MAXIMISER L’EFFICACITÉ ÉNERGÉTIQUE DE NOS BÂTIMENTS, MAXIMISER LA LONGÉVITÉ DE NOS PAVAGES
Construire des maisons et des bâtiments écoénergétiques est critique pour un avenir faible en carbone.
Le béton est une composante active du système d'énergie d'un bâtiment. Sa masse thermique (sa capacité à stocker l'énergie) aide à tempérer l’intérieur, ce qui réduit les demandes de pointes de chauffage et de climatisation et permet de réduire les coûts d’énergie et de construction — tout en rendant le bâtiment plus confortable pour les occupants. En utilisant une combinaison de technologies énergétiques passives et actives, tels que des systèmes de chauffage et de refroidissement géothermiques, l'éclairage et la ventilation naturels, la masse thermique, les stratégies de gain thermique et une conception optimale de l’efficacité énergétique, le béton peut réduire de plus de 70% la demande en énergie de la structure sur l’ensemble de sa durée de vie.
Voyez la vidéo de Rick McGrath, Directeur des codes et normes de l’Association Canadienne du Ciment, au sujet des économies d'énergie substantielles rendues possibles grâce à la masse thermique du béton (vidéo).
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La Place Hydro Manitoba
Située au cœur de Winnipeg, la Place Hydro Manitoba, une tour de 64 590 mètres carrés sur 22 étages, certifiée LEED Platine, est l’un des premiers exemples de la nouvelle génération de bâtiments bioclimatiques, intégrant des concepts environnementaux éprouvés à des technologies de pointe et à la science de l'architecture. En combinaison avec les systèmes géothermiques radiants de chauffage et de refroidissement qui activent la masse thermique de 40 000 mètres cubes de béton, sa conception innovante de "cheminée solaire" permet au bâtiment de réagir aux changements de température extérieures, de déplacer la demande d'énergie de pointe et de réaliser une amélioration globale de 66% de l'efficacité énergétique par rapport au code national de l'énergie pour les bâtiments. Cette stratégie permet à Place Hydro Manitoba d’économiser 500 000 $ par année en frais d'exploitation tout en maintenant une circulation d’air frais à 100%, 24 heures par jour, 365 jours par année — même au cœur de l'hiver du Manitoba. C’est un exemple parfait d'un bâtiment qui prend avantage des principales caractéristiques de la météo locale — journées froides et ensoleillées d'hiver et nuits fraîches d'été — en utilisant ses caractéristiques de conception pour optimiser ses performances de durabilité sur le cycle de vie.
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École publique Mundy Bay
L’école publique Mundy Bay, certifiée LEED Or, est située à Midland, Ontario et tire profit de l'ancien principe de stockage d'énergie thermique. Le bâtiment utilise des dalles alvéolées préfabriquées en béton pour les planchers, couplées avec un système de ventilation et récupération de chaleur et une pompe à chaleur géothermique, pour créer "à la demande" un système innovant pour la capture, le stockage et la libération de l'énergie naturelle de chauffage et de refroidissement.
En été, lorsque les températures extérieures sont généralement plus fraîches à l'extérieur qu'à l’intérieur pendant la nuit, un simple ventilateur aspire l'air frais, le fait circuler dans les alvéoles des dalles et "suralimente" le béton. Le béton se comporte comme une batterie, en absorbant et en éliminant la chaleur intérieure (par exemple, la chaleur du corps des occupants, de l'éclairage, et celle due au soleil) pendant la journée pour garder la température intérieure fraîche et confortable, tout en réduisant la demande de pointe de climatisation. En hiver, le même principe fonctionne en sens inverse, en tirant l'énergie de chauffage de la pompe à chaleur géothermique. Le stockage d'énergie thermique facilite également une plus grande circulation d'air frais ce qui permet d'améliorer considérablement la qualité de l'air intérieur — connu comme un facteur clé de la performance des élèves/des employés et réduisant l'absentéisme — tout en maintenant la consommation d'énergie nettement inférieure à la moyenne de l'industrie (environ 40% à 50% moins énergivore qu'une école conventionnelle).
L’école Mundy Bay a une consommation totale d'énergie de seulement 0,53 $ par pied carré ou 32 KBTU par pied carré, par année.
