure 24. Système géothermique à boucle fermée. (Source : Ressources naturelles
Canada, 2002).
63
3.5.3 Principes de fonctionnement
Le système géothermique utilise la terre et les eaux souterraines, ou les deux en
même temps, comme sources de chaleur pendant l'hiver et comme évacuateur de chaleur
de la maison pendant l'été. La chaleur est extraite de la terre par l’utilisation directe de
l’eau souterraine ou une solution antigel. L'air est chauffé pour le transfert de chaleur
dans la thermopompe puis libéré à l'intérieur de la maison. En été, le processus est
inversé : la chaleur en provenance de l'air de la maison est transférée dans la terre par le
liquide de transfert. Dans un système géothermique à détente directe, la solution
d’antigel est remplacée par du frigorigène dans un échangeur de chaleur souterrain.
3.5.4 Avantages et désavantages
Le système géothermique est très rentable. Ce système permet d’économiser de
65% à 70% d’énergie versus un système de chauffage traditionnel et peut réduire de
50% la demande énergétique pour la production de l’eau chaude et peut baisser de 35%
la demande d’énergie pour la climatisation. Le système géothermique est utile pour la
protection de l’environnement. La ressource que ce système utilise est propre et
inépuisable. Il ne produit aucun GES qui cause des réchauffements climatiques, et ne
produit aucune pollution qui a un impact négatif sur la santé des humains. De plus, un
autre avantage comparé aux équipements traditionnels de génération électrique est de
fonctionner de façon silencieuse.
Le système géothermique a quelques désavantages. La mode de boucle ouverte
demande d’utiliser une eau traitée afin d’évider le corrosion de l’intérieur de système, il
est souvent limité aux régions côtières.
La mode à boucle fermée utilise souvent l’antigel comme liquide de circulation
pour être plus efficace. Il existe un risque de fuites de antigel lors du vieillissement des
conduites.
CHAPITRE IV
Deux démonstrations de bâtiments éco-efficaces locaux :
Maison et immeuble commercial
Les pratiques de construction de bâtiments éco-efficaces sont très importantes pour
en démontrer leurs réalisations. Elles ont occupé une certaine proportion dans les
activités de construction, tel qu’au Nouveau-Brunswick et à l’Ile-du-Prince-Édouard.
Quelles technologies sont les plus utilisées et quels équipements sont adaptables pour la
province? Dans ce chapitre, il y a une étude sur ces deux types de bâtiments éco-
efficaces : Moncton Vision Home (maison) et Jean Canfield Building (immeuble
commercial) afin d’observer leurs aspects particuliers, avantages et rentabilités. Cela
donne des suggestions pour réduire efficacement la consommation d’énergie et les
émissions de CO2 sans compromettre la qualité de vie des citoyens et également assurer
un développement durable pour les provinces.
4.1 Bâtiment éco-efficace : Maison Moncton Vision Home
Le projet Moncton Vision Home est un nouveau projet du programme
EQuilibrium, situé à Moncton dans la province du Nouveau-Brunswick. Il est proposé
par la compagnie AlternaHome Solution. et a été accepté par le comité de la Société
canadienne d’hypothèque et de logement (SCHL) à l’automne 2008. La construction du
projet va commencer pendant l’automne 2009.
4.1.1 Lieu de construction durable
Le lieu de construction du projet Moncton Vision Home est dans la ville de
Moncton (figure 25). Il est à proximité de l’Université de Moncton, entouré d’une forêt
urbaine.
65
Figure 25. Lieu de construction du projet Moncton Vision Home.
66
Ces caractéristiques peuvent avantager le projet: le projet est entouré de forêt
urbaine utile à assurer une haute qualité de l’air, et le maintien des corridors verts avec
un environnement naturel correspondant au principe de la conception durable, et en vue
des conditions locales afin de préserver l’environnement naturel original. Un autre
avantage est que le promoteur vise à construire un quartier éco-efficace ou “intelligent”
dans le futur; où un mode de haute densité peut réaliser l’optimisation d’énergie.
4.1.2 Système de recyclage d’eau
Moncton Vision Home adoptera une caractéristique sur l’économie d’eau. Deux
systèmes de traitement d’eau seront installés dans la maison : un système pour traiter les
eaux usagées de la maison comprenant d’un réservoir de stockage de 160 litres, où l’eau
traitée est utilisée pour la toilette; et un système de traitement d’eau pour collecter les
des eaux pluviales qui sont tombées et collectées sur le terrain, et envoyées dans un
réservoir de stockage de 1 000 litres. Les eaux, après avoir été traitées, peuvent être
utilisées pour les toilettes, l’irrigation des gazons ou autres utilisations.
4.1.3 Système de ventilation
Pour assurer la qualité de l’air intérieur, un système de ventilation dont un
ventilateur-récupérateur de chaleur (VRC) Vanee 1000 HE sera intégré dans la maison.
Ce système peut offrir un débit d’air de 30.67 à 72.35 L/s en fonction de la vitesse basse-
élevée du ventilateur. Il peut éliminer l'excès d'humidité, en particulier, durant la saison
de chauffage, et de ce fait, prévenir les problèmes de santé ainsi que les dommages
causés par l'humidité pour les cadres de fenêtres et murs du bâtiment. L'échangeur d'air
peut récupérer la chaleur thermique par le processus d’apporter d’échange de l'air
intérieur vers l'extérieur (figure 26). C’est efficace pour réduire l’utilisation d’énergie
pour réchauffer l’air. Le système peut également filtrer les pollens et expulser les
polluants intérieurs offrant un environnement sain et un air plus frais.
67
Figure 26. Échangeur à récupération de chaleur. (Source : Klenck, T., 2000).
68
4.1.4 Systèmes d’énergie
Au point de vue de l’efficacité énergétique, le projet Moncton Vision Home
consommera un total d’environ 91 637 MJ par année. La consommation d’énergie
principalement est d’environ 39 929 MJ pour les chauffages, 20 172 MJ pour le
chauffe-eau et 31 536 MJ pour les appareils électriques ménagers. La maison Moncton
Vison Home pourra directement produire 39 772 MJ d’énergie à travers le système PV,
le chauffe-eau solaire et le système de récupération de chaleur des eaux de drainage, et
économisera 46 568 MJ (par exemple, grâce à une pompe à chaleur). Donc, ce bâtiment
éco-efficace aura seulement besoin de 5 297 MJ d’énergie d’appoint par année. Ces
résultats favorables seront atteints grâce à l’enveloppe de la maison (Valeur R des murs
est 32, du toit est 64), et un système d’énergie plus efficace.
