Souper Conférence du 13 novembre 2017

CE QUE VOUS AVEZ PEUT-ÊTRE MANQUÉ...SOUPER-CONFÉRENCE DU 13 novembre 2017

Le 13 novembre dernier, le chapitre ASHRAE de Montréal tenait sa soirée annuelle Prestige Gaz Métro, récemment devenu Énergir. Lors de cette soirée, M. Yvan Blouin, Architecte, et M. Denis Rioux, ing. M. Sc, Vice-président - Secteur commercial LGT Inc., sont venus nous présenter leur conférence intitulée « UN PROJET UNIQUE : LA PLUS HAUTE TOUR EN BOIS MASSIF EN AMÉRIQUE DU NORD » et par la suite, M. Dave Rhéaume, Directeur Affaires règlementaires et tarification chez Énergir, est venu nous entretenir sur le sujet « L’ÉNERGIE DANS LES VILLES DE DEMAIN ».

Conférence technique

UN PROJET UNIQUE : LA PLUS HAUTE TOUR EN BOIS MASSIF EN AMÉRIQUE DU NORD présenté par Yvan Blouin, architecte & Denis Rioux, Vice-président - Secteur commercial

M. Blouin a débuté la soirée en parlant du développement du nouvel écoquartier de la Pointe-aux-Lièvres à Québec. Il a décrit les contraintes du projet, dont la plus critique était la faible capacité portante du sol. Il a idéalisé une solution dont la structure serait 100% en bois lamellé-croisé (en anglais Cross Laminated Timber ou CLT), qui consiste en plusieurs épaisseurs de bois collées et sans pare-vapeur. Plus particulièrement, dans le cas du projet présenté, l’essence utilisée était de l’épinette de Chibougamau.

Figure 1 : Structure en bois

Cette solution novatrice, pour laquelle aucune norme n’était établie a fait en sorte que l’étape de conception a duré plus de temps que prévu. En effet, il n’existait pas de norme pour des bâtiments de construction massive en bois de 6 étages ou plus, mais cela n’a pas découragé l’équipe de M. Blouin qui est convaincu des avantages du bois comme matériau structurel, nommément:

Un niveau élevé de rigidité grâce à la combinaison plusieurs épaisseurs de bois collées;
Une construction légère (environ 55% du poids pour une structure équivalente en béton);
Une résistance mécanique adéquate pour la construction d’un immeuble de plusieurs étages;
Une construction flexible qui permet un design sans aucune colonne en compression;
Un avantage écologique par rapport au béton, car le bois est une ressource renouvelable;
Aucune coupe au chantier nécessaire grâce à un assemblage contrôlé en usine;
Une haute résistance au transfert d’humidité.

Notre conférencier a ensuite présenté les études qui ont été requises pour que ce type de construction unique soit approuvé par la Régie du bâtiment du Québec (RBQ), soit

Étude de résistance au feu;
Étude acoustique;
Étude mécanique;
Étude sismique.

Figure 2 : Construction par étage

Puis, en 2^e partie, M. Rioux a poursuivi la présentation en expliquant les étapes qui ont été réalisées pour obtenir les approbations de la RBQ, ce qui a donné naissance à un guide explicatif en 2015, intitulé « Bâtiments de construction massive en bois d’au plus 12 étages », et il a continué avec les défis de coordination rencontrés entre la structure et l’électromécanique, entre autres :

Chaque percement dans les éléments structuraux devait être approuvé par les équipes d’ingénierie et de structure;
Plusieurs endroits interdits pour les percements sur les murs extérieurs;
Emplacements réservés pour les conduits d’air afin de conserver l’aspect visuel;
Projet réalisé dans un contexte « conception-réalisation » (design-built).

Pour conclure, M. Rioux a partagé sommairement l’arrangement des systèmes électromécaniques et les conclusions de la certification LEED Canada-NC 2009, notamment en ce qui a trait à la densité du développement et les liens avec la communauté.

Présentation en format PDF.

Conférence principale

L'énergie dans les villes de demain présenté par M. Dave Rhéaume, Directeur Affaires règlementaires et tarification d’Énergir, le nouveau Gaz Métro

Dans sa conférence sur l’énergie dans les villes de demain, M. Rhéaume a souhaité partager une réflexion sur ce sujet en abordant plusieurs éléments comme (i) le contexte énergétique en pleine évolution, (ii) la nouvelle dynamique dans les villes, (iii) la modernisation des réseaux urbains et, enfin, (iv) l’énergie dans les villes.

M. Rhéaume a commencé par rappeler les objectifs de la politique énergétique 2030 ainsi que les cibles à respecter :

améliorer de 15 % l’efficacité avec laquelle l’énergie est utilisée ;
réduire de 40 % la quantité de produits pétroliers consommés ;
éliminer l’utilisation du charbon thermique ;
augmenter de 25 % la production totale d’énergies renouvelables ;
augmenter de 50 % la production de bioénergie ;
augmenter la production d’électricité ;
diminuer légèrement la production de gaz naturel.

Il a mentionné que, malgré un départ lent, une accélération a été observée par la suite pour atteindre les cibles.

Pour faciliter la transition énergétique, trois moyens, déjà en vigueur, sont à privilégier :

augmenter les efforts en matière d’efficacité énergétique ;
accroître la part des énergies renouvelables;
et substituer le gaz naturel aux produits pétroliers là où c’est souhaitable.

Cependant, de nos jours, tous les acteurs énergétiques doivent se montrer plus inventifs que jamais pour relever ces défis énergétiques.

