Comment les VRE affectent les efforts de décarbonisation

Lutter contre le changement climatique grâce à une stratégie de construction

Le changement climatique n’est plus un concept abstrait. Des effets réels et radicaux se font sentir dans le monde entier, y compris en Amérique du Nord. Selon le Handbook of Fundamentals de l’American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE): « Nous connaissons actuellement des changements climatiques majeurs, tant au niveau local que mondial, à des rythmes dix fois supérieurs à ceux observés depuis la fin de la dernière période glaciaire il y a 20 000 ans, sur des décennies au lieu de siècles ou de millénaires.

Les données historiques illustrent cette évolution :

• En 2021, le Texas a connu des pénuries d’énergie qui ont entraîné une centaine de décès dus au froid extrême.

• La vague de chaleur qui a frappé le nord-ouest du pays en 2021 a fait des centaines de victimes, principalement dans des bâtiments dépourvus d’infrastructures de refroidissement.

• L‘ouragan Maria a frappé Porto Rico en 2017 et a provoqué la deuxième plus grande panne d’électricité au monde.

• Les incendies de forêt qui ont ravagé le nord de la Californie de 2017 à 2019 sont les plus dévastateurs jamais enregistrés et ont contraint la plus grande entreprise de services publics du pays à la faillite.

• La tempête Sandy a servi de signal d’alarme pour la région de New York/New Jersey lorsqu’elle a frappé avec une force dévastatrice en 2012.

Pour lutter contre le changement climatique, il est essentiel d’améliorer la performance environnementale des habitations et des bâtiments. La décarbonisation et la résilience des bâtiments constituent le cadre technique de ces améliorations, qui aboutissent en fin de compte à une meilleure condition humaine pour tous les occupants.

L’impact de l’environnement bâti sur le climat

Les bâtiments génèrent d’importantes émissions de carbone (C02) qui ont un impact direct sur le climat mondial. Des données récentes d’Architecture 2030 mettent en évidence l’empreinte du secteur :

• Part des émissions mondiales : L’environnement bâti représente environ 42 % des émissions mondiales annuelles de C02.

• Carbone opérationnel et carbone incorporé : l’exploitation des bâtiments – y compris le chauffage, la climatisation et l’éclairage – est à l’origine de 27 % de ces émissions annuelles. Les matériaux et la construction des bâtiments (carbone incorporé) représentent les 15 % restants.

• Projections de croissance future : Selon les estimations, la surface de plancher des bâtiments doublera d’ici 2060. Cette expansion équivaut à l’ajout d’une ville entière de New York au monde chaque mois pendant les 40 prochaines années.

La solution stratégique : Construire la décarbonisation

La réduction des émissions de carbone reste la principale méthode d’atténuation des effets du changement climatique. Une décarbonisation efficace nécessite une compréhension approfondie des processus et des étapes du cycle de vie concernés. L’ASHRAE définit et catégorise la situation comme suit :

• Portée globale du cycle de vie : La décarbonisation des bâtiments englobe l’ensemble du cycle de vie, y compris les phases de conception, de construction, d’exploitation, d’occupation et de fin de vie.

• Principales sources d’émissions : La construction de bâtiments, la consommation d’énergie, le méthane et les réfrigérants sont les principales sources d’émissions de gaz à effet de serre (GES).

• Émissions opérationnelles et émissions intrinsèques : Une évaluation complète du cycle de vie tient compte à la fois des émissions opérationnelles (provenant principalement de la consommation d’énergie) et des émissions intrinsèques. Le carbone incorporé comprend les émissions de GES provenant de l’extraction, de la fabrication, du transport et de l’installation des matériaux, ainsi que des activités d’entretien et de fin de vie. Il tient également compte des rejets de réfrigérants tout au long de l’existence du bâtiment.