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Duplex Énergie Net-Zéro, Riverdale
Lorsqu’Habitat pour l'humanité a voulu faire figure de pionnier en réalisant un nouveau modèle de maison LEED Platine à énergie net-zéro à Edmonton, qui serait abordable, ils ont trouvé une solution innovante dans les panneaux de béton préfabriqués et isolés.
Présenté comme le premier développement résidentiel de son genre, le duplex abordable a émergé à partir d'un processus de conception intégrée visant à optimiser les avantages sociaux, environnementaux et économiques du projet.
Chaque maison de deux étages comprend une surface de 100 mètres carrés au dessus du sol avec un sous-sol non fini de 50 mètres carrés. Les panneaux de béton préfabriqués et isolés utilisés pour le toit et les murs extérieurs — 80 au total — fournissent trois fois le niveau standard d'isolation (R44/RSI 7,75 pour les murs et la dalle du sous-sol, R88/RSI 15.5 pour le toit) pour créer une enveloppe de bâtiment à haute efficacité énergétique qui possède aussi une résistance exceptionnelle au feu et à la transmission des sons.
Combinée avec un chauffage géothermique et un système d'eau chaude, en plus de panneaux photovoltaïques pour produire de l'électricité solaire sur le toit, la masse thermique du béton est au cœur de la stratégie de conception pour répondre aux objectifs d’énergie net-zéro du projet. Le béton offre également des avantages supplémentaires à plus long terme, étant d’une très grande durabilité avec peu d'entretien, permettant ainsi d'importantes économies sur l’ensemble du cycle de vie du bâtiment. Une autre caractéristique clé de la durabilité du projet est que les panneaux préfabriqués du toit et des murs ont été produits en utilisant des matériaux recyclés régionaux dans un processus de production générant peu de déchets et peuvent facilement être démontés et réutilisés à la fin de la vie utile de la structure.
Le résultat est un modèle de solution « du berceau au berceau » très efficace pour un logement abordable et durable.
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Équiterre - Maison du développement durable (Centre pour le développement durable)
Lorsqu’Équiterre, une importante organisation environnementale du Québec, a entrepris la conception et la construction à Montréal du "bâtiment le plus performant en matière énergétique et le moins consommateur d’énergie au Canada", en collaboration avec sept autres organisations socialement et écologiquement orientées, ils se sont engagés dans une aventure sans précédent pour comprendre les implications globales des divers choix de conception et de matériaux.
L'équipe de conception multidisciplinaire pour le bâtiment — composée d'architectes, d’ingénieurs, de designers, ainsi que d'un agent de développement durable — a conduit une analyse macroscopique du coût et de l'impact environnemental des différents modèles et choix de matériaux sur l’ensemble du cycle de vie de la structure proposée. Ils ont constaté que l'utilisation du béton comme matériau pour la structure fournissait d'énormes avantages sur toute une gamme de critères.
La conception du bâtiment LEED Platine tire pleinement parti des avantages de l'efficacité énergétique de la masse thermique du béton; le bâtiment utilise 40% moins d'énergie qu'un bâtiment conventionnel équivalent. Bien que les données de performance soient encore collectées et en cours d’analyse, les premiers résultats suggèrent que, par unité de surface de plancher, Équiterre semble avoir réalisé son objectif de construire l'immeuble à bureaux le plus économe en énergie au Canada.
Comme le béton est un matériau non-combustible, les économies sur les mesures d'atténuation des incendies ont été estimées à 2 millions de dollars. Cette somme importante a pu être réaffectée à des investissements en matière d'efficacité énergétique. Le béton a également permis une réduction du volume de l’enveloppe du bâtiment, ce qui minimise les besoins en matériaux, réduit la perte de chaleur opérationnelle, et maximise l'espace au sol intérieur et le revenu locatif potentiel. Équiterre a également été attiré par la nature locale du béton, dont la provenance, y compris celle du ciment, pouvait être à moins de 50 kilomètres du projet par rapport à près de 1000 kilomètres pour d’autres matériaux. Enfin, la longévité du béton a joué un grand rôle. Cette caractéristique permet aussi d’illustrer comment l'un des principaux avantages du béton — sa durabilité lorsque soumis à l’effet de fortes pluies poussées par le vent et face à d'autres formes de dégradations dues à l'environnement — diminue l’entretien et augmente la durée de vie en service de la structure tout en tirant la meilleure valeur économique et environnementale des matériaux utilisés pour la construction.