Avec les années, l’utilisation de l’énergie a évolué de « un c’est un » (un équipement pour chaque utilisation au sein d’un bâtiment) vers « un c’est deux » (un équipement pour deux besoins, toujours au sein d’un même bâtiment). Aujourd’hui, une synergie a été créée entre différentes zones d’un bâtiment pour assurer la complémentarité des équipements et ainsi économiser de l’énergie (« un rime avec multiple » comme le prouve l’exemple de la Tour Aimia/Altoria, sujet présenté en septembre 2017 dans l’article technique du Montréaler par MM. Marc Beauchemin ing. et Daniel Robert ing., dans laquelle la zone commerciale donne de la chaleur à la zone résidentielle, au sein du même bâtiment). Cette évolution a des avantages comme l’économie d’espace et l’économie de maintenance.

LE réseau urbain

À l’échelle du bâtiment, l’utilisation de l’énergie évolue donc. Mais qu’en est-il au sein des quartiers? À l’échelle du quartier, une solution se démarque : les réseaux urbains.

Le réseau urbain est largement reconnu comme une solution durable et rentable à l'approvisionnement en chauffage, eau froide et climatisation, autrement dit, une belle solution pour concentrer les choix énergétiques.

Les avantages du réseau urbain versus la production autonome ont été mentionnés, soit :

Surveillance des conduites 24/7/365;
Réseau plus performant : meilleurs équipements (industriels) et taux d’utilisation, meilleure opération;
Moins d’installations à surveiller;
Meilleure performance environnementale.

M. Rhéaume a donné plusieurs exemples des réseaux urbains qui sont en train de moderniser leurs installations afin de réduire leurs émissions de GES et toujours rester à la fine pointe de la technologie :

Université d’Ottawa a mis en place des nouveaux équipements plus performants sur son réseau existant afin de créer un campus écoénergétique qui réduit ses effets sur l’environnement;
le gouvernement du Canada qui s’engage à moderniser le réseau urbain de la capitale nationale en investissant 2.1 milliards de dollars;
Climatisation et chauffage urbains de Montréal (CCUM) a investi 8 millions de dollars en efficacité énergétique, entre autres, pour l’installation de 96 panneaux solaires thermiques afin de préchauffer l’air de combustion, l’installation d’une nouvelle chaudière mono-combustion au gaz naturel de 37 MW-125 lb/heure et l’installation d’un récupérateur à condensation à contact indirect sur deux chaudières;
la ville de Vancouver, qui dispose d’un réseau de chauffage urbain, utilise de nombreuses énergies renouvelables (solaire, éolienne, géothermique), et favorise l’utilisation accrue de gaz naturel renouvelable;
la ville de Toronto, qui dispose d’un système de refroidissement urbain, extrait l’eau en profondeur du lac Ontario (grâce à des pompes et échangeurs de chaleur) et réduit ainsi le coût de production de froid de 87%.

La BOUCLE ÉNERGÉTIQUE

À un niveau encore plus macro, M. Rhéaume a présenté la boucle énergétique et son fonctionnement, qui favorise les échanges et la récupération d’énergie entre plusieurs bâtiments reliés à la boucle, et qui minimise les besoins de production. En d’autres mots, si un bâtiment de la boucle rejette de la chaleur, celle-ci pourrait être utilisée par un autre bâtiment de la boucle qui en a besoin. C’est en fait un réseau bidirectionnel d’échange énergétique qui a pour objectif de subvenir aux besoins de chauffage et de climatisation de tous les bâtiments reliés à la boucle.

Les quatre éléments clés à considérer dans un réseau urbain ou une boucle énergétique sont :

la densité des bâtiments;
la mixité des usagers (habitations, bureaux, commerces);
la récupération de chaleur;
l’intégration des énergies renouvelables.

Afin de mieux visualiser le concept, un schéma d’une telle boucle qui dessert un quartier a été présenté :

Figure 1 : Source : Énergère et ENGIE

L’ÉNERGIE DANS LES VILLES

La transition énergétique prend de l’ampleur partout sur la planète et est fortement liée à une transition sociétale ou les citoyens reconsidèrent leurs habitudes. À l’échelle de la ville de demain, celle-ci sera capable d’avoir des infrastructures communicantes et durables pour améliorer le confort des citoyens, tout en se développant dans le respect de l’environnement. Les systèmes de gestion de l’eau, de l’énergie, des bâtiments, des transports, de l’éclairage et des services publics seront supervisés en temps réel et deviendront ainsi plus intelligents.

Dans une volonté d’amorcer des réflexions sur la ville de demain, ENGIE, énergéticien mondial, a dressé quatre scénarios de ce que pourraient être les villes de demain :

Figure 2 : Quatre scénarios pour le villes de demain - ENGIE

M. Rhéaume mentionne qu’à son tour, Énergir, le nouveau Gaz Métro, se pose des questions sur ce sujet afin d’identifier le rôle que l’entreprise pourrait jouer dans ce paysage énergétique, notamment celui d’agent de liaison pour favoriser l’innovation et les solutions intégrées. Par ailleurs, avec son expertise acquise dans les réseaux urbains, CCUM est un allié de choix pour accompagner les villes à réaliser leurs transitions énergétiques, notamment avec les boucles énergétiques.

CONCLUSION

Cette présentation a donné des pistes de réflexion sur l’énergie dans les villes de demain et le rôle que tout ingénieur pourrait jouer dans ce contexte en pleine évolution pour relever les défis énergétiques auxquels nous faisons tous face.

Présentation en format PDF.