La solution ? Construire la décarbonisation

Nous savons maintenant pourquoi les bâtiments doivent réduire leurs émissions de carbone pour contribuer à lutter contre le changement climatique. Ainsi, si l’on veut décarboniser un bâtiment, il faut d’abord comprendre ce qu’est la décarbonisation d’un bâtiment et ce qu’implique le processus. Dans cette optique, l’ASHRAE a analysé la situation et a déterminé ce qui suit :

La réduction des émissions de carbone reste la principale méthode pour atténuer les effets du changement climatique. Afin de normaliser les efforts de l’industrie, l’ASHRAE a défini le cadre technique de la décarbonisation des bâtiments dans son document de position 2022 (2022 Position Document). Document de position 2022. Ce cadre, ainsi que les ressources actuelles de l’ASHRAE en matière de décarbonisation, catégorise le processus selon l’optique suivante du cycle de vie :

• Portée globale du cycle de vie : La décarbonisation des bâtiments englobe l’ensemble du cycle de vie d’une structure. Cela comprend les phases de conception, de construction, d’exploitation, d’occupation et de fin de vie.

• Principales sources d’émissions : L’analyse technique identifie la construction de bâtiments, la consommation d’énergie, le méthane et les réfrigérants comme les principales sources d’émissions de gaz à effet de serre (GES).

• Analyse du cycle de vie (ACV) : Une ACV complète prend en compte à la fois les émissions opérationnelles (provenant principalement de la consommation d’énergie) et les émissions intrinsèques. Le carbone incorporé comprend les émissions de GES provenant de l’extraction, de la fabrication, du transport et de l’installation des matériaux, ainsi que des activités d’entretien et de fin de vie. Il tient également compte des rejets de réfrigérants tout au long de l’existence du bâtiment

Ainsi, l’ASHRAE soutient l’objectif suivant de la Coalition Building To COP: « D’ici 2030, l’environnement bâti devrait réduire de moitié ses émissions, 100 % des nouveaux bâtiments devant être à zéro émission de carbone en fonctionnement, l’amélioration de l’efficacité énergétique des actifs existants étant en bonne voie, et le carbone incorporé devant être réduit d’au moins 40 %, les projets de premier plan atteignant au moins 50 % de réduction du carbone incorporé. D’ici 2050 au plus tard, tous les actifs nouveaux et existants devront être à zéro carbone net sur l’ensemble de leur cycle de vie, y compris les émissions opérationnelles et intrinsèques ».

Objectifs mondiaux pour l’environnement bâti

Pour atteindre les objectifs climatiques internationaux, il faut réduire de moitié les émissions de gaz à effet de serre provenant de l’environnement bâti mondial d’ici à 2030, en se basant sur l’année 2015. Pour atteindre ces objectifs, les évaluations des bâtiments et des systèmes de construction doivent prendre en compte les émissions de gaz à effet de serre sur l’ensemble du cycle de vie plutôt que de se concentrer uniquement sur le carbone opérationnel. L ‘ASHRAE définit les mandats suivants pour atteindre ces objectifs :

• Objectif opérationnel pour 2030 : Tous les nouveaux bâtiments doivent avoir des émissions nettes de GES nulles pendant leur fonctionnement.

• Accélération des rénovations : Les travaux d’amélioration de l’efficacité énergétique des actifs existants doivent être bien avancés.

• Réduction du carbone incorporé : Les nouvelles constructions doivent réduire le carbone incorporé d’au moins 40 %.

• Objectif 2050 pour le cycle de vie : Tous les actifs nouveaux et existants doivent atteindre des émissions nettes de GES nulles sur l’ensemble de leur cycle de vie d’ici à 2050.

 

Stratégies de mise en œuvre de la décarbonisation

La décarbonisation de l’environnement bâti nécessite une approche technique à multiples facettes alignée sur le document de position 2024 de l’ASHRAE sur la décarbonisation des bâtiments. Ces stratégies se concentrent sur la minimisation du carbone tout au long de la vie (WLC) par le biais d’actions spécifiques au cycle de vie.

Des stratégies universelles pour tous les types de bâtiments

Des technologies et des méthodologies largement applicables permettent de réduire les émissions dans l’ensemble de l’environnement bâti :

• Electrification et pompes à chaleur : La technologie moderne des pompes à chaleur et les outils de décarbonisation conviennent à un large éventail d’applications commerciales.

• Ventilation à récupération d’énergie (VRE) : Les VRE servent d’outil principal de décarbonisation en capturant l’énergie totale autrement gaspillée (chaleur et humidité) du flux d’air d’échappement. Ce processus préconditionne l’air extérieur entrant, réduisant ainsi de manière significative les charges de chauffage et de refroidissement de l’équipement CVC primaire. Le guide Energy Savings Plus Health de l’EPA souligne qu’il est essentiel d’intégrer l’efficacité énergétique et la protection de la qualité de l’air intérieur, en notant que les systèmes de récupération d’énergie permettent aux bâtiments de maintenir des taux élevés de ventilation de l’air extérieur tout en réduisant de manière significative la charge sur les équipements de CVC.

