Souper-conférence du 8 mai 2017

Le 8 mai dernier, le chapitre de Montréal tenait sa soirée annuelle des méritas et des anciens présidents. Pour cette occasion, le chapitre a reçu la visite de M. Julien Allard, ing., PA LEED, chargé de projet chez la firme Bouthillette Parizeau inc., et de M. Tim McGinn, P.ENG, LEED AP, directeur chez la firme Dialog Design. En début de soirée, M. Allard est venu nous présenter comment s’est déroulé la conception et la construction du Centre de transport Stinson de la STM. Par la suite, M. McGinn est venu présenter une étude de cas qui nous a permis d’apprécier les différences entre les technologies et les façons de faire européennes vis-à-vis des projets nord-américains standard.

Conférence technique – Le centre de Transport Stinson

Présentée par M. Julien Allard, ing., PA LEED

Julien Allard en compagnie d'Isabelle-Ève Poirier

Le centre de Transport Stinson, appartenant à la Société des transports de Montréal (STM), est un garage dédié à l’entretien de la flotte d’autobus de la STM. Grâce à un engagement important de la STM et à une conception répondant aux plus hauts standards de développement durable, le centre de transport Stinson est le premier centre de transport certifié LEED or au Québec. En effet, la conception du garage s’est faite autour de quatre grands axes soit l’efficacité énergétique, la réduction des îlots de chaleur, la consommation des ressources et la mobilité intégrée.

Image 1.

Le garage est un bâtiment de ±38 500 m² (±415 000 pi²) situé en plein cœur de la ville de Montréal. Il abrite autour de 800 employés et peut accueillir jusqu’à 350 autobus de ville. Il contient plus de 25 baies de travail, 3 baies de ravitaillement et 2 baies de lavage. En plus des exigences techniques du bâtiment, la STM voulait un garage simple d’opération, des équipements accessibles et simples d’entretien, de la redondance et aucun équipement installé sur la toiture.

En ce qui a trait à la plomberie, afin de minimiser la consommation d’eau potable, tous les équipements de plomberie choisis sont à faible consommation. Au total, les lavabos ne consomment que 1.9 L/min, les toilettes 4.8 L/chasse, les urinoirs 0.5 L/chasse et les douches à 5.7 L/min., avec comme résultat une économie de 2.6 millions litres d’eau en comparaison de la consommation d’un bâtiment normal comparable. L’eau chaude domestique est produite à l’aide de deux chaudières instantanées au gaz naturel ayant une efficacité de 96% qui représente des économies en gaz de 580 000 MJ annuellement. Le chauffage est assuré par un réseau de chauffage à l’eau chaude glycolée de type primaire/secondaire alimenté par quinze chaudières à condensation de 3 000 MBH dont l’efficacité est de 91.5%. La boucle d’eau primaire est à débit constant alors que les boucles secondaires sont à débits variables. Le réseau de chauffage est à grand gradient de température (∆T = 30°F) afin de minimiser le débit de pompage. Le réseau d’eau froide suit les mêmes principes de conception que le réseau d’eau chaude et est alimenté par deux refroidisseurs centrifuges de 130 tonnes et à haute efficacité ayant un IPLV de 0.361 kW/tonne.

Pour le conditionnement et la qualité de l’air, le garage est divisé en deux grandes zones, soit les espaces administratifs et les espaces industriels. Les espaces administratifs sont climatisés alors que les espaces industriels ne sont que chauffés en hiver. Les espaces industriels ont un taux de ventilation de quatre changements d’air à l’heure (4 CAH). Tout l’air de ventilation est préconditionné par des ventilateurs récupérateurs de chaleur à masse accumulative alternante et ayant une efficacité sensible de 85%. Pour augmenter le confort des travailleurs en été, sept ventilateurs de déstratification ayant chacun un diamètre de quatorze pied (4.3 m) pour un déplacement total de plus de 700 000 pi³/min.

De plus, afin d’optimiser le fonctionnement du bâtiment et la consommation énergétique, le garage est équipé d’un système de régulation automatisé. Les systèmes principaux du garage tels que la ventilation, le chauffage, la climatisation, les réseaux d’eau chaude et froide, ainsi que l’éclairage sont tous contrôlés par le système de régulation centralisé. La consommation énergétique est également mesurée. Des stations de mesure sont installées sur les entrées électriques, de gaz et d’eau. De plus, la consommation en gaz de chacune des chaudières est mesurée et la consommation en eau potable des baies de lavage est mesurée séparément de l’eau de consommation domestique.

Le modèle énergétique du garage démontre que le design proposé réduit la consommation d’eau potable de plus de 35% lorsque comparé à un bâtiment standard. De plus, le garage consomme 70% moins d’énergie, ce qui représente une diminution de la facture énergétique de plus de 60%, voir la figure 2.

Figure 1.

En conclusion, le centre de transport Stinson est un centre moderne et efficace qui incarne les valeurs et la vision de la Société de transport de Montréal. Il apporte des bénéfices pour la clientèle de la STM, ainsi que pour l’arrondissement de ville Saint-Laurent où il revitalise le parc industriel.

Par Adam Fecteau, comité édition

Présentation en format PDF disponible aux membres.

