Architecture durable | Institut royal d'architecture du Canada

Architecture durable

En 1997, des scientifiques et des décideurs des quatre coins du monde se sont réunis à Kyoto et ont convenu qu’en 2010, les émissions de gaz à effet de serre devaient être réduites à des niveaux d’environ cinq pour cent inférieurs à ceux de 1990. Or, depuis cette entente, bien des pays ont déployé plus d’efforts à débattre de la valeur et des responsabilités liées à un comportement durable qu’à réduire leurs émissions de carbone. Bien que le Canada soit un signataire du Protocole de Kyoto, les Canadiens ont augmenté leurs émissions de gaz à effet de serre de plus de 20 pour cent par rapport à leurs niveaux de 1990. Les scientifiques nous avertissent maintenant qu’il faut viser une réduction de 20 à 25 pour cent des niveaux d’émissions de gaz à effet de serre de 1990 d’ici l’an 2020 si nous voulons éviter les effets dangereux du changement climatique. Peu importe dans quelle mesure ils ont raison, nous ne pouvons continuer à surconsommer des ressources non renouvelables et à causer ainsi la pollution de l’eau, de la terre et de l’air.

La notion d’architecture véritablement durable peut être définie comme étant la création de bâtiments dont la conception, la construction et l’exploitation ne consomment que des ressources renouvelables. La durabilité s’entend aussi de la fabrication et du transport des matériaux, des composantes et de l’équipement de construction. Les membres des Premières nations sont peut-être les derniers habitants de l’Amérique du Nord à avoir vraiment compris le sens du mot durabilité et à avoir vécu en conséquence. Les exemples actuels d’architecture véritablement durable sont rares, si tant est qu’ils existent.

Les débats sur l’exploitation des sables bitumineux, l’écoblanchiment, l’efficacité des programmes LEED® et la plateforme énergétique du gouvernement fédéral sont fascinants, mais il faudrait plutôt insister sur des cibles d’amélioration de la performance énergétique des bâtiments et viser une architecture durable. Déjà, à l’époque de la publication du World Earth Catalog, dans les années 1960, des architectes comme Buckminster Fuller discutaient d’architecture durable et d’énergie renouvelable et s’en faisaient les ardents défenseurs. Dans les années 1970, les Canadiens étaient d’ailleurs des chefs de file mondiaux en matière de conception et de création de bâtiments résidentiels éconergétiques et « super-isolés ».

Comme les bâtiments consomment plus de 40 pour cent des matériaux bruts et de l’énergie produite au Canada, il y a place à une réduction considérable de la pollution et des émissions de gaz à effet de serre dans le secteur du bâtiment. Les architectes canadiens ont une occasion formidable de conjuguer leurs efforts avec ceux des autres concepteurs, artistes, constructeurs, ingénieurs, environnementalistes, décideurs et autres politiciens pour réduire l’empreinte environnementale de tous les bâtiments et contribuer à la création d’une architecture durable.

L’IRAC plaide activement en faveur de bâtiments « plus verts » et d’une architecture plus respectueuse de l’environnement. La présente section décrit la position de l’IRAC sur les politiques publiques qui influent sur la conception des bâtiments, et elle se veut un outil pour aider les aux architectes à promouvoir des pratiques plus durables.

Défi 2030 de l’IRAC

Le Défi 2030 est devenu une initiative internationale visant à réduire de beaucoup les émissions de gaz à effet de serre des bâtiments. L’IRAC, tout comme d’autres ordres provinciaux et territoriaux d’architectes, a adhéré à ce programme qui établit des cibles de réduction de la consommation énergétique des bâtiments neufs et existants. L’objectif fondamental du Défi est que les bâtiments neufs et rénovés n’utilisent aucun combustible fossile et n’émettent aucun gaz à effet de serre (GES – dioxyde de carbone, méthane, acide nitreux, hexafluorure de soufre, HFC et CFC) en 2030.