• Géothermie à l’échelle du quartier : Des systèmes géothermiques bien conçus peuvent desservir des quartiers entiers plutôt que des structures individuelles.

• Récupération d’énergie thermique : La récupération de la chaleur des eaux usées, des centres de données et des processus industriels constitue une source de chaleur viable pour les bâtiments voisins.

• L’analyse du cycle de vie du bâtiment entier (WBLCA) : L’utilisation de la WBLCA permet aux ingénieurs de minimiser les impacts environnementaux en évaluant les émissions de gaz à effet de serre intrinsèques et opérationnelles tout au long de la vie du bâtiment.

• Optimisation des opérations et de la maintenance (O&M) : Les meilleures pratiques en matière d’exploitation et de maintenance peuvent réduire la consommation d’énergie de 10 % ou plus. Une exploitation et une maintenance efficaces commencent par des sous-compteurs d’énergie, des systèmes de surveillance et une mise en service structurée. Le remplacement des équipements inefficaces permet d’éviter l’augmentation des émissions liées à l’exploitation.

Stratégies pour les nouvelles constructions

Les nouveaux bâtiments offrent la possibilité d’intégrer des normes de haute performance dès la phase de conception. Ces stratégies s’alignent sur le plan stratégique 2025-2028 de l’ASHRAE, qui donne la priorité au leadership mondial dans la transition de l’environnement bâti vers un avenir durable.

• Fixation des objectifs lors de la phase de conception : L’établissement d’objectifs de décarbonisation et de réduction des émissions de carbone tout au long de la vie pendant la phase de conception maximise l’efficacité à long terme.

• Conception passive et systèmes à haut rendement : La priorité donnée à la conception passive permet de minimiser la demande initiale d’énergie. Les systèmes doivent être conformes à la norme 90.1 de l’ANSI/ASHRAE/IES, qui constitue la référence mondiale en matière de conception de bâtiments à haut rendement énergétique.

• Déplacement de la charge et alignement sur le réseau : L’intégration des énergies renouvelables et du stockage permet aux bâtiments de déplacer les charges pour s’aligner sur les périodes à plus faible teneur en carbone du réseau. L ‘Office des technologies du bâtiment du ministère de l’énergie propose des ressources complètes sur les bâtiments efficaces à interaction avec le réseau (GEB) et les stratégies de transfert de charge.

• Codes et normes de construction : Les codes réglementaires sont les principaux instruments qui favorisent l’adoption généralisée des pratiques de décarbonisation. L’International Code Council (ICC) fournit des ressources techniques sur la façon dont les codes modernes soutiennent ces initiatives.

Stratégies de modernisation des bâtiments

Les bâtiments existants présentent des défis complexes, mais les choix stratégiques en matière de conception permettent d’obtenir des résultats significatifs à long terme :

• Intégration des événements du cycle de vie : Le réaménagement est le plus efficace lors d’événements majeurs du cycle de vie, tels que les changements de propriétaire, les renouvellements de licence ou le remplacement d’équipements en fin de vie.

• Normes de performance des bâtiments (BPS) : Les normes obligatoires de performance des bâtiments et d’émission des appareils utilisent ces déclencheurs pour imposer des réductions significatives des émissions dans le parc immobilier existant.

• ANSI/ASHRAE/IES Standard 100 : Cette norme fournit un cadre technique pour la définition d’objectifs de performance énergétique et l’évaluation des niveaux d’efficacité dans les bâtiments existants. Des données détaillées sur la mise en œuvre sont disponibles dans la fiche d’information sur la norme ASHRAE 100-2024.

Décarbonisation des bâtiments, ventilation et qualité de l’air intérieur

Une décarbonisation efficace des bâtiments nécessite des technologies qui maximisent l’efficacité énergétique sans compromettre la qualité de l’air intérieur (QAI). Dans le paysage réglementaire moderne, la qualité de l’air intérieur reste une exigence essentielle pour la santé et la sécurité des occupants. Des systèmes de ventilation innovants, tels que les ventilateurs à récupération d’énergie (VRE), permettent de résoudre la tension entre l’efficacité de la haute performance et les exigences de qualité de l’air intérieur.

