MODÉLISATION ÉNERGÉTIQUE: quand les ingénieurs deviennent scénaristes

2022-06-30 | Quand on parle de modélisation énergétique, en ce moment, on pense plutôt aux modèles climatiques – et à leurs prévisions qui font peur. Or la modélisation énergétique est justement un bon moyen pour aider le parc immobilier à être plus efficace et écoresponsable. Et c’est nécessaire! Puisque, qu’il s’agisse de chauffer, de refroidir ou d’éclairer, les bâtiments représentent près de 40% de la consommation totale d’énergie dans le monde et presque autant de la proportion des émissions mondiales de CO2 (38%).

On ne le dira donc jamais assez, chaque effort est pertinent et dans ce cadre, la modélisation énergétique est un service de plus en plus populaire et utile pour nos clients. Grâce à la modélisation et à la simulation énergétique, nous utilisons les mathématiques pour réécrire le narratif de votre efficacité énergétique!  

QUAND FAIRE APPEL À LA MODÉLISATION ÉNERGÉTIQUE?

On fait appel à la modélisation énergétique dans les cas suivants:

  • pour participer aux programmes d’appuis financiers, comme ceux d’Énergir ou de la SCHL (APH select)
  • pour assurer la conformité d’un bâtiment au nouveau code CNÉB 2015 lorsque la méthode de performance est utilisée. Une modélisation énergétique est alors utilisée pour démontrer que l’efficacité globale du bâtiment atteint le seuil requis même si certains paramètres ne rencontrent pas individuellement les exigences du code (ex. ratio de fenestration plus élevé).
  • pour identifier et calculer les économies d’énergie de différentes mesures d’efficacité énergétique lors d’un audit énergétique dans un bâtiment existant.
  • pour évaluer en avant-projet différents scénarios au niveau de l’enveloppe et des équipements électromécaniques lors de la conception d’un bâtiment neuf.

Modélisation énergétique Améliorer pour optimiser

La modélisation énergétique, ça consiste en quoi?

Vous connaissez généralement votre consommation d’énergie. Mais nous ne connaissez pas votre consommation « utile », c’est-à-dire la part d’énergie nécessaire pour satisfaire les vrais besoins – versus la part qui se perd par-ci par-là.

Lorsqu’un bâtiment est moindrement complexe, de nombreux facteurs entrent en ligne de compte: matériaux utilisés, équipements de chauffage, éclairage, ventilation, modes d’opération, conception même des espaces… Une fois les données entrées, encore faut-il mettre en relation les différents systèmes.

Modéliser consiste à utiliser un logiciel spécialisé qui va calculer la part de chaque équipement, processus, spécification du bâtiment pour en évaluer la consommation. La modélisation représente de manière précise et fiable la consommation d’énergie d’un bâtiment en se basant sur les interactions entre toutes les données renseignées, y compris les conditions climatiques spécifiques à l’emplacement.

Le portrait ainsi dressé permet de prendre les bonnes décisions en matière de construction lorsqu’il s’agit d’un bâtiment neuf, et en matière d’amélioration quand il s’agit d’un bâtiment existant.

L’objectif est évidemment de réduire l’empreinte écologique du bâtiment tout en réalisant d’importantes économies. On n’en parle pas assez, mais l’exercice permet aussi de faciliter considérablement la tâche des responsables de parc immobilier. Faire les bons choix dès la conception permet de gagner beaucoup de temps et d’argent car un bâtiment en synergie s’opère plus facilement tout en étant moins énergivore. Un temps qui sera beaucoup mieux investi en planification d’investissements!

Modéliser pour faire évoluer

Ceci étant dit, évidemment la modélisation n’est pas « la finalité ». C’est pour cela qu’on parle parfois de modélisation, parfois de simulation. C’est là que le scénariste entre en jeu! La modélisation évoque l’aspect statique de l’exercice. Mais l’intérêt est naturellement de pouvoir travailler en mode prospectif: une fois le portrait du bâtiment dressé, on peut tester des scenarios d’amélioration!

On simule différentes options, équipements, etc., de manière à trouver le meilleur résultat.

