Conception Durable

GeoConcept Geothermal, HVAC and plumbing Consulatnts

Experts Conseil en Mécanique du Bâtiment

Protéger et Conserver l'Eau

 

Dans de nombreuses régions des États-Unis et du Canada, l'eau douce est une ressource de plus en plus rare. Un bâtiment durable doit utiliser l'eau efficacement, et réutiliser ou recycler l'eau pour l'utilisation sur le site, lorsque cela est faisable. L'effort pour apporter de l'eau potable à nos robinets ménagers consomme d'énormes ressources énergétiques dans le pompage, le transport et le traitement. Souvent, des produits chimiques potentiellement toxiques sont utilisés pour rendre l'eau potable. Les coûts environnementaux et financiers du traitement des eaux usées sont importants.

C'est quoi le Développement durable?

La construction et les opérations de construction peuvent avoir des répercussions directes et indirectes importantes sur l'environnement (Éfficiacité Énergétique), la société et l'économie, qui sont communément appelées les 3P («People», «Planete», «PocketBook»). Le domaine de la conception durable cherche à équilibrer les besoins de ces domaines en utilisant une approche intégrée pour créer des solutions de conception gagnant-gagnant-gagnant.

 

Les objectifs principaux de la conception durable sont de réduire ou d'éviter complètement l'épuisement des ressources critiques comme l'énergie, l'eau et les matières premières; Prévenir la dégradation de l'environnement causée par les installations et les infrastructures tout au long de leur cycle de vie; Et créer des environnements construits qui sont habitables, confortables, sécuritaires et productifs.

 

Les bâtiments utilisent des ressources (énergie, eau, matières premières, etc.), produisent des déchets (occupants, de construction et de démolition) et émettent des émissions atmosphériques potentiellement dangereuses. Les propriétaires de bâtiments, les concepteurs et les constructeurs font face à un défi unique pour répondre aux demandes de nouvelles installations rénovées qui sont accessibles, sécuritaires, saines et productives tout en minimisant les impacts négatifs sur la société, l'environnement et l'économie. Idéalement, les projets de construction devraient donner des avantages positifs nets aux trois secteurs.

 

Alors que la définition de la conception durable des bâtiments change constamment, quatre principes fondamentaux de la mécanique persistent:

  1. Optimiser l'utilisation de l'énergie.
  2. Protéger et conserver l'eau.
  3. Améliorer la qualité de l'environnement intérieur.
  4. Optimiser les pratiques opérationnelles et de maintenance.

Optimiser l'Utilisation Énergétique | Efficicité Énergétique

 

Compte tenu de la demande croissante des ressources mondiales en combustibles fossiles, les préoccupations en matière d'indépendance énergétique et de sécurité augmentent et les effets du changement climatique mondial deviennent plus évidents, il est essentiel de trouver des moyens de réduire la charge d'énergie, d'accroître l'efficacité et d'optimiser l'utilisation des sources d'énergie renouvelables dans les installations. L'amélioration de la performance énergétique des bâtiments existants est importante pour accroître notre indépendance énergétique. Les organisations gouvernementales et du secteur privé s'engagent de plus en plus dans la construction et l'exploitation de bâtiments nets à énergie zéro comme moyen de réduire considérablement notre dépendance à l'égard de l'énergie dérivée de combustibles fossiles.

Améliorer la qualité de l'environnement intérieur (QEI)

 

La qualité de l'environnement intérieur (QEI) d'un bâtiment a un impact important sur la santé des occupants, le confort et la productivité. Entre autres atouts, un bâtiment durable maximise la lumière du jour, dispose d'une ventilation appropriée et contrôle de l'humidité, optimise les performances acoustiques et évite l'utilisation de matériaux à haute teneur en COV. Les principes de l'QEI mettent également l'accent sur le contrôle des occupants sur des systèmes tels que l'éclairage et la température.

Optimiser les Pratiques d'Opération et d'Entretien

 

Tenant compte des problèmes d'exploitation et de maintenance d'un bâtiment pendant la phase de conception préliminaire d'une installation contribuera à améliorer les environnements de travail, à accroître la productivité, à réduire les coûts d'énergie et de ressources et à éviter les défaillances du système. Encourager les opérateurs de construction et le personnel de maintenance à participer aux phases de conception et de développement pour assurer un fonctionnement et une maintenance optimale du bâtiment. Les concepteurs peuvent spécifier des matériaux et des systèmes qui simplifient et réduisent les exigences d'entretien; Exigent moins d'eau, d'énergie et de produits chimiques toxiques et de produits de nettoyage; Et sont rentables et réduisent les coûts du cycle de vie. En outre, les installations de conception d'inclure des compteurs afin de suivre le progrès des initiatives de durabilité, y compris la réduction de la consommation d'énergie et d'eau et la production de déchets, dans l'installation et sur le site.

 

Système de Thermopompes Géothermiques - Système Horisontal et Vertical à boucle Fermée

Les pompes géothermiques (TPG), parfois appelées géothermie, pompes à chaleur couplées à la terre, à la source ou à l'eau, utilisent la température constante de la terre comme milieu d'échange au lieu de la température de l'air extérieur.