Le système d’énergie qui est adopté est effectivement une solution optimale de
combinaison, y compris un système photovoltaïque, un système de chauffe-eau solaire et
un système géothermique.
Le système photovoltaïque est conçu pour produire annuellement 26 708 MJ. Les
panneaux photovoltaïques occupent 29 m2 et se composent de modules KYOCERA 210
watts. Le résultat a un rendement maximal de conversion de 16%, l'un des plus hauts
rendements de conversion dans ce genre de module. Le système photovoltaïque peut
produire la plupart de la demande en électricité du bâtiment.
Le système de chauffe-eau solaire peut produire de l’énergie équivalant à
9 432 MJ par année. Il peut rencontrer la moitié de la demande en eau chaude de la
maison. Il est facile à installer et l’investissement est facilement remboursable, lorsqu’on
considère une longue durée de vie.
Le système géothermique fournit principalement de la chaleur pour un type de
chauffage à eau chaude par rayonnement. Ce système produit de la chaleur dans le
plancher ou en dessous du bâtiment. Ce type de système chauffe les objets plutôt que
69
l’air ambiant et comporte trois composantes: la source de chaleur, les conduits de
distribution et le système de réglage.
Le fonctionnement du système de chauffage à eau chaude par rayonnement utilise
une pompe de circulation placée près du collecteur d'eau d'alimentation qui fait passer
l'eau des tuyaux au collecteur d'alimentation, puis vers les conduits de circulation et de
distribution à l’intérieur du plancher. Correctement conçue, ce genre d'installation
produit une chaleur extrêmement uniforme pour les pièces desservies. En matière
d’efficacité énergétique, elle peut fournir des économies d'énergie de 20 à 41% versus
les systèmes de chauffage à air.
Le système de récupération de chaleur des eaux de drainage est une technologie
d’utilisation récente. Il permet de récupérer de la chaleur des eaux du drainage. Celles-ci
contiennent une importante quantité d'énergie sous formée de chaleur qui est donc
transférée.
Le principe du système de récupération de chaleur des eaux de drainage est
d’augmenter la température de l’eau qui entre dans le réservoir de stockage afin de
réduire l’utilisation d’énergie. Les eaux du bain sont à une température d’environ 37°C.
Après l’utilisation, elles touchent la paroi interne du drain en cuivre et préchauffent l'eau
fraîche du réseau d'aqueducs et elles remontent ensuite par les tubes du serpentin en
cuivre. L'eau fraîche préchauffée va donc être chauffée graduellement à environ 25°C,
puis elle va entrer dans le chauffe-eau pour se diriger vers la douche (figure 27).
Par exemple, dans les conditions idéales, en supposant que l’eau du réseau est à
une température d’environ 11°C, une personne prenant une douche consomme environ
25L de l’eau chaude. Alors, selon la formulation Q=cm∆t6, nous pouvons constater que
réchauffer 1L d’eau pour l’augmenter de 1°C consomme environ 4 200J. Le système
peut préchauffer la température de 11°C à 25°C = 14°C, donc 4 200*25*14 = 1 470 000J
6 C’est une formule du calcul de l’énergie. Q=Énergie, c= masse, m= Capacité d’énergie thermique, ∆t=
Changement de température.
70
= 1.47MJ. Alors, pour une famille de 4 personnes, en comptant que chaque personne
prend une douche par jour, l’économie d’énergie peut atteindre environ 176 MJ par mois,
et avec le temps, l’effet de l’économie d’énergie va être considérable.
Figure 27. Système de récupérateur de chaleur des eaux de drainage.
(Source : WERI, 2009)
71
4.2 Bâtiment éco-efficace : Immeuble commercial Jean Canfield Building
L’Immeuble Jean Canfield Building a été construit par le Gouvernement du
Canada et est situé au centre-ville de Charlottetown à l’Ile-du-Prince-Édouard. Cet
immeuble possède quatre étages ayant une surface totale d’environ 17 500 m2. Il peut
accueillir environ 500 employés.
L’Immeuble Jean Canfield Building a obtenu un niveau Or, certifié par LEED
Canada. Cet immeuble est construit en tenant compte des toutes dernières technologies
environnementales, du patrimoine et des valeurs de la collectivité qu’il dessert. Les
concepts-clés de l’Immeuble Jean Canfield Building sont : la connectivité offre à la
population un meilleur accès aux divers services et la durabilité réduit les effets négatifs
sur l’environnement.
4.2.1 Lieu de construction durable
Une caractéristique remarquable de l’Immeuble Jean Canfield Building est
d’éliminer un problème environnemental existe avant la construction. Le Jean Canfield
Building a été construit sur une friche industrielle qu’il a fallu aménager les sols qui
étaient contaminés (figure 28) avec deux façons : l’utilisation d’un pompage vise à tirer
des eaux contaminées; l’élimination des sols contaminés soit par un genre de géo-
membrane à isoler les zones contaminées afin de réduire l’impact négatif
environnemental. La construction occupe tout le site dégagé pour prévenir les pertes
d’espaces. Également, l’Immeuble Jean Canfield Building est situé au centre-ville et est
donc accessible au public et accessible pour le transport en commun.
72
Figure 28. Sols contaminés existés avant la construction de Jean Canfield Building.
(Source : TSC, 2008)
73
4.2.2 Système d’énergie
L’ensemble des panneaux solaires de l’Immeuble Jean Canfield Building est le
plus vaste au Canada (figure 29). La capacité de génération d’électricité de l’ensemble
du système PV est d’environ 130 kW (TSC, 2007). Les panneaux solaires sont situés sur
le toit de la façade sud de l’immeuble et fournissent approximativement 10% de
l’électricité dont l’immeuble a besoin. Jusqu’à date, le système PV a produit environ
237 423 kWh d’électricité, épargnant directement 116 157 kg émissions de CO2 (figure
30).
Figure 29. L’ensemble de panneaux photovoltaïques de l’Immeuble Jean Canfield
Building
74
Figure 30. Données du système PV de l’Immeuble Jean Canfield Building : la
production totale d’électricité et la quantité de réduction des émissions de CO2 en 2008-
2009. (Source : CTC, 2009)
75
4.2.3 Système de recyclage des eaux
L’efficacité de l’eau utilisée dams l’Immeuble Jean Canfield Building est
remarquable. Cet immeuble peut réduire jusqu’à 80% de la consommation d’eau potable
en comparaison avec immeuble conventionnel de même taille (TSC, 2007).