Les architectes doivent posséder les compétences, maîtriser la méthodologie et disposer des outils nécessaires pour concevoir des bâtiments éconergétiques, et ils doivent aussi avoir accès à la documentation et à l’information qui aideront les clients à adhérer au Défi 2030. Le groupe de travail Défi 2030 de l’IRAC a été créé pour élaborer cette documentation et définir les procédures qui aideront les architectes, les décideurs et les clients à concevoir et à créer des bâtiments durables. 

Systèmes d’évaluation des bâtiments durables

Les systèmes d’évaluation des bâtiments durables tentent d’évaluer et de quantifier la conception, la construction et l’exploitation de bâtiments « verts ». Parmi ces systèmes, on compte LEED® Canada, Green Globes et BREEAM. Ce sont des outils très utiles pour établir des cibles, sensibiliser à l’architecture durable et rendre les normes de conception et de construction de bâtiments plus rigoureuses.

LEED® Canada (Leadership in Energy and Environmental Design) utilise un système d’attribution de points pour évaluer un bâtiment dans les six domaines suivants :

  • aménagement écologique des sites
  • gestion efficace de l’eau
  • énergie et atmosphère
  • matériaux et ressources
  • qualité des environnements intérieurs
  • innovation et processus de design

Plusieurs bâtiments, à la grandeur des États-Unis et du Canada, ont été construits selon les exigences du système d’évaluation LEED®. Généralement, ce système renforce la sensibilité, l’intérêt et les connaissances du public sur l’importance de construire des installations plus durables et écologiques. Certains projets LEED® ont même déjà atteint les cibles prévues au Défi 2030.

Le Living Building Challenge est quant à lui une initiative du Cascadia Green Building Council qui amène les concepteurs et les constructeurs à aller encore plus loin que le système d’évaluation LEED® en matière de durabilité. Ce programme prévoit par exemple que les bâtiments ne seront pas construits sur des sites écologiquement fragiles, que les eaux seront captées, utilisées et purifiées sur place et que les besoins énergétiques seront comblés par des systèmes d’énergie renouvelable sur place. Le Living Building Challenge a pour but de stimuler et d’encourager l’avenir de l’architecture véritablement durable.

La Building Research Establishment’s Environmental Assessment Method (BREEAM) est une méthode d’évaluation de la performance environnementale des bâtiments largement utilisée en Europe. Elle a été importée en Amérique du Nord où elle a pris le nom de Green Globes, et est détenue et exploitée par la Green Building Initiative (GBI). Au Canada, elle a pris le nom de BOMA BESt(Building Environmental Standards), et est détenue et exploitée par la Building Building Owners and Managers Association (BOMA).

Les architectes devraient encourager tous les ordres de gouvernement, les maîtres d’ouvrage et les clients à réaliser des projets éconergétique. L’utilisation de systèmes d’évaluation et d’attribution de points et la participation d’un « professionnel agréé » au processus de conception et de mise en service d’un bâtiment ne doivent toutefois pas remplacer la réflexion approfondie, la prise de décision logique et les compétences nécessaires à la conception d’un bâtiment éconergétique. Il est important que les clients et les architectes comprennent clairement leurs obligations et responsabilités respectives en matière de cibles et d’objectifs de performance énergétique. Des attentes irréalistes mènent souvent à la déception, à d’âpres discussions d’ordre financier et à des querelles juridiques. 

Améliorer le Code du bâtiment et les normes

L’Institut de recherche en construction du Conseil national de recherches du Canada (IRC-CNRC) publie des codes du bâtiment pour adoption par les provinces et autres autorités de compétence au Canada.  Le Code modèle national de l'énergie pour les bâtiments  (CMNÉB) établit des exigences minimales pour les éléments qui déterminent l’efficacité énergétique des bâtiments et tient compte des coûts de construction à l’échelle régionale, des types de combustible et de leurs coûts selon les régions et des différences climatiques régionales. En plus des sections traitant de l’enveloppe du bâtiment, le CMNÉB fournit des renseignements détaillés sur l’éclairage, les systèmes de CVCA, le chauffage de l’eau sanitaire et l’énergie électrique. 