Le rôle de la ventilation équilibrée

Une ventilation accrue et équilibrée est la méthode la plus efficace pour améliorer la qualité de l’air intérieur. Le maintien d’un flux contrôlé d’air extérieur filtré tout en évacuant l’air intérieur vicié garantit des environnements intérieurs de haute qualité. L’American Lung Association confirme qu’une ventilation adéquate est essentielle pour maintenir des conditions intérieures saines.

Atténuer les risques aériens

Une stratégie d’atténuation à plusieurs niveaux, centrée sur une ventilation accrue, reste la norme dans l’industrie pour réduire la propagation des contaminants en suspension dans l’air. Les Centres de contrôle et de prévention des maladies (CDC) soulignent que l’amélioration de la ventilation dans les bâtiments protège les personnes des germes qui se propagent dans l’air. En outre, la norme ASHRAE 241 fournit le cadre technique formel pour le contrôle des aérosols infectieux par une ventilation et une filtration améliorées.

Normaliser des taux de ventilation plus élevés

L’évolution mondiale vers des taux de ventilation plus élevés a transformé la « nouvelle normalité » de la conception des bâtiments. En augmentant le volume d’air extérieur, les systèmes de construction diluent continuellement les contaminants intérieurs. Les directives de l’ASHRAE indiquent que les exploitants de bâtiments doivent maximiser la ventilation de l’air extérieur – dans la mesure où les conditions du système et de l’espace le permettent – afin de réduire la recirculation de l’air intérieur.

La solution ERV : L’efficacité au service de la santé

Les méthodes de ventilation conventionnelles gaspillent souvent de l’énergie, ce qui crée un conflit entre les objectifs de qualité de l’air intérieur et les efforts de décarbonisation. Les ventilateurs à récupération d’énergie résolvent ce conflit en capturant l’énergie totale autrement gaspillée – à la fois la chaleur et l’humidité – du flux d’air d’échappement pour pré-conditionner l’air extérieur entrant.

La documentation technique des outils de conception de la qualité de l’air intérieur de l’EPA souligne l’efficacité de ce processus. Plus précisément, l’équipement de récupération d’énergie permet aux implications énergétiques de 15 pcm par personne d’air extérieur de se comporter comme 5 pcm, tout en conservant les avantages de la qualité de l’air intérieur du taux plus élevé de 15 pcm. Il en résulte des réductions substantielles de la consommation d’énergie opérationnelle et des coûts d’équipement.

Le renforcement de la résilience favorise la décarbonisation

Le changement climatique pose des défis importants à l’environnement bâti, notamment les chaleurs extrêmes, l’augmentation des précipitations et l’élévation du niveau des mers. En outre, les événements sanitaires mondiaux ont mis en évidence le rôle que jouent les bâtiments dans la protection de la santé des occupants. Il est impératif que les bâtiments intègrent la résilience dans leur conception et leur fonctionnement pour garantir le succès des efforts de décarbonisation à long terme.

Définir la résilience des bâtiments

L’Académie nationale des sciences définit la résilience comme « la capacité de se préparer et de planifier, d’absorber, de récupérer et de s’adapter avec plus de succès à des événements défavorables ». Cette définition, établie dans le rapport historique Disaster Resilience : A National Imperative, sert de cadre fondamental à la planification des infrastructures modernes.

Élargir le cadre de résilience

L’ASHRAE élargit cette définition fondamentale pour y inclure les menaces financières, politiques et environnementales, ainsi que les événements liés aux catastrophes, aux conflits ou au climat. Cette perspective est formalisée dans le 2024 ASHRAE/CIBSE Joint PositionDocumentt, qui affirme que la résilience et la décarbonisation sont des objectifs interdépendants et intégrés. Dans ce cadre, l’obtention d’un environnement bâti à zéro carbone net est une condition préalable à la résilience climatique à long terme. Inversement, un bâtiment n’est pas vraiment résilient si son fonctionnement accélère les conditions climatiques qui menacent sa longévité.

Mise en œuvre de mesures actives efficaces

Pour équilibrer ces deux exigences, ASHRAE et CIBSE préconisent une approche basée sur le risque qui associe une conception passive à des systèmes actifs à haut rendement. Les solutions techniques doivent donner la priorité à l’efficacité des ressources afin de garantir que les bâtiments restent habitables en cas d’événements extrêmes ou d’instabilité du réseau.