La collecte des eaux de pluie peuvent de réaliser des économies d’eau, où des
tuyaux de récupération stratégiquement placés sur le toit recueillent les eaux de pluie et
les acheminent dans un bassin de 45 000 L situé sous l’immeuble par l’entremise d’un
réseau de conduites intégrées (figure 31). Ces eaux sont filtrées par du sable et ensuite
traitées avec un système de lumière ultraviolette, puis chlorées et utilisées pour les
chasses d’eau des toilettes.
Figure 31. Système de recyclage d’eau. (Source : TSC, 2008)
76
De plus, des équipements sont installés dans le même but d’économiser l’eau. Des
toilettes à double-chasse utilisant de 60 à 70 % moins d’eau que les toilettes
traditionnelles et des urinoirs sans eau devraient permettre d’économiser environ 9,4
millions de litres d’eau par année (TSC, 2007).
4.2.4 Qualité de l’air et l’environnement intérieur
Le conditionnement de l’immeuble est assuré par des kilomètres de tuyaux noyés
dans les plafonds de béton. L’eau réfrigérée se déplace dans ces tuyaux, refroidit la
masse de béton qui absorbe alors la chaleur accumulée au plafond. Le chauffage, quant à
lui, est assuré par un système d’aspiration de l’air à travers des radiateurs dans le
plancher. La chaleur est fournie par Charlottetown District Energy System (figure 32),
qui utilise la biomasse comme source d’énergie.
4.2.5 Matériaux et ressources
La construction de l’Immeuble Jean Canfield Building a seulement utilisé 20% de
béton dans le processus de construction.
La plupart des matériaux de construction et des décors (comprenant le gypse, les
tapis en tuile, les planchers en caoutchouc, etc.) peuvent être recyclés. D’ailleurs, ils sont
produits dans la région, tels que l’application du bois composite de construction venant
du marché local (figure 33). Ce chaînon peut réduire efficacement les émissions de CO2
en diminuant le transport sur longues distances des matériaux de construction.
77
Figure 32. Système de ventilation et de réfrigération
Figure 33. Application du bois composite de construction venant de marché local
CHAPITRE V
Bâtiments éco-efficaces en Chine
L’économie d’énergie est un thème émergeant en Chine. Ce pays émergent, le plus
peuplé au monde, avec une croissance économique rapide, consomme beaucoup de
ressources naturelles et d’énergie, et par ce fait, produit un grand nombre de matières
polluantes, causant des problèmes importants sur l’environnement. Il existe un
gaspillage grave des ressources naturelles dû à une utilisation inefficace des ressources.
Pendant les années quatre-vingt-dix, le gouvernement chinois a réalisé qu’il fallait
introduire un nouveau modèle de société axé sur l’économie, en impliquant tous les
secteurs. Dans le secteur de la construction, le concept de bâtiment éco-efficace est
apparu récemment pour répondre justement à cette problématique de construction
durable.
5.1 Situation actuelle de bâtiments en Chine : Urbaine et rurale
Le développement de la construction en Chine est très rapide. Selon une étude
statistique de 2006 – 2007, la surface totale des bâtiments résidentiels a été
approximativement 40 milliards mètres de carrés, les bâtiments urbains sont environ 16
milliards mètres de carrés, la surface de bâtiments résidentiels ruraux a atteint environ
24 milliards mètres de carrés, ce qui représente environ 60% du pourcentage du total
(Yang, G., Xu, X.2009).
Dans les villes, les bâtiments sont habituellement construits avec la structure
principale en béton armé et des armatures d'acier et les murs sont en briques. Les
bâtiments résidentiels sont conçus à sept étages7, ou plus élevés. La vitesse de croissance
de la demande d’énergie urbaine est impressionnante. Prenons l’exemple sur la demande
en électricité : jusqu’à 2003, dans les villes, il y avait 61.8 climatiseurs pour 100
habitants, la consommation d’énergie nécessitée pour les climatiseurs augmente
rapidement, même pendant l’été, l’utilisation de climatiseur atteint 40% de la charge
7 Selon le code de construction, le bâtiment supérieur à sept étages doit installer un ascenseur.
79
électrique de pointe dans les région de Beijing, Shanghai, Tianjin, et des grandes villes
(Si, X., 2008). L’utilisation de climatiseurs domestiques est continuellement croissante
(augmentant de 11 millions d’unités par année) (Si, X. 2008) et c’est préoccupant. On
peut poser le problème suivant : comment réduire la dépendance sur les climatiseurs à
travers l’utilisation d’équipements plus efficaces.
En ce qui concerne le bâtiment rural, généralement les ruraux ont leur propre site
d’habitation8, ils ont plus la possibilité de construire le bâtiment qu’ils veulent, mais ils
ont moins d’argent. Les ruraux ne sont pas capables de payer un architecte pour faire
une bonne conception, la procédé de construction est aussi vieux, et bien souvent ils
construisent eux-mêmes le bâtiment. Maintenant, la tendance de la construction rurale se
développe vers la construction de plusieurs étages (à deux étages ou trois), utilisant une
structure de béton et des briques, mais la performance du bâtiment est encore assez basse.
Avec des mêmes conditions de température, la consommation d’énergie de
bâtiments ruraux est de 10%- 30% plus élevée que celle des populations urbaines (Yang,
G., Xu, X. 2009). Le problème de consommation d’énergie intéresse principalement
trois aspects : premièrement, les murs extérieurs sont de 240 mm d’épaisseur, il n’y a
pas de couche de matériaux isolant thermique et l’étanchéité du toit et des fenêtres est
basse, la perte de chaleur est importante; deuxièmement, les installations de chauffage
sont moins efficaces. Le moyen principal de chauffer les bâtiments est d’utiliser le poêle
à charbon, produisant des pollutions et ayant une performance basse de chauffe;
troisièmement, c’est la conscience faible sur la protection environnementale. Même s’ils
ont plus de capacité de payement, ils se concentrent plus sur une belle apparence de
bâtiment, que sur la performance d’utilisation énergétique.