Actuellement, les normes et exigences de performance énergétique des codes du bâtiment du Canada sont inférieures à celles des États-Unis et de bien d’autres pays européens. Il y aurait lieu de les mettre à jour pour tenir compte de l’important effort mondial visant à créer une architecture durable et des bâtiments éconergétiques. Des codes actualisés et plus rigoureux auraient pour effet d’améliorer l’efficacité énergétique des nouvelles constructions. Les architectes doivent soutenir le CMNÉB et promouvoir la mise à jour des exigences ayant trait à la performance énergétique dans les nouveaux codes du bâtiment.

Il est important de rappeler que les codes du bâtiment ont toujours été basés sur les normes minimales de performance et de conception; il y aurait lieu d’encourager les clients à aller au-delà de ces normes lorsque cela se justifie d’un point de vue économique. En tant que groupe de professionnels, les architectes canadiens ont adhéré au Défi 2030. Pour améliorer dès maintenant de 60 % l’efficacité énergétique des bâtiments, il faut aller au-delà des normes minimales des codes du bâtiment. 

Évaluation sur le cycle de vie

Depuis plus de dix ans, l’ATHENA Institute aide les architectes, les ingénieurs et d’autres professionnels à évaluer les impacts environnementaux des bâtiments neufs et existants au moyen de l’évaluation sur le cycle de vie. Cette évaluation est un mode reconnu sur la scène internationale pour évaluer les impacts d’un produit ou d’un processus sur l’environnement pendant toute sa durée de vie utile. Elle est largement reconnue comme l’une des meilleures façons d’évaluer et de comparer les impacts environnementaux de divers matériaux de construction.

L’institut a développé un logiciel intitulé ATHENA® Impact Estimator for Buildings qui aide les professionnels du bâtiment à évaluer les incidences environnementales de diverses options conceptuelles pour la plupart des projets de construction et de rénovation.

Ce logiciel accorde à l’environnement la même importance qu’à d’autres critères de conception plus traditionnels, dès l’étape de l’élaboration du concept. Il intègre les bases de données d’ATHENA qui sont utilisées partout dans le monde et qui couvrent plus de 90 pour cent des systèmes de structure et d’enveloppe couramment spécifiés dans les bâtiments résidentiels et commerciaux. Il permet également de simuler plus de 1 200 différentes combinaisons d’ensembles et peut modéliser 95 pour cent du parc de bâtiments de l’Amérique du Nord.(www.athenasmi.org)

Analyse du coût sur le cycle de vie

L’analyse du coût sur le cycle de vie est une méthode d’évaluation du coût total de la propriété d’une installation. Elle tient compte de tous les coûts liés à l’acquisition, à l’exploitation et à la mise hors service d’un bâtiment ou d’un système du bâtiment. Elle est particulièrement utile pour comparer des solutions de rechange qui satisfont aux mêmes exigences de performance, mais dont les coûts initiaux et les coûts d’exploitation diffèrent, et pouvoir ainsi choisir l’option qui permet de réaliser les plus grandes économies. Par exemple, l’analyse du coût sur le cycle de vie aidera à déterminer la rentabilité d’intégrer un système de CVCA à haute performance ou un système de vitrage, dont les coûts initiaux seront peut-être plus élevés, mais qui permettront de réduire considérablement les coûts d’exploitation et d’entretien.

Le coût sur le cycle de vie le plus bas est la mesure la plus simple et la plus facile à interpréter d’une évaluation économique. Certaines autres mesures sont couramment utilisées, comme les économies nettes (ou les avantages nets), le ratio des économies à l’investissement (ou le ratio des économies au coût), le taux de rentabilité interne et la période de récupération. Ces mesures sont cohérentes avec celle du coût sur le cycle de vie le plus bas, si elles utilisent les mêmes paramètres et couvrent une même période. Les économistes du bâtiment, les spécialistes agréés en valeurs, les ingénieurs des coûts, les architectes, les économistes en construction, les chercheurs en exploitation des bâtiments et autres spécialistes peuvent utiliser l’une ou l’autre ou plusieurs de ces techniques pour évaluer un projet. L’approche permettant de faire des choix rentables dans les projets de construction est généralement assez semblable, qu’on l’appelle estimation des coûts, ingénierie de la valeur, ou analyse économique.