• Atténuation de la charge : Les VRE constituent une mesure active essentielle en réduisant l’énergie thermique nécessaire au conditionnement de l’air extérieur. Cette efficacité permet aux bâtiments de maintenir les normes de qualité de l’air intérieur même lorsqu’ils fonctionnent sous les contraintes énergétiques typiques des scénarios post-catastrophe ou de forte demande.

• Considérations sur le carbone tout au long de la vie (wlc) : Les stratégies de résilience doivent également tenir compte du carbone tout au long de la vie. Le choix d’équipements durables et à haut rendement, comme les ventilateurs à récupération d’énergie, réduit la nécessité de remplacements fréquents et minimise l’impact du carbone incorporé dans l’entretien du bâtiment au fil du temps.

Optimiser la consommation d’énergie propre

Le succès de la décarbonisation des bâtiments dépend fortement de l’intensité en carbone du réseau électrique. Lorsque l’énergie du réseau repose sur des combustibles fossiles, les efforts de décarbonisation peuvent être entravés. Par conséquent, une énergie de réseau propre reste une condition essentielle à l’établissement d’un environnement net zéro.

La propreté de cette énergie fluctue en fonction de l’heure de la journée et de la saison. Par exemple, dans des régions comme la Californie, le réseau électrique est nettement plus propre pendant les heures matinales du premier semestre, alors qu’il reste riche en carbone pendant les nuits tardives ou les premières matinées d’automne.

La résilience des bâtiments soutient ces efforts en veillant à ce que les structures restent fonctionnelles et « en ligne » dans des conditions climatiques défavorables. Lorsque les bâtiments restent opérationnels, le réseau peut produire et distribuer de l’énergie pendant ces périodes optimales de « propreté ». À ce titre, la résilience des bâtiments sert de base à une décarbonisation efficace des bâtiments.

Comment parvenir à la résilience des bâtiments

Pour assurer la résilience des bâtiments, le document de synthèse de l’ASHRAE recommande plusieurs stratégies fondamentales en matière d’ingénierie et de conception. Ces lignes directrices garantissent que les structures restent fonctionnelles pendant et après les perturbations environnementales ou sociales :

• Conception de systèmes étendus : Concevoir et exploiter les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation ainsi que d’autres systèmes de construction pour aller au-delà des objectifs habituels en matière d’efficacité énergétique et de santé des occupants. La conception doit donner la priorité à la résistance aux événements extrêmes et garantir un fonctionnement continu ou un temps de récupération réduit après des perturbations catastrophiques.

• Intégrité de l’enveloppe : Développer et entretenir des enveloppes de bâtiments qui favorisent la résistance et le rétablissement face à des conditions météorologiques et environnementales extrêmes.

• Considérations spécifiques au site : Évaluez les sites de construction et l’emplacement des équipements de CVC dans une structure afin de minimiser les risques physiques qui pourraient compromettre les performances en cas de catastrophe.

Stratégies de résilience face aux menaces climatiques

Bien que développées à l’origine par le bureau du maire de New York pour répondre aux défis locaux, plusieurs stratégies de renforcement de la résilience servent de modèle pour une application géographique plus large. Ces méthodes se concentrent sur trois menaces principales identifiées dans les projections climatiques modernes : l’augmentation de la chaleur, la hausse des précipitations et l’élévation du niveau de la mer.

Stratégies de gestion de la chaleur croissante

L’effet d’îlot de chaleur urbain a un impact significatif sur les charges énergétiques des bâtiments. Selon les NYC Climate Resiliency Design Guidelines, les praticiens devraient donner la priorité à la sécurité thermique et à l’efficacité des systèmes grâce aux mesures suivantes :

• Atténuer les îlots de chaleur urbains : Veiller à ce qu’au moins 50 % de la surface du site du projet soit ombragée, végétalisée ou recouverte de surfaces à haute réflectance solaire.

• Réduire la pollution thermique industrielle : Utiliser la technologie de récupération de la chaleur perdue et les commandes de chauffage et de ventilation intermittentes pour minimiser les rejets thermiques.