De plus, la fourniture d’énergie utilise 60% de charbon et électricité, et aussi 40%
de bois et de paille de riz séché (Yang, G., Xu, X. 2009) pour cuisiner ou réchauffer
8 Site d’habitation indique que l’utilisation d’un site est planifiée pour construire une maison. La
propriété du site est en collectivité, les ruraux n’ont que le droit de l’utilisation du site.
80
l’espace pendant l’hiver, produisant encore plus de pollutions et des impacts négatifs sur
l’environnement.
5.2 Développement de concept de bâtiment éco-efficace en Chine
Le bâtiment éco-efficace est considéré comme une solution pour la protection
environnementale et il a attiré la préoccupation des citoyens chinois à partir des années
quatre-vingt-dix. Mais à cause d’une capacité de capital limitée, de conscience sociale
non tournée vers la protection environnementale, le développement du concept de
bâtiment éco-efficace s’applique rarement.
Ces dernières années, le développement du concept de bâtiment éco-efficace a été
assez rapide. Selon les statistiques de LEED, les bâtiments éco-efficaces au sens strict
sont au nombre de 34 projets qui ont déjà passés l’évaluation de LEED, et de 164 projets
qui sont en cours d’évaluation. Les bâtiments éco-efficaces au sens large se développent
rapidement et partout dans le pays grâce à la croissance économique, le support politique,
et la demande du marché.
Maintenant, nous présentons des facteurs principaux chinois qui ont accéléré le
développement du concept de bâtiments éco-efficaces en Chine.
À l’exception des raisons connues (comme les crises de l’énergie et les
changements climatiques), il y a deux autres facteurs importants qui servent à
promouvoir la préoccupation sociale chinoise pour le développement de bâtiments éco-
efficaces en Chine.
Le premier facteur principal est que la production d’énergie ne peut pas bien
répondre à la croissance des demandes de la population et le processus de la production
de l’énergie produisent une série de problèmes environnementaux et sociaux. Suite à un
développement économique rapide, à la fin du siècle dernier, la consommation d’énergie
des bâtiments est élevée. La proportion de l’énergie consommée par le secteur du
bâtiment est passée de 10% en 1978 à 27.5% en 2001 (Si, X. 2008).
81
L’augmentation de la consommation d’énergie a causé un problème pour
l’alimentation d’énergie. Par exemple, dans les familles, l’augmentation de l’utilisation
des appareils électriques (comme l’utilisation de climatiseurs mentionnée dans le secteur
5.1) a souvent causé des pannes de courant; l’accroissement du nombre de véhicules a
aggravé la qualité de l’air, influençant la santé des personnes et cela, surtout dans les
grandes villes. Les chinois ont réalisé qu’une telle augmentation de la consommation
d’énergie ne peut pas être supportée par un développement régulier et soutenu de la
société. Cette situation a forcé une décision de se diriger vers une société de
conservation.
Le deuxième facteur principal est l’appel du gouvernement. Pendant les années
quatre-vingt-dix, la Chine a proposé sa candidature pour l’organisation des Jeux
olympiques d’été de 2008. À ce moment, la ville de Beijing a lancé un appel : Jeux
Olympiques Verts. Cet appel a réveillé la conscience des citoyens chinois sur la
protection environnementale et a fait réaliser aux habitants que leur environnement où
ils habitent doit être plus propre et plus sain.
Les constructions (environ 190 projets) pour les Jeux olympiques de Beijing ont
également eu une grande valeur sur le développement durable pour la société chinoise.
Les constructions des Jeux olympiques de Beijing ont introduit de nombreuses
technologies de protection environnementale, il comprend le contrôle de bruit, le
verdissement de l’environnement, le traitement des déchets solides, le recyclage de l’eau,
l’utilisation de matériaux verts, et les mesures de l’économie d’énergie, etc. Les
systèmes d’énergie solaire ont été installés pour fournir l’eau chaude pour les douches de
tous les athlètes dans le village olympique; le système d’éclairage à diode
électroluminescente DEL a pu utiliser l’énergie solaire alimentée par un système PV
(Zhang, J., 2008). Toutes les mesures ont eu pour but de réduire les impacts
environnementaux causés par l’activité de construction des Jeux olympiques et
l’utilisation de ces bâtiments. Après les Jeux olympiques, ces mesures et techniques ont
été introduites vers le secteur des constructions civiles, et ont efficacement accéléré le
développement du concept de bâtiment éco-efficace.
82
5.3 Division des zones climatiques en Chine
Le climat régional a une grande influence sur la performance des bâtiments. Le
grand territoire de la chine (approximativement 9.6 million km2), la région continentale
entre 45°N de latitude et 65°E de longitude, alors, la Chine a divers types de climats. En
génie civil, généralement la zone climatique est divisée en cinq : froid rigoureux, froid,
été chaud et froid en hiver, doux, été chaud et chaud en hiver (Yang, Lam, et Tsang,
2008) (figure 34).
La zone de froid rigoureux : en Janvier ≤ -20°C, en Juillet < 18°C, la température
moyenne annuelle ≤ 5°C durant 90 - 285 jours (MLDURC, 2004).
La zone de froid : en Janvier ≤ -10°C, en Juillet 18°C - 28°C, la température
moyenne par année ≤ 5°C atteinte approximativement durant 90 - 145 jours, la
température moyenne annuelle atteint ≥ 25°C durant moins de 80 jours (MLDURC,
2004).
La zone d’été chaud et froid en hiver : en Janvier 0°C - 10°C, en Juillet 25°C -
30°C; la température moyenne annuelle ≤ 5°C durant 90 jours ou moins, le température
moyenne annuelle ≥ 25°C durant 40 - 110 jours (MLDURC, 2004).
La zone douce : en Janvier 0°C - 13°C, en Juillet 18°C- 25°C, la température
moyenne annuelle ≤ 5°C durant 90 jours ou moins (MLDURC, 2004).
La zone d’été chaud et chaud en hiver : en Janvier > 10°C, en Juillet 25°C - 29°C,
la température en moyenne par année ≥25°C durant 100-200 jours (MLDURC, 2004).
Une brève analyse de la consommation d’énergie des bâtiments chinois en
comparaison avec les bâtiments canadiens a été faits au chapitre suivant.
On a considéré les grandes variations des conditions climatiques, trois régions
typiques ont été principalement considérées : la région Heilongjiang (froid rigoureux),
Yunnan (doux) et Guangzhou (chaud en été et chaud en hiver).
83
Figure 34. Division des zones climatiques en Chine. (Source : Yang, et al, 2008).