L’analyse du coût sur le cycle de vie vise à estimer les coûts globaux de solutions de rechange et de choisir le concept qui aura le coût sur le cycle de vie le plus bas tout en ayant les qualités et la fonctionnalité requises. Cette analyse doit être réalisée au début du processus de conception, lorsqu’il est encore possible de raffiner le concept pour réduire les coûts globaux.

L’analyse du coût sur le cycle de vie est une méthode économique d’évaluer un projet ou diverses alternatives au cours d’une période donnée. Elle permet de calculer le coût sur le cycle de vie de solutions ou de systèmes ayant le même but et de les comparer pour déterminer l’option la plus économique au cours de la période étudiée. (ASTM E917 - 05e1Standard Practice for Measuring Life-Cycle Costs of Buildings and Building Systems.(www.astm.org)

Tous les ordres de gouvernement, leurs agences et les corporations de la couronne, tout comme les promoteurs privés, devraient être encouragés à élaborer des programmes de construction, à choisir des concepts et à octroyer des contrats de construction sur la base des coûts du cycle de vie et non seulement sur les coûts de construction initiaux.  Une approche plus holistique aidera les propriétaires des bâtiments à prendre conscience des avantages financiers à long terme de la réduction des coûts d’exploitation et d’entretien des bâtiments et devrait avoir un effet positif sur la performance énergétique des bâtiments.

Logement et construction résidentielle

Depuis bien des années, la Société canadienne d’hypothèques et de logement (SCHL) participe à la recherche et au développement de logements éconergétiques et de maisons à consommation énergétique nette zéro. Tout récemment, l’initiative de maisons de démonstration durables EQuilibriumMC de la SCHL a donné lieu à la construction de douze maisons à consommation énergétique nette zéro, situées aux quatre coins du Canada.

  • Les gouvernements fédéral et provinciaux devraient instaurer des programmes incitatifs et offrir des allégements fiscaux pour favoriser l’amélioration énergétique des habitations construites avant 1980.
  • On devrait offrir des incitatifs financiers, incluant des taux d’emprunt et des taux hypothécaires réduits, pour encourager la construction de maisons qui consomment peu ou pas de combustibles fossiles.
  • Les architectes devraient aider l'Association canadienne des constructeurs d'habitations à améliorer les normes de construction.
  • Les architectes devraient plaider auprès des municipalités, des promoteurs résidentiels et des acheteurs de maisons pour que les maisons neuves soient construites selon les cibles de performance énergétique du Défi 2030 auquel a adhéré l’IRAC.

Maisons à consommation énergétique nette zéro

Un bâtiment à consommation énergétique nette zéro est un bâtiment qui produit au moins autant d’énergie qu’il en consomme pour fonctionner comme prévu. Cet objectif est relativement facile à atteindre pour une maison unifamiliale dont l’enveloppe est très efficace et qui intègre des systèmes d’énergie renouvelable solaire, éolienne, géothermique ou autre pour produire l’énergie nécessaire à ses besoins de chauffage et d’électricité. Souvent, le bâtiment sera relié au réseau électrique local pour éviter les coûts de systèmes de stockage dans des batteries. Les systèmes d’énergie solaire et éolienne qui génèrent de l’électricité coûtent cher; les systèmes collectifs qui desservent plus d’un bâtiment sont plus abordables. (www.netzeroenergyhome.ca)

Les conditions climatiques ont des incidences importantes sur la capacité d’un bâtiment à atteindre un objectif de consommation énergétique nette zéro; un bâtiment situé dans le cercle polaire arctique a une demande plus grande en éclairage et en chauffage lorsque la lumière du jour se fait rare. La conception d’un bâtiment situé dans le sud de l’Ontario posera des défis de chauffage et de climatisation particuliers. La plupart des bâtiments à consommation énergétique nette zéro ont un système énergétique ou un système de chauffage de secours qui servira par exemple pendant l’entretien des systèmes à énergie renouvelable.  Ironiquement, l’un des importants incitatifs à la construction de bâtiments à consommation énergétique nette zéro est de se doter d’un système de secours en cas de pannes électriques de longue durée.