• Mettez en œuvre une conception résistante à la chaleur : Utilisez les données climatiques prospectives du bureau du maire de New York pour le climat et la justice environnementale plutôt que les moyennes historiques pour sélectionner les matériaux et identifier les points de défaillance potentiels.

• Donnez la priorité à la sécurité thermique : Incorporez des systèmes de refroidissement mécanique ou des systèmes de refroidissement alternatifs résilients dans les espaces occupés afin de protéger la santé en cas d’épisodes de chaleur extrême.

Stratégies pour des précipitations plus importantes

Avec l’augmentation de l’intensité des précipitations, la gestion de l’eau sur site et la protection des systèmes internes sont des composantes du renforcement de la résilience. L’initiative AdaptNYC met en évidence plusieurs mesures d’adaptation :

• Gestion des eaux pluviales : Utilisez des infrastructures vertes, telles que les biefs et les bassins de rétention, pour gérer les eaux de ruissellement et réduire le fardeau des systèmes municipaux.

• Protection des installations mécaniques contre les inondations : Surélevez les équipements CVC&R critiques au-dessus de l’élévation de l’inondation projetée (DFE) afin d’assurer la continuité fonctionnelle lors d’événements pluvieux extrêmes.

• Matériaux résistants à l’humidité : Choisissez des matériaux de construction qui résistent à la formation de moisissures et aux dommages structurels lorsqu’ils sont exposés à une augmentation de l’humidité et à des infiltrations d’eau.

Stratégies pour faire face à l’élévation du niveau de la mer

Pour les bâtiments situés dans des zones côtières ou de faible altitude, la résilience passe par la protection de l’enveloppe du bâtiment et des biens internes contre les vagues et les inondations :

• Protection contre les inondations à sec : Appliquez des membranes imperméables et installez des protections contre les inondations à toutes les ouvertures afin d’empêcher l’eau de pénétrer dans la structure.

• Protection contre les inondations par voie humide : Concevoir des zones spécifiques au niveau du sol pour permettre à l’eau de circuler sans causer de dommages structurels, tout en protégeant tous les services publics essentiels.

• Déplacement des biens : Déplacez les appareillages électriques, les pompes à carburant et les ventilateurs à récupération d’énergie aux étages supérieurs ou dans des enceintes protégées afin d’éviter les dommages causés par l’eau salée et de garantir un temps de récupération plus rapide.

Plans de résilience municipaux dans l’ensemble des États-Unis

Les stratégies définies par la ville de New York ne sont qu’un exemple des approches globales élaborées aux États-Unis pour lutter contre le changement climatique. Ces cadres intègrent de plus en plus de mandats spécifiques pour l’environnement bâti afin de garantir la résilience et la décarbonisation à long terme des bâtiments.

D’autres grandes régions métropolitaines ont établi des feuilles de route similaires :

• Boston : L’initiative Climate Ready Boston vise à protéger la ville de l’élévation du niveau de la mer et de la chaleur extrême grâce à des infrastructures résilientes et à une défense côtière à l’échelle du quartier.

• Atlanta : Le plan d’action climatique de la ville met l’accent sur une résilience climatique équitable, en se concentrant sur l’efficacité énergétique et l’accès aux énergies propres pour atténuer l’effet d’îlot de chaleur urbain.

• Miami : Dans le cadre de la stratégie MiamiForeverClimateReady, la ville donne la priorité aux mesures de protection et d’adaptation contre les inondations pour faire face à la double menace de l’élévation du niveau de la mer et des ondes de tempête.

• Los Angeles : Le Green New Deal de L.A., une mise à jour du Sustainable City pLAn de la ville, fixe des objectifs ambitieux en matière de bâtiments à zéro émission et d’intégration des énergies renouvelables afin de favoriser la décarbonisation de la région.

En alignant la conception des bâtiments sur ces stratégies régionales d’action pour le climat, les ingénieurs et les promoteurs s’assurent que les structures nouvelles et existantes contribuent à un paysage urbain plus large et plus résilient.

Résilience des bâtiments, ventilation et qualité de l’air intérieur

Les bâtiments qui résistent au changement climatique favorisent également une meilleure QAI. En effet, à mesure que les conditions défavorables causées par le changement climatique se multiplient, un bâtiment capable de résister à ces événements pourra mieux préserver la santé et le bien-être des occupants. Cela inclut le maintien d’un air intérieur propre et sain pour les occupants grâce à une ventilation accrue et équilibrée.