84
5.4 Comparaison de la consommation d’énergie de bâtiments chinois et canadiens
La consommation d’énergie de bâtiments chinois est variable à cause des grandes
différences des caractéristiques géographiques et météorologiques du pays. Il existe une
grande différence sur la demande en énergie des bâtiments chinois, nous avons fait une
observation basée sur une performance venant d’une étude d’analyse par (Chen, Sh., Li,
N., Guan, J., Xie, Y., Sun, F., & Ni, J., 2008).
Dans une habituation traditionnelle et son mode de vie, la plupart de l’énergie est
utilisée pour la cuisine et le chauffe-eau. Puis une autre grande part de la consommation
est pour l’utilisation des appareils ménagers. De plus, il y a environ 16% d’énergie qui
est consommée pour l’éclairage, le chauffage des pièces et du refroidissement (figure 35)
Figure 35. Consommation énergétique des habitations chinoises. (Source : Chen, Sh., et
al. 2008).
85
Ici, nous avons observé une grande différence sur la consommation d’énergie pour
le réchauffement. Selon l’analyse sur la consommation d’énergie des bâtiments
canadiens (mentionnée dans le chapitre III, voir le figure 19), dans le secteur résidentiel
canadien, plus d’énergie est utilisée pour réchauffer l’espace du bâtiment (environ 40%).
Dans le secteur résidentiel chinois, seulement environ 12% d’énergie est utilisée pour le
chauffage et le refroidissement du bâtiment. Une autre grande différence est qu’environ
45% de l’énergie est utilisée pour les activités de cuisine et le chauffe-eau en Chine.
Tableau 19. Comparaison du coefficient de transfert thermique de bâtiments chinois et
canadiens.
Pays
Murs extérieurs
(W/m2K)
Fenêtres extérieures
(W/m2K)
Toits
(W/m2K)
Chine 1.16-0.82 3.5 0.80-0.60
Canada 0.36 2.86 0.4-0.23
(Source : Zhao, J. et al, 2009).
Toutefois, la consommation d’énergie chinoise est très inférieure à celle du
Canada, donc une habitation chinoise consomme en moyenne environ 1 000-6 000 kW/h
par année, une habitation canadienne consomme en moyenne environ 10 000 kW/h par
année.
Il y a plusieurs facteurs qui peuvent causer cette différence. Au canada, le niveau
de vie est élevé, les équipements domestiques sont bien installés, et les conditions
météorologiques font que la majorité de l’énergie est utilisée pour contrer le froid et les
longs hivers canadiens.
En Chine, un facteur qui influence la consommation d’énergie des bâtiments est
que les caractéristiques climatiques sont très différentes du Canada, la diversité
géographique et météorologique causent la différence de la demande en énergie. Par
exemple, dans la région de Guangdong située au sud de la Chine, la température se
86
maintient à environ 15°C durant l’hiver et donc moins d’énergie doit être utilisée pour le
chauffage. Dans la région de Heilongjiang situé au nord de la Chine, durant l’hiver la
température en moyenne se maintient environ -20°C, ce qui est similaire que la situation
canadienne. La région de Yunnan située au sud-est de la Chine se maintient à une
température moyenne de 15°C durant toute l’année.
Alors, ces situations météorologiques causent les différentes structures de
l’utilisation de la consommation d’énergie entre la consommation d’énergie dans les
secteurs résidentiels chinois et canadiens.
Nous ne pouvons pas négliger le prix d’énergie et la capacité de paiement des
chinois. Le prix de l’énergie est élevé pour la plupart des familles chinoises. Prenons
l’exemple de la province Henan : le prix de l’unité du kWh est 0.56 Yuan (égale à
environ 0.1 Dollars). En considérant que le revenu des populations chinoises est assez
bas (environ 2 000 Yuan par mois, égalent environ 350 Dollars canadiens) dans la
plupart de villes chinoises de deuxième catégorie, les populations chinoises ont adopté
une attitude visant à “économiser le plus possible de l’énergie’’.
À cause de cette faible capacité de paiement, la plupart des habitations chinoises
sont moins équipées que celle-ci canadienne comme le système de ventilation, la
sécheuse, lave-vaisselle, etc. En comparant avec l’habitation canadienne, et en ne
considérant que le manque de sécheuse, l’habitation chinoise utilise environ 1 000 kWh
de moins qu’une habitation canadienne.
Le taux d’utilisation réelle d’énergie des bâtiments chinois est plus bas que celui-ci
des canadiens, dû à une performance thermique de bas niveau. La perte de chaleur par
les murs extérieurs de bâtiments chinois est trois à cinq fois plus grande que celle du
Canada (Zhao, J., Zhu, N., & Wu, Y. 2009).
Lorsque la population chinoise consomme 1 kWh d’électricité, elle produit
environ 750 g de CO2, ce qui est plus élevé que le Canada (environ 500 g). Ça veut dire
que bien que l’utilisation d’énergie chinoise soit inférieure à celle du Canada, il existe
encore un grand gaspillage énergétique et cela indirectement produit plus de CO2.
87
5.5 Systèmes d’évaluation
La certification LEED est un critère d’évaluation bien connu pour le marché des
bâtiments éco-efficaces en Chine. Depuis que le premier bâtiment éco-efficace
ACCORD 21 Beijing Demonstration 9
a été certifié par LEED via USGBC en 2005, la
certification LEED a été graduellement acceptée dans le domaine architectural chinois.
Le CGBEL (Chinese Green Building Evaluation Label) est un critère d’évaluation
chinois, élaboré en 2007, et développé par le Ministère du Logement et Développement
urbain et rural de Chine.
La base de référence du CGBEL est basée sur «standard d’évaluation du bâtiment
vert» (GB/T50378-2006), «régulation technique d’évaluation du bâtiment vert»,
«explication additionnelle de la régulation technique d’évaluation du bâtiment vert ».
Ce critère, élaboré par le département gouvernemental, est une force puissante
pour promouvoir le développement de bâtiments éco-efficaces à grande échelle. Par
exemple, il est obligatoire d’évaluer tous les bâtiments publics financés par le
gouvernement. Il est obligatoire d’évaluer tous les projets qui veulent acquérir une
titularisation de la démonstration au niveau national et provincial; et il est obligatoire
d’évaluer tous les bâtiments existants pour des villes expérimentales (BaoXing Chou,
2008)10
.