 

Selon la latitude, les températures du sol dans les grandes villes canadiennes varient entre 46.4° F (6 ° C) et 50 ° F (10 ° C). Comme dans une grotte, cette température du sol est plus chaude que l'air au-dessus de lui pendant l'hiver et plus frais que l'air en été. La TPG en profite pour échanger la chaleur avec la terre par un échangeur de chaleur au sol.

 

Comme pour toute pompe à chaleur, les pompes géothermiques et les pompes à chaleur à eau peuvent chauffer, refroidir et, si elle est équipée, alimenter la maison en eau chaude. Certains modèles Nord-Américains de systèmes géothermiques sont disponibles avec des compresseurs à deux stages et des ventilateurs variables pour plus de confort et d'économies d'énergie. Les modèles Japonais de systèmes géothermiques (tels que Mitsubishi et Daikin) sont disponibles avec des compresseurs de volume de réfrigérant variable (VRV) et des ventilateurs variables pour le meilleur confort et les économies d'énergie. Par rapport aux pompes à chaleur air-source, elles sont plus silencieuses, durent plus longtemps, nécessitent peu d'entretien et ne dépendent pas de la température de l'air extérieur.

 

Même si le prix d'installation d'un système géothermique peut être plusieurs fois supérieur à celui d'un système refroidie à l'air de la même capacité de chauffage et de refroidissement, les coûts supplémentaires vous sont remboursés en 5 à 10 ans. La durée de vie du système est estimée à 25 ans pour les composants intérieurs et 50 ans pour la boucle d'échange au sol. La période de récupération varie d'une ville à l'autre selon le tarif de facturation du fournisseur d'électricité et la conductivité thermique moyenne du sol.

 

Comme règle générale:

  1. Le taux de récupération est le plus élevé au Québec où l'électricité est moins chère que les autres provinces (environ 10 ans pour les bâtiments commerciaux et 12 à 14 pour les immeubles résidentiels) et la plus faible en Ontario (environ 5 à 10 ans).
  2. Une boucle fermée La pompe à chaleur géothermique réduit de deux tiers la demande énergétique du bâtiment Enveloppe Chauffage / Refroidissement.

 

Idées de Développement Durable

Un Mur Végétal est un arrangement vertical de plantes vertes ayant leurs racines dans une toile synthétique de croissance humide. La version la plus sophistiquée d'un Mur Végétal a un plénum d'air derrière la toile humide qui est soit reliée à l'air de retour du système CVAC de l'espace ou ou équipé de ses propres ventilateurs qui envoient l'air filtré et humidifié dans le plafond de l'espace.

 

La pression négative dans le plénum d'air en aluminium du Mur Végétal force l'air entourant le mur à traverser consécutivement les couches suivantes:

  1. Les plantes agissent comme un biofiltre et un générateur d'oxygène qui améliore la qualité de l'air intérieur.
  2. Toile de croissance synthétique humide où l'air est humidifié par un écoulement continu de l'eau du haut vers le bas. L'eau (moins la partie absorbée par l'air circulant dans la paroi vivante) est récupérée dans le bac de rétention et recyclée à travers le mur vivant (pompée jusqu'au haut du mur).
  3. Les trous d'air du Plenum en Aluminium dans lesquels l'air humidifié est acheminé vers le conduit d'air de retour de l'unité de traitement de l'air ou vers le plafond de l'espace d'air environnant.

 

En général, l'air circule à travers un mur vert à un taux de 20 pieds cubes d'air par minute. Le gain d'humidité relative varie entre 18% et 25%.

 

Le processus d'humidification à travers le mur végétal est un processus adiabatique, ce qui signifie que l'enthalpie de l'air est la même à l'entrée et à la sortie du mur. Contrairement aux humidificateurs à vapeur, le processus d'humidifcation du mur végétal consomme une énergie nette nulle. La chaleur présente dans l'air sec lors du passage à travers le mur est libérée pour vaporiser l'eau dans la toile humide. L'air abasorbe l'eau vaporisée et sa température chute entre 7 et 8 ° F.

 

La chaleur dégagée par l'air sec doit être compensée par le serpentin de chauffage de l'unité de traitement de l'air en hiver. En été, la diminution de la température contribue au refroidissement sensible de l'air mais augmente la charge de refroidissement latente de l'unité de traitemnent d'air.

A titre d'exemple, un mur de 22,3 m² ajoute 12 KW de charge de chauffage à la demande de chauffage de l'unité de traitement de l'air ambiant, ce qui augmentera l'humidité de l'espace de 18,7%. Générer la même quantité de vapeur d'eau , en utilisant un himdificateur à vapeur, afin de produire la même augmentation d'humidité relative, coûtera 22.2 KW en charge de chauffage .

À la lumière de ce qui précède, un mur Végétal de 22,3 m² aura une économie d'énergie hivernale de 22,2-12 = 10,2KW.

Pour plus d'information, se référer a cet Article ASHRAE - Avril 2017 qu'un de nos associés est son auteur.

Mur Végétal Intérieur