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Centre Earth Rangers
Le Centre Earth Rangers pour les technologies durables combine des technologies de pointe aux caractéristiques inhérentes du béton pour réaliser un bâtiment très avancé du point de vue environnemental et qui opère avec une efficacité optimale. Le bâtiment, qui fait du béton son matériau privilégié, tire tous les avantages des propriétés de la masse thermique au moyen de deux systèmes principaux: un système géothermal – les puits canadiens – et un système radiant dans les dalles.
Les puits canadiens sont une alternative viable et économique au système conventionnel de chauffage et de climatisation central et ce projet les utilise pour tempérer l'air extérieur utilisé pour la ventilation. Les tubes de béton préfabriqué tempèrent l'air frais qui entre dans le bâtiment, été comme hiver, en couplant la masse thermique du béton du Centre et celle des tubes.
En préchauffant passivement l'air entrant en hiver et en prérefroidissant l'air en été, les puits canadiens permettent une réduction annuelle de chauffage et de climatisation de 30 kW, contribuant, à ce jour, à des économies totales d'énergie pour ce bâtiment de 8260 MJ/an. Les puits canadiens permettent aussi de faire circuler de l'air frais à 100 % dans le bâtiment, ce qui améliore la qualité de l'air sans compromettre l'efficacité énergétique.
L'efficacité énergétique globale de ce bâtiment est de 42% supérieure à ce qui était anticipé lors de la conception originale et ce bâtiment a continuer à améliorer son efficacité énergétique depuis 2006, date de sa mise en service. Le bâtiment est certifié LEED Platine. Le coût pour le béton supplémentaire utilisé dans la structure à des fins de masse thermique a été recouvré en cinq ans.
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Habitations Del Ridge
Le promoteur-constructeur Del Ridge Homes, basé en Ontario, est un pionnier des constructions «net-zéro». En combinant des techniques innovantes d'économies d'énergie avec des panneaux solaires et du chauffage géothermique, il vise à ce que ses constructions retournent autant d’énergie que ce qu'elles consomment à partir du réseau.
L'utilisation des coffrages isolants pour la structure des habitations Del Ridge permet de réduire les exfiltrations d'air et de bénéficier de la masse thermique du béton. Cela permet de maintenir une température modérée dans l'entrée et dans les puits d'escaliers et de minimiser les fluctuations de température, abaissant ainsi l'énergie d'opération à 4,1 kWh/par an/unité.
chaussées de béton
Les chaussées en béton durent plusieurs décennies de plus que leur équivalent en asphalte, nécessitent moins d'entretien et de réhabilitation et, grâce à leur surface dure et rigide, les nids de poule ou les ornières sont pratiquement inexistants. La longévité de la chaussée en béton réduit le besoin en ressources naturelles tels que les granulats. De plus, la recherche montre que la construction, l'entretien et la réparation des chaussées en béton utilisent le tiers de l'énergie nécessaire pour celles en asphalte. En outre, le pavage en béton réduit la consommation de carburant et les émissions qui y sont associées tandis que sa couleur pâle réduit « l’effet d'îlot de chaleur urbaine , réduit les besoins en éclairage et augmente la sécurité des conducteurs la nuit. Les chaussées en béton signifient réduction de coûts, conservation des ressources, assainissement de l'air et diminution des émissions de CO2.
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l'autoroute 407
La section de chaussée en béton de l'autoroute 407 près de Toronto n'a pas nécessité de réhabilitation majeure ou de repavage depuis qu'elle a été construite à la fin des années 1990. En comparaison, le revêtement d'asphalte pour l'autoroute 416 à Ottawa, construit en même temps, a été refait à trois reprises. -
170e Rue et la 118e Avenue
À Edmonton, l'utilisation d'un pavage en béton pour le revêtement d'une intersection très achalandée de la 170e Rue et la 118e Avenue a éliminé l'orniérage et a nécessité peu ou pas d'entretien pendant les quinze dernières années. Lire la suite... -
la rue Bloor et de la route Aukland
De même, l'utilisation du revêtement en béton pour l'intersection urbaine animée de la rue Bloor et de la route Aukland, à Toronto, a déjà fourni plus de dix années de performance sans entretien et fournira 25 ans de durée de vie pour cette intersection. Lire la suite…
