Emplacement du projet : CanmetÉNERGIE Ottawa, Ottawa, Ontario
Durée : 5 ans (2023-2028)
Programme : Financé par l’entremise du Programme de recherche et de développement énergétiques
Contexte
Une vague de chaleur particulièrement intense a frappé la province de la Colombie-Britannique (C.-B.) en 2021 et a causé 619 décès. Avec l'intensification des changements climatiques, ces types de vagues de chaleur seront plus fréquents et plus intenses. Par exemple, les modèles climatiques montrent que la vague de chaleur sans précédent observée en Colombie-Britannique deviendra plus fréquente d'ici le milieu du siècle. Au cours de la même période, le sud de l'Ontario devrait voir doubler le nombre de jours où la température dépasse 30 °C, tandis que Whitehorse devrait voir multiplier par 20 le nombre de jours où la température dépasse 30 °C. (Beugin, et al., 2023) Le Canada se trouve dans une situation particulièrement dangereuse en ce qui concerne les problèmes liés à la surchauffe des bâtiments :
- Historiquement, les codes de construction canadiens se sont concentrés sur les conditions hivernales (garder les occupants au chaud). La climatisation n'est généralement pas exigée, et les codes ont encouragé l'utilisation de fenêtres à gain élevé pour atteindre les objectifs énergétiques.
- Le climat du Canada se réchauffe à un rythme plus rapide que la moyenne mondiale. (Environnement et Changement climatique Canada, 2019)
À l'autre bout du spectre, les tempêtes hivernales qui ont des répercussions sur les réseaux électriques sont de plus en plus fréquentes. Il est important de comprendre comment faire en sorte que les maisons puissent rester habitables pendant les vagues de froid, même sans électricité.
Description du projet
Ce projet vise à améliorer la compréhension de la résilience thermique des logements résidentiels au Canada. Nous espérons utiliser cette meilleure compréhension pour aider à mettre en œuvre une approche plus rigoureuse de la résilience thermique dans le Code national du bâtiment du Canada.
Activités du projet
TÂCHE 1 : Examiner les recherches, les codes, les politiques et les normes existants sur la surchauffe qui pourraient orienter les futurs codes de la construction. Fournir des recommandations sur l'orientation du cycle des codes du CNB de 2030 (et au-delà), et sur le travail nécessaire pour y parvenir.
Tâche 2 : Quantifier les effets du code de l'énergie à paliers sur la résistance à la surchauffe des habitations au Canada.
Tâche 3 : Évaluer diverses stratégies d'adaptation pour la résilience thermique au Canada en mettant l'accent sur l'équilibre entre l'efficacité énergétique/les émissions de carbone, la résilience pendant la saison de chauffage et la résilience pendant la saison de climatisation. La résilience thermique pendant les pannes d'électricité revêt une importance particulière. Les considérations de coût seront également prises en compte.
TÂCHE 4 : Évaluer l'incertitude et les principaux facteurs pour modéliser la résilience thermique du parc de logements (neufs et existants) au Canada. Étudier les exigences relatives aux mesures et aux méthodes requises pour les outils potentiels à utiliser par l'industrie afin d'évaluer la surchauffe aux fins de la conformité au code.
Tâche 5 : Fournir des recommandations sur la façon dont les paramètres de résilience thermique peuvent être intégrés dans le CNB. Il s'agit notamment de fournir des conseils sur les exigences potentielles relatives aux outils permettant d'évaluer avec précision la surchauffe dans les bâtiments résidentiels.
État d'avancement du projet
En décembre 2024 :
Les tâches 1 et 2 sont en cours.
TÂCHE 1 : Un groupe d'experts provenant de divers organismes gouvernementaux, du milieu universitaire et de l'industrie travaille avec les chercheurs de CanmetÉNERGIE-Ottawa à la rédaction d'un document présentant des recommandations pour le CNB en ce qui a trait à la surchauffe des bâtiments résidentiels. Ce document sera rendu public au début de l'année 2025.
TÂCHE 2 : La modélisation du code du bâtiment à paliers est en cours. Les résultats préliminaires ont été présentés à Comfort at the Extremes 2024 (Brideau, Wills, & Brown, 2024). Ce travail préliminaire a utilisé un archétype de maison individuelle (voir figure 1) situé dans la ville de Québec avec 4 différents ratios de fenêtrage et des portes et l’aire brute des murs (fenestration-and-door-to-wall area ratios ou FDWR). Les résultats ont montré que les paliers énergétiques ne semblent pas avoir un grand impact sur la surchauffe si la ventilation naturelle est utilisée (figure 2). Dans ce cas, une ou deux vagues de chaleur peuvent être à l'origine de la plupart des surchauffes de l'année. En outre, les résultats ont montré que les prévisions de la charge de climatisation maximale ne semblent pas être un bon indicateur de la surchauffe (figure 3). Ce travail se poursuit avec la modélisation d'autres sites à travers le pays et éventuellement d'autres formes de logement (IRLM et maisons attenantes).
Figure 1 Archétype de maison individuelle avec un fenêtrage bas et un fenêtrage haut
Figure 2 Valeurs de surchauffe pour le salon pendant la saison de climatisation par rapport au FDWR
Figure 3 Degrés-jours de surchauffe au-dessus de 26°C dans la maison (toute la saison de climatisation avec ventilation naturelle) par rapport aux périodes de pointe de climatisation
TÂCHE 3 : Les stratégies d'adaptation suivantes ont été identifiées et nous commencerons les simulations au début de 2025 :
- Films autocollants à faible gain (pour les rénovations)
- Fenêtres à faible gain (pour les nouvelles constructions)
- Ventilation naturelle
- Ombrage extérieur fixe
- Brise-soleil extérieur orientable
- Toits à haute réflectivité
- Variation de la surface des fenêtres ouvrantes/de la surface vitrée
- Masse thermique
- Climatisation alimentée par des panneaux photovoltaïques (raccordés au réseau, avec ou sans batterie de secours)
Références
Beugin, D., Clark, D., Miller, S., Ness, R., Pelai, R., et Wale, J. (2023). The case for adapting to extreme heat: Cost of the 2021 B.C. heat wave. Ottawa: Canadian Climate Institute.
Brideau, S., Wills, A., et Brown, S. (2024). Effect of New Canadian Tiered Building Codes on Thermal Resilience of Housing. Comfort at the Extremes. Seville. Consulté sur : https://tinyurl.com/4nhvvcrn
Environment et Changement climatique Canada. (2 avril 2019). Le climat du Canada se réchauffé deux fois plus rapidement que la moyenne mondiale. Consulté sur : https://www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/nouvelles/2019/04/le-climat-du-canada-se-rechauffe-deux-fois-plus-rapidement-que-la-moyenne-mondiale.html
Remerciements
Nous tenons à remercier les personnes suivantes pour leur aide dans le cadre de ce projet :
Nina Dmytrenko, Société canadienne d'hypothèques et de logement
Abhishek Gaur, Conseil national de recherches du Canada
Erin Greco, Ressources naturelles Canada – Offices de l'efficacité énergétique
Lili Ji, Conseil national de recherches du Canada
Aziz Laouadi, Conseil national de recherches du Canada
Robert Lepage, Climes Group
Liam O'Brien, Université de Carleton
Marianne Touchie, Université de Toronto
Adam Wills, Conseil national de recherches du Canada