5.6 Modes de développement
Le premier mode de développement des bâtiments éco-efficaces s’appuie sur la
disponibilité des capitaux. Actuellement, la plupart des bâtiments éco-efficaces sont
construits pour les utilisations commerciales. Selon la distribution des bâtiments qui se
9 ACCORD 21 Beijing Démonstration: Immeuble du ministère de la science et de la technologie qui a
reçu une certification Or.
10 Politiques présentées pendant la Quatrième Conférence sur Bâtiment Intelligent, Vert et Énergie-
efficace à Beijing par BaoXing Chou, Vice-ministre du Département de Logement et Développement
urbain et rural de Chine.
88
sont inscrits dans l’agence LEED, la plupart des bâtiments éco-efficaces sont construits
dans les régions économiquement développées et les régions côtières de l’est,
principalement utilisées pour des immeubles de bureau, des hôtels, etc
Le deuxième mode de développement des bâtiments éco-efficaces est de construire
des bâtiments publics éco-efficaces, financés par le gouvernement. Ce mode a apporté
un signal actif qui a encouragé et permis l’avancement du secteur des bâtiments éco-
efficaces. Il a donné un bon exemple pour démontrer leur efficacité et leurs contributions
sur l’environnement.
Le troisième mode est de développer des collaborations internationales. Il y a des
organisations internationales qui participent au développement de bâtiments éco-
efficaces en Chine. Ils n’ont pas seulement apporté de nouveaux concepts et de
nouvelles technologies, mais parfois le résultat de ces collaborations peut être aussi
significatif pour la société mondiale. Par exemple, le projet Éco-District DongSheng a
été construit en 2003 par une collaboration de la Chine et le Stockhlom Environment
Institute (SEI) sous le programme EcoSanRes11
. Ce projet fait principalement la
démonstration d’un système sanitaire12
; c’est la première fois qu’un système sanitaire a
réussit à être appliqué au niveau de tout un village avec une population supérieure à
1 000 habitants. L’objectif de ce programme est de réduire la consommation d’eau et la
contamination. Cette démonstration réussie mérite à être popularisée dans les pays en
développement où la ressource d’eau est insuffisante.
Il y a des collaborations internationales sur des projets de construction d’économie
d’énergie entre le Canada et la Chine. en 2004, le bâtiment étudiant Mei Jardin de
11 EcoSanRes (Ecological Sanitation Research) est un environnement international basé sur un
programme de développement sur l'assainissement écologique, y compris le réseau de communication,
le renforcement des capacités et des projets-pilotes en Asie, en Afrique et en Amérique latine. Il vise à
introduire et à développer des pratiques d'assainissement durable des zones urbaines et rurales du
monde en développement.
12 Le système se compose en trois parties : 1. Toilettes de séparation des excréments et des urines; 2.
Gestion des eaux usées; 3. Collection des déchets à classifier.
89
l’université architecturale (dans la province du Shandong) a été bâti. C’est une
construction de la collaboration entre la Canada et la Chine. À l’aide la technologie
SolarWall® et de mesures isolantes des murs extérieur (0.53 W/m
2 K), le bâtiment
étudient Mei Jardin ne consomme que 22% d’énergie qu’un bâtiment traditionnel de
même taille (SCHL, 2007).
5.7 Tendance dans le développement des bâtiments éco-efficaces en Chine
Dans les prochaines 30 années, en matière de domaine de construction, la Chine va
construire un autre total de 42 milliards mètres carrés de surface habitable (Si, X., 2008);
ce sera une période de grand développement. Heureusement, la Chine a réalisé
l’importance de l’environnement et est déterminée à adopter des mesures pour régler une
série de problèmes environnementaux attribués par le secteur du bâtiment. Toutes les
directions de développement des bâtiments éco-efficaces mentionnées ci-dessus
correspondent à la situation de la Chine.
5.7.1 Centralisation de l’alimentation en énergie durable
La centralisation de l’alimentation en énergie durable est une voie efficace pour
simplifier le degré de difficulté d’être éco-efficace. En Chine, la plupart des bâtiments
sont construits en style d’appartements pour les habitants chinois. Il est difficile de bâtir
une maison comme celle du projet EQuilibrium à cause des capacités financières et de la
limite d’espace en comparaison à la grande majorité de la population en Chine.
L’utilisation des énergies renouvelables provenant de réseaux électriques publics
peut être vue comme une composante des bâtiments éco-efficaces; c’est aussi une
solution efficace dans le but de réduire les émissions de CO2 et également pour se
conformer au concept net zéro (Yudelson, 2007).
La Chine est riche en énergie renouvelable. Prenons l’énergie éolienne comme
exemple : jusqu’à la fin de 2008, la capacité installée d’énergie éolienne était d’environ
12 GW et l’objectif de développement en 2020 est de 100 GW (Kevin Mo, 2008). Alors,
l’énorme potentiel de développement des énergies renouvelables peut aider à combler le
90
manque de la demande des bâtiments éco-efficaces sur l’efficacité énergétique. Par
ailleurs, la haute densité de l’architecture a donné la possibilité de réduire les
investissements pour les réseaux électriques afin que l’utilisation des ressources soit plus
efficace.
Actuellement, l’utilisation de l’énergie solaire se développe rapidement en Chine,
surtout pour les applications des chauffe-eau solaires. La ressource en énergie solaire est
riche en Chine (figure36), le rayonnement solaire peut atteindre une moyenne de
5852 MJ/m2 par année. Cette condition associée avec un coût rationnel et abordable a
promu l’application des chauffe-eau solaires. Jusqu’à 2007, la surface de l’installation
des collecteur de chauffe-eau a atteint 1.08 × 108
m2, et la Chine veut développer cette
tendance et atteindre 3.0 × 108 en 2020 (Han, J., Mol, P.J. & Lu, Y., 2010).
Figure 36. Distribution de la ressource de l’énergie solaire en Chine. (Source :
CWSERA, 2009)
91
5.7.2 Application à grande échelle
Le concept de bâtiments éco-efficaces peut être appliqué à grande échelle en Chine,
tel que pour les éco-quartiers ou même dans les éco-villes. Actuellement, la planification
des villes est plus avancée et les règlements relatifs à la construction sont plus stricts.
Tout cela a incité les départements gouvernementaux et les promoteurs à développer des
projets qui tiennent compte du concept de bâtiments éco-efficaces dès le début de la
planification et en considérant que la population chinoise est très nombreuse (environ
1,3 milliard).