Conférence principale – European Tecchnologies and their Applicaiton in North America

Présentée par M. Tim McGinn, P.Eng., LEED AP

Inspiration européenne

M. McGinn est un ingénieur d’expérience, il possède un diplôme en génie mécanique et en génie électrique. Il cumule 27 ans d’expérience dans le domaine. Il se spécialise dans le design de systèmes à faible impact/énergie et conçus pour des constructions « vertes » et qui maximisent la qualité de l’environnement intérieure. M. McGinn a commencé sa présentation en nous expliquant que durant son séjour en Europe et Australie, il a observé différentes constructions des bâtiments, les technologies et innovations utilisées dans le but d’en augmenter l’efficacité énergétique. Pour illustrer cela, il a entre autres présenté, l’édifice nommé « The Triangle » situé à Frankfort. Ce bâtiment doit offrir :

• une durée de vie utile prolongée
• des étages plus rapprochés
• une cour intérieure pour augmenter la lumière naturelle

Par ailleurs, M. McGinn nous explique que dans la plupart des cas, les bâtiments européens ont un système automatisé pour contrôler le niveau d’ombrage, ce qui n’est pas commun au Canada. Il mentionne aussi d’autres innovations telles que :

• des plafonds munis de chauffage radiant et agissant aussi comme isolant acoustique
• des systèmes de distribution d’air sous le plancher
• des systèmes de traitement d’air à 100% d’air neuf

Bibliothèque publique de Calgary

Par la suite, M. McGinn ou a présenté la Bibliothèque de Calgary, située au centre-ville, parmi des monuments et lieux populaires, tels que la place olympique et l’hôtel de ville. Cette bibliothèque désuète avait besoin d’une remise à neuf (cf. figure 1). Ce qui a poussé la ville de Calgary à ouvrir une compétition mondiale dans le but d’obtenir un design supérieur qui combinerait architecture et technologie pour un nouveau bâtiment de 240 000 pieds carrés. Le nouveau site de construction de la bibliothèque représentait un défi particulier puisqu’il est divisé par une voie de train extérieur. De plus, la ville désirait que ce bâtiment fasse office de passerelle entre le centre-ville et le « East Village », une communauté du centre-ville en pleine expansion. Cela devait faire en sorte de créer une zone de mélange entre deux communautés.

figure 1.

Cette compétition a amené M. McGinn à s’associer à M. Craig Dykers, un architecte de renom pour trouver la meilleure combinaison possible. Sous la supervision de M. Craig, plusieurs jeunes architectes ont proposé des modèles. Au final, le design retenu est nommé « Chinook Arch », en référence aux formations nuageuses causées par le Chinook, un vent d’ouest couramment observé en Alberta (cf. figure 2).

figure 2.

Les résultats de la compétition ont montré que toutes les solutions proposées se ressemblaient, mais que leurs compétiteurs avaient mis une trop grande emphase sur l’architecture en délaissant le côté énergétique, ce qui leur a permis à l’équipe de M. McGinn de remporter le contrat.

Le modèle proposé

La solution proposée par Mr McGinn se basait sur plusieurs critères, dont les coûts initiaux, les coûts opérationnels et de maintenance et l’efficacité énergétique, mais surtout sur la qualité de l’environnement intérieur que l’on voulait supérieure. 

Ce dernier critère pouvant être subdivisé en 4 catégories :

• Acoustique
• Éclairage
• Confort thermique
• Qualité de l’air

Fenestration

D’après les calculs de Mr McGinn, l’exposition au soleil des faces Est et Ouest du bâtiment et les reflets lumineux à certains moments de la journée étaient un défi, et impactaient la sélection de la fenestration. Une solution serait de faire un bâtiment de type fermé, avec un ratio de 40% de fenestration sur ces faces, et modulé par un mur rideau, avec un coefficient de U=0.16 [Btu/hr-ft2-°F]. Suite à des discussions avec la Ville, une autre solution a été retenue pour réduire les coûts de la fenestration, soit une distribution d'ouvertures en verre clair et fritté qui contrôle les niveaux de lumière du jour désirés pour les espaces intérieurs (cf. figure 3). Des zones dramatiques et très transparentes attirent l'intérêt public pour les activités à l'intérieur, tandis que les zones fermées fournissent des espaces d'étude plus ciblés.

 figure 3.

Lumière naturelle

En entrant dans la bibliothèque, les visiteurs rencontrent un hall inondé de lumière naturelle. La circulation se fait le long du périmètre et le puits de lumière qui est aussi large que la hauteur du bâtiment sert aussi de repère. Cette approche permet de réduire la quantité de lumière artificielle et d’améliorer l’efficacité énergétique de la bibliothèque (cf. figure 4).

figure 4.

Qualité de l’air

Un autre facteur important était la qualité de l’air, la nouvelle bibliothèque serait à un point centrique et aurait une grande circulation de personnes. La ville de Calgary voulait un système permettant d’évacuer rapidement les odeurs qui pourraient déranger la clientèle. Il est commun de se fier au standard d’ASHRAE 62.1, mais M. McGinn a comme habitude d’excéder les critères minimums de ce standard.  Dans le cas de la bibliothèque, il est allé 40% au-dessus des critères de base pour assurer une qualité d’air exceptionnelle.

Acoustique

Ce nouveau bâtiment serait un lieu d’activités et de lecture, afin de respecter les niveaux sonores pour chacune des différentes activités, la bibliothèque a été conçue en forme de « tire-bouchon ». Au niveau inférieur se tiennent les activités pour enfants ou plus mouvementés. Au fur et mesure que l’on monte les étages, les niveaux de bruit sont plus silencieux, jusqu’au dernier niveau où se trouve l’aire d’étude personnelle. Afin d’empêcher les bruits de se propager d’un niveau à l’autre, les plafonds et planchers de chaque étage ont été sélectionnés avec l’isolation nécessaire et en y incorporant des systèmes radiants pour améliorer le confort thermique.

En conclusion, M. McGinn a pu nous présenter que les points essentiels du design de ce projet. Presque tous les composants ont été soigneusement sélectionnés dans le but d’avoir un bâtiment vert et de respecter les besoins du client. Il s’agit vraisemblablement d’un projet innovateur qui met en synergie l’architecture et l’efficacité énergétique.

Par Rodrigo Flores, comité édition

Présentation en format PDF disponible aux membres. 

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