Une nouvelle installation de recherche livrera des données cruciales pour les bâtiments de demain
« L’installation accroîtra notre capacité de former la prochaine génération d’ingénieurs en bâtiment et d’ingénieurs électriciens à la conception et à l’exploitation de bâtiments à consommation énergétique nette nulle », affirme Hua Ge. | Images gracieusement fournies par Smith Vigeant Architectes inc.
Des chercheurs du Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle et des membres du Service de gestion immobilière de l’Université Concordia collaborent à la conception et à la construction d’une nouvelle installation de type résidentiel au campus Loyola.
Le Laboratoire de recherche sur les bâtiments de l’avenir stimulera la conception de bâtiments plus efficients et durables.L’installation occupera l’ancien emplacement de la maison solaire, bordé par les jardins de plantes vivaces de la ferme-école urbaine.
« L’ancienne maison solaire représentait la contribution de Concordia au prestigieux Décathlon solaire tenu aux États-Unis en 2005. On l’avait transportée à Washington pour le concours, puis rapportée et réassemblée sur le campus », explique Hua Ge, professeure agrégée et titulaire d’une chaire de recherche de l’Université au Département de génie du bâtiment, civil et environnemental de l’École de génie et d’informatique Gina-Cody, et membre du Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle.
« La nouvelle installation reflétera l’ambition du centre, qui est de favoriser la recherche de pointe sur les bâtiments à haute performance », affirme Andreas Athienitis, directeur du centre.
L’installation est en partie financée par la Fondation canadienne pour l’innovation au moyen d’une subvention de 1,3 million de dollars administrée par la Pre Ge et d’autres membres du centre, dont Andreas Athienitis, Leon Wang, Ted Stathopoulos, Radu Zmeureanu et Bruno Lee. Pragasen Pillay et Luiz Lopes, du Département de génie électrique et informatique, ont également joué un rôle important.
Modeste structure, grandes idées
Les bâtiments consomment plus de la moitié de l’électricité du Canada et produisent environ un quart de ses émissions de gaz à effet de serre.
« Les bâtiments doivent fournir un milieu intérieur sûr, sain et confortable à un coût minimal pour l’environnement et la société, souligne la Pre Ge. Ils doivent donc être à la fois écoénergétiques et à l’épreuve des conditions météorologiques extrêmes, plus fréquentes en raison des changements climatiques. L’installation appuiera nos efforts en vue de faire progresser l’état des connaissances et les meilleures pratiques. »
Pour satisfaire aux exigences uniques du bâtiment, les chercheurs et le Service de gestion immobilière ont sollicité l’assistance du cabinet montréalais Smith Vigeant Architectes. Ensemble, ils ont trouvé des solutions qui permettront aux chercheurs de modifier l’enveloppe extérieure du bâtiment chaque année ou tous les deux ans, selon le projet.
« Dans notre travail de conception de bâtiments à consommation énergétique nette nulle, nous devons réaliser de nombreux essais afin d’optimiser le rendement des systèmes intégrés dans des conditions météorologiques et de fonctionnement réelles », explique la Pre Ge.
Un autre défi était de faire en sorte que le bâtiment s’intègre bien dans son environnement.
« Si les exigences de la recherche ont déterminé maints aspects de l’apparence du bâtiment, nous avons privilégié une esthétique qui assurerait une transition entre les autres structures de notre établissement et les bâtiments résidentiels proches »,précise Shawn Moss, gestionnaire de projets au Service de gestion immobilière.
« Nous voulions en outre que le nouveau bâtiment s’intègre au paysage. Nous avons donc employé certains éléments de design rural, comme un revêtement extérieur en bois semblable à celui de l’ancienne maison solaire. Par ailleurs, nous mettons tout en œuvre durant la construction pour protéger les jardins de plantes vivaces adjacents. Nous espérons qu’ils continueront de fleurir le long du nouveau bâtiment. »
En plus de permettre de tester diverses enveloppes de bâtiment, l’installation fournira des données sur l’interaction entre les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation ainsi que sur le milieu intérieur. Chercheurs et étudiants pourront ainsi expérimenter des systèmes d’automatisation, des systèmes hybrides renouvelables, des éoliennes en milieu urbain et des nanoréseaux électriques intelligents.
« L’installation accroîtra notre capacité de former la prochaine génération d’ingénieurs en bâtiment et d’ingénieurs électriciens à la conception et à l’exploitation de bâtiments à consommation énergétique nette nulle. Ils devraient en tirer une certaine expérience et une meilleure compréhension de la qualité, de la durabilité et de l’économie du milieu intérieur », affirme la Pre Ge.
Phase de construction
Les plans de la nouvelle structure ont été soumis à la Ville de Montréal en octobre 2019. Bien qu’ils aient été approuvés peu après, les perturbations causées par la pandémie de COVID-19 ont retardé l’attribution du contrat et le début de la construction. Les travaux n’ont ainsi pu commencer qu’à la mi-août.
L’objectif actuel est d’ériger l’extérieur de l’installation. Il s’agit notamment de creuser une tranchée pour la plomberie, la connexion Internet et l’électricité, et de couler une dalle plutôt que de bâtir des fondations ou un sous-sol. En effet, le bâtiment n’est pas destiné à l’occupation, mais uniquement à la recherche.
Les travaux extérieurs devraient être terminés d’ici la fin de 2020. La finition intérieure sera entreprise au début de 2021. La clôture du chantier devrait être démantelée avant le retour du beau temps. La route temporaire pourra alors être enlevée, et le terrain sera reverdi.
« Après deux ans et demi d’efforts, nous nous réjouissons que la construction de l’installation soit maintenant amorcée », conclut la Pre Ge.
« Nous anticipons avec impatience la fin des travaux et le début de nombreux projets de recherche passionnants et novateurs qui rassembleront l’effectif étudiant, l’industrie et la communauté locale. Nous entendons ainsi avoir un impact positif sur les bâtiments de demain en favorisant l’exploration et la découverte aujourd’hui. »
Renseignez-vous sur les recherches sur les bâtiments de l’avenir en visitant le site Web du Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle de Concordia. Vous pouvez également communiquer avec le Service de gestion immobilière de l’Université pour en savoir plus.