Façades du futur pour des bâtiments ultra-performants
Les autorités du monde entier renforcent les exigences énergétiques des bâtiments existants ou neufs. En parallèle, de plus en plus de propriétaires et de promoteurs immobiliers cherchent à aller au-delà des exigences minimales pour montrer leur engagement vis-à-vis de l’environnement, offrir davantage de confort aux occupants et bénéficier d’économies réalisées sur le plan opérationnel. Les façades jouent certes un rôle essentiel pour déterminer la performance énergétique d’un bâtiment, mais jouent aussi un rôle crucial dans son esthétique. Elles ont par conséquent un effet sur la valeur commerciale. Cela soulève la question suivante : que se passe-t-il lorsque les exigences règlementaires relatives à l’efficacité énergétique vont à l'encontre des tendances esthétiques ?
La conception des façades va évoluer
SageGlass a récemment chargé RDH Building Science d’analyser différentes options de façades qui permettraient de respecter des exigences d’efficacité énergétique plus ambitieuses.1 RDH a notamment étudié trois questions :
- Comment les vitrages intelligents permettent-ils de respecter les exigences de la certification Bâtiment Passif, du British Columbia Energy Step Code (Étape 3) et de la Toronto Green Standard (Catégorie 3) ?
- Les objectifs définis par Toronto et la Colombie-Britannique en matière d’efficacité énergétique sont 50 % plus élevés que les niveaux définis par ASHRAE 90.1-20162, la référence standard du système nord-américain LEED 4.1.
- Comment les vitrages intelligents permettent-ils de gérer les charges de refroidissement et la réduction de la taille des systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation, dans ces conditions climatiques ?
- Quelles autres mesures de conservation d’énergie faudrait-il utiliser pour respecter ces exigences si des vitrages à faible émissivité (Low-E) traditionnels étaient utilisés à la place des vitrages intelligents dans les bâtiments analysés ?
Les 5 principales conclusions
L’analyse fournie par RDH aboutit à cinq conclusions significatives en matière de choix de façades du futur et de conception pour l’efficacité énergétique :
- Un grand changement est imminent. Le respect des exigences futures ne pourra pas se faire en suivant les approches et les caractéristiques de conception habituelles.
- Ces changements vont avoir un impact esthétique. Autrefois, le respect des objectifs énergétiques n’avait pas forcément un impact significatif sur la conception d’un bâtiment, notamment sur son esthétique extérieure. Ce n’est plus forcément le cas avec les exigences futures. Cela veut aussi dire que les objectifs énergétiques doivent être pris en compte en amont des étapes de conception pour créer des concepts qui représentent les bâtiments futurs.
- Les vitrages intelligents permettent d’éviter les compromis. L‘intégration de vitrages intelligents permet aux projets de respecter les exigences énergétiques sans avoir à ajouter d’autres fonctionnalités coûteuses ou encore réduire les surfaces vitrées.
- Dispositifs de protection solaire extérieurs. Les futurs bâtiments de bureau ou résidentiels auront souvent besoin d’intégrer ces dispositifs pour toutes les parties vitrées. Cela inclut des solutions fixes ou mobiles. Peu importe la solution utilisée, le dispositif de protection solaire extérieur a un impact significatif sur l’esthétique du bâtiment, ainsi que sur les coûts en amont.
- Un ratio considérablement diminué entre la surface vitrée et la surface murale (window-to-wall ratio ou WWR en anglais). Si un dispositif extérieur de protection solaire n’est pas utilisé, la seule alternative possible est de réduire la surface vitrée par rapport à la surface murale, cette réduction pouvant parfois aller jusqu’à un facteur deux. Étant donné que la surface vitrée est associée à la lumière naturelle et à la vue sur l’extérieur, des éléments contribuant au bien-être et apportant beaucoup d’avantages aux occupants, ce type d’alternative est potentiellement inacceptable d‘un point de vue commercial.
4. Les vitrages intelligents permettent de réduire les charges de refroidissement de pointe. Quels que soient les différents types de bâtiments, les normes et les zones climatiques, les vitrages intelligents ont prouvé qu’ils réduisent les besoins en refroidissement de pointe. Cela permet de diminuer la taille des systèmes de chauffage, ventilation et climatisation, et de réaliser des économies (sous réserve de discussion avec les ingénieurs en mécanique du projet).
5. Les vitrages intelligents offrent du confort sans recourir à des systèmes de refroidissement mécanique. Vancouver requiert des bâtiments conçus sans système de refroidissement mécanique afin de prouver qu’ils sont conformes aux standards de confort thermique. Les données montrent que les vitrages intelligents permettent de respecter le confort thermique et les exigences énergétiques.
1 Le rapport entier de RDH est accessible ici. Les données et les résultats sont basés sur des archétypes de bâtiments spécifiques analysés dans certaines localisations. Toute modification des archétypes ou des localisations aurait un effet sur les données. Le rapport contient tous les détails et les hypothèses pertinentes.
2 Il s’agit du standard pour les grands immeubles de bureaux, le principal archétype analysé. Cette analyse comparative est réalisée sur la base de l’intensité énergétique d‘un site pour cet archétype.