Bâtiment neuf-tous secteurs C nstructi n du pavill n des sciences
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Bâtiment neuf-tous secteurs C�nstructi�n du pavill�n des sciences Anne-Marie Edward – Collège John Abbott Réalisé chez : Cégep John Abbott College Présenté par : Nicolas Lemire Pageau Morel et associés inc. Architecte : Saucier + Perrotte Architectes Description générale du projet Construction d’un nouveau pavillon de 10 500 m² dédié à l’enseignement des sciences et des technologies de la santé du Collège John-Abbott intégrant des salles de classe, des laboratoires d’enseignement incluant des hottes chimiques, des bureaux de professeurs ainsi que des espaces de services aux étudiants (agora de 1 200 m²). Ce projet a été conçu en intégrant des principes de développement durable, soit la ventilation naturelle, la récupération d’énergie, l’efficacité énergétique, les réseaux géothermiques et la récupération d’eau de pluie de même que l’énergie solaire. Par ces éléments, une certification LEED Argent a été visée pour ensuite être modifiée pour viser l’or (en processus de certification). Le pavillon a été conçu avec une enveloppe performante et une fenestration généreuse contribuant à l’éclairage naturel. La conception de planchers et de plafonds radiants permet de combler les pertes ou les gains dans les endroits où les zones sont largement vitrées tout en assurant le confort des occupants. La centrale thermique comprend des thermopompes centralisées reliées à un échangeur géothermique vertical (45 puits). Le système de ventilation principal est à 100 % d’air frais et alimente les systèmes secondaires découplant le traitement de l’air neuf du traitement de l’air aux zones. Une récupération de chaleur sensible et latente a été installée sur l’évacuation générale alors qu’une boucle au glycol a été installée sur l’évacuation des hottes chimiques. Un système de pulvérisation d’eau récupérée de la condensation des serpentins froids est utilisé pour abaisser la température sensible de l’air dans l’évacuation et ainsi augmenter l’efficacité de cette boucle en été. Les retours d’air généraux des zones communes sont recyclés pour servir d’air d’appoint à la pressurisation des laboratoires et à l’évacuation des procédés (hotte, baldaquin, bras de capture, etc.). En plus, la consommation d’eau potable a été réduite de 61 % par rapport à un cas de référence et la récupération des eaux usées est utilisée pour l’alimentation des toilettes. Le nouveau pavillon est sur le même campus que les bâtiments datant du début du 20e siècle. Afin de bien l’intégrer, il a été conçu avec une grande surface de fenestration, permettant de refléter l’architecture des autres bâtiments. Le pavillon a été conçu avec une enveloppe performante et une fenestration généreuse contribuant à l’éclairage naturel et les planchers et plafonds radiants permettent de combler les pertes ou les gains dans les zones largement vitrées tout en assurant le confort des occupants. La production d’énergie s’effectue en grande partie par un réseau géothermique et la distribution s’effectue à travers un réseau à débit variable (pompage à motorisation électrique à fréquence variable). Cinq thermopompes géothermiques (ayant chacune deux compresseurs) sont utilisées pour chauffer et refroidir simultanément deux réservoirs (un chaud et un froid) d’un volume de 3 028 litres chacun. L’énergie peut donc être utilisée toute l’année et simultanément pour combler les besoins en chauffage et en refroidissement. Les quarante-cinq puits géothermiques, aussi raccordés sur les réservoirs, servent à réactiver les réservoirs et à combler l’énergie manquante. Un refroidisseur à l’air et deux chaudières électriques servent à combler l’énergie manquante en période de pointe. Un système de préchauffage solaire de l’eau chaude domestique est installé sur le bâtiment permettant le préchauffage de 1 319 litres par jour. L’économie d’énergie en gaz naturel est évaluée à 5 296 kWh. La ventilation naturelle, l’éclairage naturel, la récupération d’énergie et l’efficacité énergétique ont permis de viser une certification LEED Or pour le bâtiment. L’analyse de l’efficacité énergétique a montré que le bâtiment a une consommation 41 % inférieure à la consommation d’un bâtiment de référence construit selon les exigences minimales du Code. Cette performance remarquable inclut une quantité appréciable d’évacuation forcée de procédé dans les laboratoires (hottes chimiques, baldaquin, bras de capture, cabinet à solvants, armoires à acides, équipements spécialisés, etc.). Coûts du projet Coût global du projet 35 000 000 $ Subventions et participations externes GM HQ 8 250 $ 216 647 $ Période de retour sur l’investissement (PRI et/ou autres indicateurs financiers) Avant subvention(s) Après subvention(s) 8 ans 6,4 ans Impacts secondaires Le potentiel de mise en marché et d’application est fait par la mise en pratique de plusieurs innovations, comme la ventilation naturelle, l’éclairage naturel, la géothermie et la récupération de l’eau de pluie de même que l’énergie solaire dans la construction de ce bâtiment. Ces innovations ont été intégrées les unes avec les autres et la performance globale du bâtiment a par la suite été évaluée. Ce nouveau bâtiment a permis au Collège John Abbott d’élargir son marché par ses nouvelles installations. En plus d’offrir des centres d’apprentissage pour les étudiants, le nouveau pavillon d’enseignement d’étages offre des salles de classe conventionnelles et des laboratoires d’enseignement à la fine pointe de la technologie pour les programmes de sciences pures, soit la physique, la biologie et la chimie, ainsi que des programmes techniques comme les soins préhospitaliers d’urgence et les soins infirmiers et de biopharmaceutique. Au départ, l’équipe de conception a adapté le bâtiment au site et non pas l’inverse. D’ailleurs, un arbre centenaire (Ginko) a inspiré l’équipe de conception et explique la forme inusitée du bâtiment avec son point d’inflexion au milieu qui s’explique uniquement par la sauvegarde de cet arbre. Cet arbre a d’ailleurs poussé l’équipe de conception à réfléchir intensément pour intégrer le bâtiment dans son environnement d’implantation, et ce à tous les niveaux (végétation, architecture, ensoleillement, impacts sur les autres bâtiments, etc.). Le système principal de traitement de l’air extérieur inclut deux systèmes de récupération d’énergie : une boucle de récupération au glycol avec humidification adiabatique qui récupère l’eau de condensation et un récupérateur d’énergie par accumulation (efficacité sensible de 82 % et efficacité latente de 70 %). Un système de préchauffage solaire de l’eau chaude domestique est installé sur le bâtiment, ce qui permet une économie d’énergie par rapport à la consommation du gaz naturel. Impacts énergétiques Superficie affectée par le projet Consommation unitaire 10 500 m 0,586 GJ/m2 2 Économies d’électricité Initial (F) Final (G) Économies (F-G)/F x 100 3 038 399 KWh/an 1 657 500 KWh/an 45,4 % Économies de gaz naturel Initial (F) Final (G) Économies (F-G)/F x 100 1.1 Pavillon_sciences_John_Abbott.indd 1 8 765 m3/an 3 772 m3/an 56,9 % Lorsque la température extérieure est entre 12 et 20 °C, un système de ventilation naturelle permet l’ouverture automatique de plusieurs fenêtres réduisant la ventilation et permettant une économie d’énergie sur les systèmes de ventilation. Selon la simulation, le bâtiment est 41 % plus efficace qu’un bâtiment construit selon les exigences minimales du Code. Ceci équivaut à une réduction des « GES » de serre estimée à 376 tonnes de CO2 par année selon Environnement Canada. Les données mesurées durant la dernière année montrent une performance supérieure de 9 % à ce qui était visé, représentant une consommation d’environ 47 % inférieure au bâtiment de référence. Lors de la conception, le confort thermique était un critère essentiel afin de fournir un environnement confortable en termes de température, pour favoriser la productivité et le bien-être des occupants du bâtiment. Dans les espaces largement vitrés, un plancher et un plafond radiant ont été prévus pour diminuer le débit de ventilation pour combler la charge. En plus, des détecteurs de lumière naturelle à gradation continue ont été installés dans les zones périphériques afin d’optimiser l’éclairage nature. Ce projet représente ce qui se fait de mieux en intégration multidisciplinaire et projet de conception intégré. 2015-01-09 14:02