Le Défi 2030 vise à ce que tous les bâtiments neufs et rénovés soient à carbone neutre en l’an 2030. Le savoir et la technologie actuels permettent l’atteinte de cet objectif bien avant 2030 dans le cas des logements neufs. Les rénovations et améliorations énergétiques du parc de logements existants posent toutefois un défi plus grand, mais peuvent avoir un impact énergétique beaucoup plus grand.

Les municipalités doivent faciliter la densification

Dans l’objectif de réduire l’étalement urbain, toutes les municipalités doivent être incitées à modifier leurs politiques de zonage et d’aménagement du territoire, de manière à permettre des lotissements plus denses, à usages mixtes. Les architectes sont invités à démontrer aux autorités municipales qu’il est possible de faire preuve de créativité et d’accroître la densité urbaine tout en rendant les villes plus vivables.

Transports

Les gouvernements, à tous les niveaux, doivent augmenter considérablement le financement du transport en commun et élaborer des politiques qui soutiennent d’autres moyens de transport, tant pour les marchandises que pour les personnes. Le gouvernement transmet actuellement des messages polyvalents par ses politiques et priorités de subventions au transport. Les architectes devraient intervenir auprès du gouvernement fédéral pour qu’il cesse de favoriser l’expansion du réseau d’autoroutes et d’élaborer des programmes qui incitent à l’utilisation accrue de l’automobile et pour qu’il oriente plutôt ses politiques de manière à favoriser le transport en commun et d’autres modes de transport (la bicyclette, par exemple).

Sources d’énergie de remplacement et d’énergies renouvelables

Pour atteindre les objectifs du Défi 2030, il faudra de plus en plus intégrer aux bâtiments des technologies qui font appel à des sources d’énergie de remplacement. Les architectes sont invités à faire des recherches sur tous les nouveaux types de systèmes à énergie renouvelable et à s’assurer que leur documentation est à jour au fur et à mesure que les technologies évoluent. Il existe de nombreuses sources d’information sur les énergies de remplacement et les énergies renouvelables. Voir les sites suivants : 

Les architectes devraient plaider en faveur de l’extension de la recherche et développement sur les nouvelles sources d’énergie (telles que l’hydrogène, le vent et l’énergie solaire). De plus,ils doivent exercer des pressions auprès du gouvernement fédéral pour que soit étendue la portée des programmes incitatifs sur l’amélioration énergétique des bâtiments existants et la mise en place de systèmes à énergie renouvelable.

Gestion des déchets de construction

Dans l’objectif de réduire les déchets de construction, tous les ordres de gouvernement devraient instaurer des mesures incitatives au recyclage pendant la construction (p. ex., des crédits d’impôt pour les matériaux et les composantes recyclés) et des mesures dissuasives à la production de déchets de construction (p. ex., augmentation des redevances de déversement ou autres frais). Les architectes sont encouragés à favoriser le recyclage et la réduction des déchets de construction lorsqu’ils préparent leurs plans et devis.

Intégration d'un volet santé à la conception architecturale

En collaboration avec les professionnels de la santé, les architectes devraient être sensibilisés à intégrer des questions de santé publique à leurs projets de construction et de rénovation de bâtiments publics. L’obésité et l’asthme sont deux maladies qui affectent de plus en plus les jeunes; les adolescents d’aujourd’hui ont même une espérance de vie plus courte que celle de leurs parents, selon le US Center for Disease Control. Des escaliers bien identifiés et accueillants invitent à l’exercice. Les petites collectivités où il est possible de tout faire à pied invitent aussi à l’exercice et réduisent les déplacements en automobile et la pollution qui en découle. Les stationnements pour bicyclettes et les douches et vestiaires sur les lieux de travail favorisent l’activité physique et améliorent la santé des travailleurs. Il a été démontré que l’exposition à la lumière naturelle (et l’exposition limitée au soleil) améliore la santé de tous, et particulièrement des patients en convalescence.