Également, le partage des ressources est utile à réduire le coût de l’utilisation des
équipements renouvelables comme la pompe géothermique à grand capacité qui offre la
chaleur à plus bâtiments, plus efficace. C’est moins cher que si chaque bâtiment en
installe un, il est utile à promouvoir l’initiative publique dans le pays.
5.7.3 Transition: rénovation
La rénovation peut être considérée comme une transition en vue de doter un
bâtiment traditionnel d’une même fonction qu’un bâtiment éco-efficace. Actuellement,
le total de la surface de construction existante de la Chine est approximativement 42
milliards de mètres carrés, alors la valeur du potentiel de rénovation est énorme et le
temps de réalisation peut être plus court que la construction d’un nouveau bâtiment éco-
efficace.
Nous prenons l’exemple de rénovation de fenêtres. La performance de l’étanchéité
d’air et du coefficient de transfert thermique de fenêtres de bâtiments chinois est basse
(mentionné dans le secteur 5.4). Dans la plupart de régions chinoises, les bâtiments ont
été installés avec des verres normaux, même dans des régions froides et la perte de
chaleur a gravement influencé l’efficacité de l’utilisation d’énergie. C’est une unité qui
est facile à remplacer par la fenêtre de Low-E, même pour les bâtiments urbains. Ceci
est une voie effective et abordable pour élever l’efficacité de bâtiments en utilisant une
ressource renouvelable.
92
5.8 Démonstration de l’immeuble commercial ACCORD 21
ACCORD 21 est un projet de collaboration Sino-américaine, situé à Beijing
(figure 37). Il est le premier bâtiment commercial éco-efficace qui ait passé la
certification de LEED en Chine et a obtenu un certificat Or. Ce bâtiment de dix étages, a
une surface totale de 12 959 m2. Le coût de construction est environ RMB 77.8 millions
(environ 12.65 millions de dollars canadiens). Il est 70% plus efficace en énergie que les
autres immeubles de Chine (GOASC, 2006). Actuellement, ce bâtiment est utilisé par le
Ministère de la Science et de la Technologie de Chine.
Figure 37. Apparence de l’Immeuble ACCORD 21. (Source : CNRCSTD, USNRDC,
2004)
93
5.8.1 Site durable
Le lieu de construction de l’immeuble ACCORD 21 est au centre de la ville de
Beijing (Figue 38). Les arrêts d’autobus sont tout juste devant l’immeuble, ce qui est
convenable pour les employés et pour les encourager à prendre le transport en commun.
Également, les magasins et les restaurants sont situés autour de l’immeuble, cela offre
également une portée d’activités pour les employés pour prendre le déjeuner sur place, et
faire leurs courses. Tous ces avantages peuvent indirectement réduire les émissions de
CO2 des moyens de transport dûs aux activités des employés.
Figure 38. Lieu de construction de l’Immeuble ACCORD 21 à Beijing.
94
5.8.2 Technologies passives visant les économies d’énergie
Généralement, la perte de chaleur est un facteur principal qui réduit l’efficacité de
l’utilisation d’énergie. Alors, l’enveloppe du bâtiment est importante et comprend
principalement : murs, toits et fenêtres. Le projet ACCORD 21 a pris des mesures en
faveur de réduire les pertes de chaleur.
Les murs composites extérieurs sont fabriqués d’un genre de mur innovant qui est
différent du mur traditionnel; la différence est que l’intérieur du mur est vide, et remplit
à l’aide de matériaux isolants. L’effet de réduire la perte de chaleur est remarquable; sa
valeur K est d’environ 0.54 à 0.47 W/m2·K (CNRCSTD, USNRDC, 2004).
Le toit du bâtiment a également utilisé de nouvelles matières de construction,
comme de la mousse isolante imperméable de polyuréthane et un sol de végétation
inorganique super léger pour le toit. La valeur K est d’environ 0.30 W/m2·K
(CNRCSTD, USNRDC, 2004).
Les fenêtres sont aussi une source importante de perte de chaleur. Alors, pour la
réduire, on a adopté le cadre en aluminium sans pont de chaleur utilisant également le
verre Low E13
. Dans la réalité, leur valeur K est d’environ 1.42 à 1.70 W/m2·K
(CNRCSTD, USNRDC, 2004).
5.8.3 Technologies actives visant l’économie d’énergie
L’ensemble du système PV de 15 kW a été adopté et a été installé sur le toit. Le
système PV peut produire environ 30 000 kWh d’électricité par année. L’ensemble de
chauffe-eau solaire peut offrir de l’eau chaude pour les employés. Ces deux systèmes
peuvent fournir 5% à 6% de l’énergie dont le bâtiment a besoin par année.
D’ailleurs, l’immeuble ACCORD 21 a adopté des technologies de contrôle
automatique et de fréquences variables, afin de réaliser des économies d’énergie. Par
13
Le verre Low E (Low Emissivity) est un genre de couche, qui fonctionne en réfléchissant et absorbant
la chaleur provenant de la lumière. Il permet de laisser entrer la lumière visuelle et d’empêcher l’entrée
de la lumière infrarouge.
95
exemple, pour l’éclairage, des capteurs détectent automatiquement la luminance de
l’environnement, puis transfèrent l’information à l’ordinateur de contrôle, qui ajuste la
luminance des lumières par les ballasts numériques. Le rendement pratique est d’environ
4 W/m2 (CNRCSTD, USNRDC, 2004). Pour sa part, l’ascenseur peut automatiquement
détecter la quantité de passagers, et ajuster la puissance des moteurs. Ces technologies
peuvent efficacement réduire le gaspillage d’énergie.
5.8.4 Efficacité de l’eau
L’efficacité d’eau se fait grâce au système de collecte des eaux pluviales, et par
l’installation des équipements sanitaires d’économie d’eau. Cela permet de réduire
l’utilisation d’eau jusqu’à environ 70% de moins en comparaison avec les immeubles
commerciaux traditionnels chinois.
ACCORD 21 a intégré un système de collecte des eaux pluviales en provenance
du toit et du terrain. Cela comprend un réservoir d’eau pluviale de 38 000 L pour irriguer
les aménagements des paysages pendant l’été.
Une autre mesure est l’installation d’urinoirs sans eau (figure 39) et de toilettes
efficaces en eau avec une capacité de réservoir d’eau de 2.8 - 3.2 L. Un urinoir sans
eau14
peut contribuer à économiser environ 14 000 L d’eau par année (pour environ 500
employés qui travaillent dans le bâtiment).