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« …parce que la plupart des structures ont été construites pour résister aux conditions environnementales de leur époque. Ainsi, les nouvelles structures doivent anticiper futures climatiques futures dans leur conception afin d’éviter structurelles et environnementaux. »

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L’EPA partage cette idée dans un rapport intitulé « Adapting Buildings for Indoor Air Quality in a Changing Climate » (Adaptation des bâtiments à la qualité de l’air intérieur dans un climat changeant). Ce rapport indique que les maisons et les bâtiments nous protègent de l’extérieur, mais qu’ils sont confrontés à des menaces pour la QAI en raison du changement climatique. En effet, la plupart des structures ont été construites pour résister aux conditions environnementales de leur époque. Les nouvelles structures doivent donc anticiper les conditions climatiques futures dans leur conception afin d’éviter les problèmes structurels et environnementaux. En résumé, les structures résilientes seront mieux à même de protéger la QAI.

En outre, l’EPA souligne dans le même rapport l’importance de l’utilisation de la ventilation dans une conception structurelle résistante. Elle précise que la ventilation est un élément important du système de chauffage et de refroidissement d’un bâtiment, car elle contribue à réduire les polluants à l’intérieur. L’amélioration des conditions climatiques – qui rend les structures plus résistantes aux éléments – sans maintenir une ventilation adéquate peut avoir un effet négatif sur l’air intérieur.

Action gouvernementale pour la décarbonisation et la résilience

L’un des moyens les plus rapides de parvenir à la décarbonisation et à la résilience des bâtiments est que les gouvernements interviennent en adoptant une législation appropriée. Les gouvernements sont-ils prêts à relever le défi ? Le gouvernement fédéral des États-Unis a récemment fait un grand pas dans cette direction avec la loi sur la réduction de l’inflation. Par ailleurs, dans d’autres régions des États-Unis, les législateurs ont répondu à l’appel et mis en œuvre leurs propres lois. Voici un aperçu de ces efforts :

• Inflation Reduction Act (loi sur la réduction de l’inflation): Cette nouvelle loi prévoit 9 milliards de dollars pour les États afin qu’ils accordent des remises aux propriétaires pour la rénovation de l’ensemble de leur logement et pour l’achat de pompes à chaleur efficaces, de chauffe-eau à pompe à chaleur et d’autres équipements électriques, ainsi que pour la formation et l’éducation des entrepreneurs. Elle rétablit et augmente considérablement les crédits d’impôt pour les pompes à chaleur et les petits travaux d’amélioration de l’habitat, tels que l’isolation, et renforce les critères et le montant de la déduction fiscale pour la rénovation des bâtiments commerciaux. Les incitations fiscales à la construction de logements et de bâtiments commerciaux à haute efficacité énergétique sont également fortement renforcées, notamment pour les logements et les bâtiments « prêts pour l’énergie zéro ». La loi prévoit également une aide supplémentaire d’un milliard de dollars pour aider les États et les villes à adopter et à mettre en œuvre des codes énergétiques solides pour les bâtiments.
• La loi locale 97 de la ville de New York: Cette loi limitera les émissions de gaz à effet de serre pour la plupart des bâtiments de plus de 25 000 pieds carrés. Ce processus d’élaboration de règles implique la finalisation d’un certain nombre de définitions sur la manière dont les émissions de carbone sont calculées et sur les exceptions et allocations appropriées pour les bâtiments qui ont des exigences et des limitations spécifiques liées à leur fonction.
• Code zéro 2022 de la Californie: Il s’agit d’une norme énergétique pour les bâtiments zéro carbone (ZCB) pour les nouveaux bâtiments non résidentiels, les tours d’habitation et les hôtels/motels, qui sont les principaux types de bâtiments construits dans les villes aujourd’hui.
• La loi du Maryland sur les solutions climatiques pour 2022 (2022 Climate Solutions Now Act) : Cette loi crée une norme de performance énergétique des bâtiments qui exige que la plupart des bâtiments de plus de 35 000 pieds carrés commencent à déclarer leurs émissions directes liées au chauffage, à partir de 2025. Ces bâtiments devront ensuite réduire ces émissions de 20 % par rapport aux niveaux de 2025 d’ici à 2030 et parvenir à des émissions nettes de carbone nulles d’ici à 2040.
• Le plan d’action climatique 2021 du Vermont: Cette loi est un plan d’action climatique pour l’avenir. Elle présente deux suggestions majeures pour réduire les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments. La première consiste à accélérer considérablement le rythme auquel l’État procède à l’amélioration des conditions météorologiques dans les habitations, et la seconde à chauffer les bâtiments sans utiliser de combustibles fossiles grâce à une norme sur le chauffage propre.

