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Jeudi 22 juin 2017
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Systèmes de ventilation IC/I

À lire dans ce grand dossier

La Maison du développement durable est alimentée en chauffage et en climatisation par la géothermie, dans des proportions respectives de 80 % et de 100 %. Photo : Bouthillette Parizeau et Associés.

La ventilation des bâtiments d’aujourd’hui devrait pouvoir répondre à trois impératifs essentiels : des performances énergétiques accrues, une excellence de la qualité de l’air et un confort accru de ses occupants.
De plus en plus d’ingénieurs en mécanique l’ont compris, raison pour laquelle ils adoptent des pratiques axées sur le développement durable.

Si le Québec accuse du retard par rapport à d’autres pays en cette matière, l’avenir laisse néanmoins entrevoir des perspectives plus qu’intéressantes, notamment dans les secteurs institutionnel-commercial et industriel (IC/I).

« Il n’y pas si longtemps encore, les systèmes de ventilation et de contrôle de l’air (CVCA) étaient somme toute semblables », lance Jacques Lagacé, ingénieur mécanique PA LEED chez Bouthillette Parizeau et Associés, une firme qui a été à l’avant-garde dans son domaine. Mais tout a changé au cours des dernières années, dû à une évolution et à une amélioration dans les façons de faire.

Les systèmes de ventilation actuels sont plus intelligents. « Leur informatisation offrent une plus grande flexibilité et des rendements élevés », d’ajouter Jacques Lagacé, grâce à une gestion centralisée des opérations. À titre d’exemple, ils peuvent être programmés pour s’adapter aux conditions atmosphériques. Certains d’entre eux prendront même en compte les prévisions météorologiques, car ils sont capables d’en faire la lecture.

Donner l’exemple

Le nouveau siège social de la Commission de la construction du Québec (CCQ), qui a été livré en janvier 2011, est un édifice phare sur le plan écologique et un modèle dans le genre. L'immeuble vise une certification LEED-NC, niveau Argent. Il comporte un système de ventilation adapté à des réalités qui lui sont propres. Mais avant même d’en élaborer le concept, il a d’abord fallu comprendre la vocation du bâtiment. « On nous a notamment dit qu’il s’y tiendrait des réunions du conseil d’administration les soirs et les week-ends », précise Jacques Lagacé, qui a conçu le système de ventilation à la CCQ. Cela signifiait qu’une partie des espaces serait occupée à certains moments, tandis que la majorité demeurerait vacante. Il a également été spécifié que les installations informatiques fonctionneraient en permanence, et que des informaticiens seraient en poste 24 heures sur 24, sept jours sur sept.

Une distribution de l’air compartimentée

Ces informations ont conduit à la conception d’une ventilation par « mélange d’air », dont les équipements logent au dernier niveau, où se trouve une salle mécanique constituée de trois refroidisseurs qui reposent sur une dalle flottante. Les employés travaillant à l’étage inférieur ne sont pas affectés par ce qui s’y passe, car cette zone est « désolidarisée » du reste du bâtiment, en quelque sorte. En fait, les bruits et vibrations ne sont pas transmis dans l’immeuble, contribuant ainsi au confort du personnel. Ces appareils alimentent en air neuf un système de ventilation propre à chaque niveau. Le chauffage et la climatisation sont donc acheminés par compartimentation, selon les besoins de chacun des paliers à différentes heures du jour et de la nuit.

En outre, la chaleur générée par les serveurs informatiques y est récupérée, pour ensuite être redistribuée dans l’ensemble du bâtiment afin de combler des besoins en chauffage. Aussi, pour réduire les gains thermiques ou les pertes de chaleur, le mur-rideau situé sur la façade sud-ouest comporte du verre triple.

Résultat : les performances énergétiques du nouveau siège social de la CCQ dépassent, dans une proportion de 55 %, les normes du Code modèle national de l’énergie pour les bâtiments. Cela a donné six points LEED (sur une possibilité de 10) à cet édifice dans la catégorie Énergie.

Le nec plus ultra

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La Maison du développement durable compte trois systèmes de ventilation. Photo : Bouthillette Parizeau et Associés.