14 Le principe de fonctionnement de l’urinoir sans eau est que le liquide étanche flotte sur l’eau, quand
l’urine entre dans le contenant, en changeant la pression de l’intérieur, puis suivant le tube à couler
dans le conduit de drainage, et le liquide est toujours sur la surface de l’eau, alors, l’odeur est contenue.
96
Figure 39. Urinoir sans eau. (Source : FWT, 2009)
5.8.5 Environnement intérieur
La qualité de l’air intérieur rejoint le U.S. Standard ASHRAE 62-1999. Le
système de ventilation est contrôlé par l’ordinateur central et pendant l’échange de l’air,
78% de chaleur peut être récupéré. De plus, le système de ventilation permet un échange
complet de l’air du bâtiment en 15 minutes.
CHAPITRE VI
Conclusions générales
Le bâtiment éco-efficace a déjà réussi à changer l’ancienne vision des bâtiments
conventionnels, dont la consommation d’énergie et les émissions de CO2 et autres gaz à
effet de serre. Les bâtiments éco-efficaces peuvent réduire les émissions de CO2 et la
consommation des ressources naturelles, les impacts négatifs sur l’environnement et à la
fois offrir un environnement d’habitation et de travail plus confortable et plus sain.
Le bâtiment éco-efficace est un ouvrage intégré. Selon LEED, si nous voulons
qualifier un bâtiment «éco-efficace» au sens strict, ce bâtiment doit être évalué sur cinq
aspects : le site durable, l’efficacité de l’eau, l’efficacité d’énergie, la qualité de
l’environnement intérieur et les matériaux et ressources, et on doit obtenir au moins 26
crédits.
En matière d’efficacité d’énergie, par l’analyse des 12 projets ÉQuilibrium, nous
avons observé que les bâtiments ont pu être capables de produire suffisamment
d’énergie durable pour répondre à leur consommation. De ce fait, ils se qualifiaient
comme bâtiment net zéro. La production de ces énergies durables provenant de la nature
est inséparable avec des technologies et des équipements.
En fonction de l’analyse de ces 12 projets ÉQuilibrium, les systèmes d’énergie les
plus utilisées sont le système PV et le système géothermique. Cette combinaison de
systèmes d’énergie utilise les énergies renouvelables : le soleil et la masse thermique du
sol, afin de contribuer à réduire les émissions de CO2.
Les démonstrations des bâtiments éco-efficaces ont montré, en plus de détails, les
concepts et équipements qui représentent les technologies actuelles les plus avancées et
les plus utilisées dans le marché. Ces démonstrations ont été documentées pour bien
faire connaître aux concepteurs qui travaillent en construction les connaissances et en
expliquant qu’un bâtiment éco-efficace peut atteindre une performance excellent grâce à
l’utilisation de quels équipements et technologies afin de leur inspirer. De plus, ces
projets envoient un signal actif au public que les bâtiments éco-efficaces peuvent
98
atteindre le but d’optimiser l’investissement et de protéger l’environnement en même
temps. Il est important de mobiliser leur initiative pour accélérer le développement des
bâtiments éco-efficaces.
À l’échelle du pays, le Canada devra s’engager fermement à réduire ses émissions
de GES. Sous cet angle, une plus grande utilisation des sources d’énergie renouvelable
et une efficacité énergétique accrue sont considérées comme des éléments clés pour
atteindre ces objectifs.
Prenons l’exemple du Nouveau Brunswick où de la consommation d’énergie des
maisons dans la province est énorme. Selon les données statistiques de Ressources
naturelles Canada sur la consommation d’énergie dans le secteur résidentiel du
Nouveau-Brunswick en 2006, celle-ci a consommé un total de 31.5 PJ d’énergie
(Ressources naturelles Canada, 2009). Cette activité de consommation d’énergie peut
produire environ 0.6 Mt de CO2 (Ressources naturelles Canada, 2009). C’est vu comme
une perte de ressource et aussi un impact négatif sur l’environnement. Référant à la
recherche sur les projets de bâtiments éco-efficaces et supposant que 10% des
résidences du Nouveau-Brunswick pourraient être remplacées par des résidences éco-
efficaces, la consommation totale d’énergie pourrait descendre jusqu’à 28.35 PJ et
réduire en conséquence les émissions de CO2 jusqu’à 0.54 Mt. Par cette supposition,
nous pouvons voir que le secteur de bâtiments éco-efficaces est important pour réduire
les émissions de CO2. Les bâtiments éco-efficaces one une grande rentabilité écologique.
Alors, il faudrait promouvoir la conscience de l’économie d’énergie et de la
protection environnementale, élever la participation de citoyens canadiens à l’aide de
promotion publique et d’éducation. De plus, le coût de l’électricité et de l’eau est bas
pour les canadiens, le gouvernement devrait lancer plus de promotion sur l’utilisation ou
installation des équipements de l’économie d’énergie et des eaux.
À l’échelle mondiale, le secteur de la construction se développe rapidement dans
les pays émergeants. La Chine est un exemple typique. En Chine, les bâtiments actuels
sont moins efficaces principalement à cause de performance isolant thermique. Il
99
faudrait encourager les développeurs à utiliser les matériaux de performance plus élevée
à l’aide de support politique.
La collaboration internationale est une voie effective pour le développement du
concept de bâtiments éco-efficaces en Chine. Elle peut aider l’industrie de la
construction chinoise à apprendre les nouvelles technologies, les matériaux de
construction environnementale, les conceptions de l’économie énergétique ainsi que les
techniques traditionnelles des autres pays qui sont applicables et fonctionneront bien en
Chine. Par exemple, le puits canadien est un moyen effectif visant à chauffer la maison
et à la fois échanger l’air extérieur et intérieur. Le principe de fonctionnement est
d’importer l’air extérieur passant par un tuyau qui est enterré environ
à 2 m de profondeur, visant à préchauffer l’air froid, puis utiliser un peu d’énergie pour
le chauffer à 18°C - 20°C, ce moyen mérite d’être popularisé et utilisé les régions rurales
de Chine.
Globalement, l’application du concept de bâtiments éco-efficaces se développe
rapidement au Canada et en Chine, la recherche et la comparaison est de favoriser, de
pousser et de continuer à incorporer la responsabilité et la fierté des citoyens par rapport
à l’environnement, la participation du public, des communautés et de la société afin de
protéger notre planète unique et vulnérable.
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