C’est là toute la beauté de la chose. C’est comme cela que les ingénieurs peuvent vous fournir des recommandations pratiques pour vos rénovations structurelles; guider la sélection des matériaux, équipements; prévoir vos besoins de maintenance; conseiller vos rénovations et futurs développements en vous permettant de réduire les couts d’exploitation.

La modélisation permet de trouver les points faibles; l’étude de scenarios est la meilleure aide imaginable pour décider du mix énergétique, analyser les coûts-bénéfices des différentes options, et détecter comment dépasser les normes en matière d’efficacité énergétique.

Que mesure-t’on dans la modélisation énergétique?

Les ingénieurs utilisent un logiciel spécialisé dans lequel on entre les données du bâtiment: surface, architecture, occupation, équipements, pour calculer la consommation d’énergie et tester différentes idées d’amélioration et leurs effets respectifs.

On modélise donc

  • les transferts de chaleur et les interactions entre le bâtiment et l’extérieur;
  • le facteur d’occupation: comportement des occupants, confort thermique, impact de leur apport de chaleur;
  • le fonctionnement des systèmes thermiques du bâtiment: chauffage, ventilation et conditionnement d’air.

QUELS SONT LES PROGRAMMES ACCESSIBLES GRÂCE À LA MODÉLISATION ÉNERGÉTIQUE?

Il y en a plusieurs. Voici les plus connus.

APH Select

APH Select est offert par la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL). Il s’agit, en bref, de faciliter le financement hypothécaire de certains immeubles pour favoriser la construction ou la rénovation de bâtiments plus vertueux pour la collectivité. On parle ici autant de constructions neuves qu’existantes.

Plus précisément, APH Select offre aux propriétaires d’immeubles locatifs des assouplissements en matière d’assurance prêt hypothécaire pour la construction, l’achat ou le refinancement d’immeubles collectifs résidentiels de 5 logements ou plus, s’ils répondent à certains critères: les logements sont abordables, accessibles aux personnes à mobilité réduite et écoénergétiques. Les critères d’APH Select pour les bâtiments neufs dépassent les exigences du CNÉB/CNB en matière d’efficacité énergétique: on parle de 20%, 25% ou même 40% au-dessus des normes du code! Dans le cas des immeubles existants, on demande une amélioration de 15%, 25% ou 40% par rapport à la performance énergétique du bâtiment avant les travaux.

APH Select utilise un système de points et les bénéfices sont des primes réduites, ratio prêt-valeur plus élevé et périodes d’amortissement plus longues. Pour en savoir plus : https://www.cmhc-schl.gc.ca/fr/professionals/project-funding-and-mortgage-financing/mortgage-loan-insurance/multi-unit-insurance/mliselect

Programme ÉNERGIR

Énergir est la société privée qui distribue le gaz naturel au Québec. Elle inclut des acteurs publics dans son actionnariat et s’est engagée dans la production et la promotion de modes de production d’énergie plus renouvelables et innovants. Face à la nécessité imposée par les changements climatiques, elle offre aussi une subvention pour encourager la construction de nouveaux bâtiments écoénergétiques. But affiché: réduire vos coûts d’exploitation, réduire les émissions de gaz à effet de serre en consommant mieux le gaz naturel. La modélisation énergétique est requise pour toute nouvelle construction efficace voulant se qualifier à un appui au-delà des incitatifs à l’achat d’équipements efficaces, par exemple la récupération d’énergie.

Pour en savoir plus : https://www.energir.com/fr/affaires/subventions/efficacite-energetique/nouvelle-construction-efficace/

LES MATHÉMATIQUES ET L’INFORMATIQUE POUR LUTTER CONTRE LES CHANGEMENTS CLIMATIQUES

Il n’y a pas si longtemps, construire pas cher restait une priorité pour plusieurs. Mais cela change: parce que, vous le savez bien, après la construction d’un bâtiment, il y a l’exploitation.

Avec l’émergence des problématiques d’approvisionnement en énergie menant à une plus grande volatilité des prix de l’énergie et le problème bien concret des changements climatiques, nos ingénieurs combinent désormais mathématiques, informatique et prospection pour vous aider à changer la donne.

La modélisation, au final, ce sont des équations qui, à partir d’hypothèses et de données, visent à représenter et améliorer le fonctionnement de votre bâtiment réel. Ce scénario vous intéresse?

Venez-nous en parler.

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