Véritable « centre d’éducation » illustrant jusqu’où peut aller une construction verte sur le plan fonctionnel, la Maison du développement durable (MDD), qui a obtenu une certification LEED-NC niveau Platine en avril dernier, présente un vaste éventail de caractéristiques vertes. Ce bâtiment est le premier, au Québec, à avoir reçu la plus haute certification LEED, précise un communiqué de presse émis par la MDD. L’immeuble à vocation commerciale abrite entre autres des bureaux, un Centre de la petite enfance (CPE), une salle multifonctionnelle et un atrium.

Climatisée (100 %) et chauffée (80 %) au moyen de la géothermie, la MDD possède une ventilation séparée en deux systèmes qui opèrent par « déplacement avec stratification ». Elle émane des planchers sur chacun des étages et termine sa course près du plafond, créant de ce fait un « balayage » complet des espaces à couvrir, ce qui évite un court-circuitage entre l’alimentation et le retour d’air, dont une partie dudit retour est traitée par un mur végétal. Celui-ci agit comme un filtre supplémentaire à celui inclus au système lui-même.

« Au final, la MDD a obtenu les 10 point LEED accessibles dans la catégorie Énergie », précise Jacques Lagacé, qui a également élaboré le concept du système de ventilation de cet édifice. Les standards du Code modèle national de l’énergie ont été battus de 64 %. Précisons qu’un troisième système y est entièrement dédié au traitement de l’air neuf. Des diffuseurs ont été intégrés aux tuiles des planchers surélevés, octroyant ainsi un contrôle à chaque occupant des niveaux trois, quatre et cinq, qui peuvent en ajuster l’intensité selon leurs besoins en climatisation.

article-ventilation-ici2Autre bâtiment pour lequel Bouthillette Parizeau et Associés a été mise à contribution : le Centre sur la biodiversité de l’Université de Montréal, qui vise une certification LEED-NC, Niveau Or. L’immeuble compte 10 changements d’air à l’heure le jour, et six pendant la nuit. L’un des quatre systèmes de ventilation est aussi consacré à l’air neuf. Celui-ci est préchauffé par un mur solaire durant l’hiver. Un autre système géothermique hybride alimente l’édifice, en complément d’un refroidisseur, de deux chaudières et d’une tour d’eau. La ventilation doit satisfaire trois secteurs distincts dont les besoins diffèrent, à savoir la recherche, la conservation et la démonstration.

L’immeuble regroupe des bureaux et des laboratoires, ce qui implique qu’il faille contrôler la circulation d’air partout dans l’édifice, et éviter les échanges d’air entre certaines zones. Également, le taux d’humidité relative est élevé à certains endroits. À titre d’exemple, il atteint 50 % à longueur d'année à l’Herbier Marie-Victorin (Institut de recherche en biologie végétale). Comme ce centre nécessite une grande quantité d’air neuf, il a fallu déployer des efforts additionnels dans sa gestion optimale. Les laboratoires sont en mode pression négative ou positive, selon les circonstances. L’évacuation et les débits sont contrôlés dans chacune des pièces du bâtiment. Pour toutes ces raisons, un tel système est beaucoup plus coûteux et complexe à concevoir. Précisons qu’il a obtenu six points LEED dans la catégorie Énergie.

Dans les prochaines années, la tendance aux systèmes de ventilation verts ira en s’accentuant, jusqu’à devenir éventuellement la norme. Le développement durable est un incontournable dans ce domaine, car il contribue à des performances énergétiques supérieures, et par le fait même à des économies d’argent appréciables. À une époque où les coûts en énergie ne cessent d’augmenter, la ventilation intelligente dans les secteurs IC/I est passée d’un mode hypothétique à une réalité qui s’impose. Mais il faudra encore du temps avant qu’elle se démocratise, car l’évolution des procédés qui en découlent n’en est qu’à ses débuts.

L’entreprise Ventilex a entre autres aménagé les systèmes de ventilation du siège social de la Commission de la construction du Québec (CCQ), de la Maison du développement durable (MDD) et du Centre sur la biodiversité de l’Université de Montréal. Spécialisé en ventilation, cet entrepreneur fabrique, achète et installe des composantes propres aux différents systèmes. L’entreprise figure parmi les premières, dans son secteur d’activité, à avoir œuvré au sein de projets LEED.

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