Construire la décarbonisation + la résilience = amélioration de la condition humaine

Lorsque les bâtiments sont décarbonisés et rendus plus résilients, il ne s’agit pas seulement de maintenir une QAI suffisante, mais de l’améliorer. C’est là que les technologies de ventilation à haut rendement énergétique, telles que les VRE, entrent en jeu, comme nous l’avons mentionné plus haut. Ainsi, la décarbonisation et la résilience peuvent directement améliorer non seulement la QAI, mais aussi l’ensemble de la qualité de l’environnement intérieur (QIE) d’un bâtiment.

De plus, lorsqu’un bâtiment décarbonisé et résilient améliore également la QAI et la QIE, la condition humaine s’en trouve améliorée. Pourquoi en est-il ainsi ? Parce que quatre des principaux éléments de l’amélioration de la condition humaine – la santé, le bien-être, les fonctions cognitives et la productivité – sont soutenus par la décarbonisation et la résilience des bâtiments. Voici comment :

• Une meilleure santé : La décarbonisation et la résilience des bâtiments sont autant d’occasions d’améliorer la QAI et la QEI. Lorsque c’est le cas, les occupants peuvent respirer un air intérieur plus propre et plus sain, ce qui améliore la santé.
• Bien-être renforcé : Un bâtiment décarbonisé et résilient contribue à protéger les occupants des risques extérieurs. Cela favorise une plus grande tranquillité d’esprit, ce qui conduit à un meilleur bien-être.
• Amélioration des fonctions cognitives : Lorsqu’un bâtiment décarbonisé et résilient améliore également la QAI, les fonctions cognitives peuvent s’en trouver améliorées. Une étude de Harvard a révélé qu’en moyenne, les scores cognitifs étaient 61 % plus élevés dans un environnement simulé de bâtiment vert à faible concentration de composés organiques volatils (COV), par rapport à un environnement intérieur présentant une QAI déficiente. L’étude a également révélé que les scores étaient 101 % plus élevés dans un environnement simulé de bâtiment vert associé à un doublement du taux de ventilation de l’air extérieur de 20 CFM par personne (le taux recommandé par l’ASHRAE) à 40 CFM par personne.
• Augmentation de la productivité : Si les occupants connaissent une amélioration cognitive grâce à une meilleure QAI dans un bâtiment décarbonisé et résilient, ils pourraient également être plus productifs. Une autre étude de Harvard a montré que doubler le taux d’un système de ventilation conventionnel de 20 CFM par personne à 40 CFM par personne ne coûte qu’environ 32 dollars par personne et par an et conduit à une augmentation de la productivité de 6 500 dollars par personne et par an. Et si l’on ajoute un VRE, l’augmentation prévue des coûts énergétiques peut être réduite jusqu’à 60 %.

Diagramme de Venn : Construire la décarbonisation, construire la résilience et améliorer la condition humaine

Aujourd’hui, nous constatons que pour lutter contre le changement climatique, il faut décarboniser les bâtiments et les rendre plus résistants. Ce faisant, il est possible d’améliorer la condition humaine. Il s’agit là des trois piliers de l’amélioration des bâtiments : la décarbonisation, la résilience et l’amélioration de la condition humaine. Pour démontrer leur interconnexion, j’ai compilé le diagramme de Venn ci-dessous qui montre que l’amélioration de la QAI et de la QEI est au cœur de ces trois piliers.

En résumé

Le changement climatique est de plus en plus grave et des mesures doivent être prises pour l’enrayer. L’environnement bâti peut jouer un rôle central dans la lutte contre le changement climatique en favorisant la décarbonisation et la résilience. De telles actions peuvent contribuer à soutenir la durabilité, tout en améliorant la condition humaine. L’environnement, la santé et le bien-être des occupants des bâtiments en sortent gagnants.

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