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Projet intégrateur en développement durable de l’école Polytechnique

Ireland’s écovillage at Cloughjordan
© Kaid Benfield's Blog

Les étudiants de l’école Polytechnique, issus de tous les programmes de génie, ont travaillé à la conception d'habitations durables et de leurs services connexes pour un futur ecovillage.  Le but : inculquer une réflexion profonde aux futurs diplômés sur le rôle de l’ingénieur dans la société et le développement durable.

 

Les projets

L’objectif du projet intégrateur était de mettre en place un village dont l’impacte environnemental serait minimal. Le site, situé à proximité d’un lac et d’une forêt, devait permettre l’implantation d’un village constitué de condominiums de deux étages sans sous-sol. Les maisons ne devaient être reliées ni au système d’égout municipal, ni au réseau d’électricité d’Hydro-Québec.
 
Les étudiants eurent donc la chance de se questionner sur des méthodes efficaces et durables de chauffage, climatisation, ventilation, électricité et gestion de l’eau.
 

Chauffage et climatisation

Après s’être interrogés longuement sur les divers options qui s’offraient, les étudiants ont finalement opté pour la géothermie en tant que système principal de chauffage. Des thermopompes reliées à des systèmes hydrauliques et à air pulsé utilisent le lac à proximité comme batterie hydraulique. Le système hydraulique est finalement constitué d’un plancher radiant en ardoise produites localement. Ces ardoises présentent l’avantage d’avoir une forte chaleur spécifique et une forte densité, elles constituent donc une bonne masse thermique. La boucle ainsi créée permet les échanges de chaleurs et le système sert au chauffage des bâtiments.
 
La climatisation est assurée par le système d’air pulsé pour éviter le phénomène de paroi froide et donc l’apparition de condensation qui pourrait apparaître si on utilisait le plancher radiant en climatisation. L’avantage d’utiliser la géothermie en chauffage et en climatisation est de maintenir le lac en température d’année en année (si on ne l’utilisait que en climatisation ou en chauffage le lac se réchaufferais ou se refroidirais chaque année) et donc de ne pas détruire les écosystèmes présents.
 

Systèmes secondaires

Deux autres systèmes de chauffage sont utilisés, la biomasse et le solaire passif. Le chauffage biomasse est constitué de chaudières à bois utilisant des bûches provenant de l’entretien de la forêt adjacente aux habitations. Le solaire passif couplé au plancher radiant permet de répartir la chaleur dans tout le bâtiment. Cependant la conception bioclimatique n’est pas optimale car une grande partie des surfaces orientées au sud est utilisée pour produire de l’électricité ainsi que de l’eau chaude sanitaire par le biais de panneaux solaires photovoltaïques et thermiques. La place restante pour disposer des vitrages sur la partie sud et donc profiter du soleil est alors limitée.
 

Ventilation

La ventilation est constituée de deux parties, une ventilation récupératrice de chaleur, et une ventilation par tirage naturelle. La ventilation récupératrice de chaleur est un système classique relié à un échangeur d’air de haute performance. La ventilation par tirage naturel est constituée d’un puits canadien et d’une cheminée solaire. La cheminée solaire en faisant chauffer de l’air capté dans la parie supérieur du bâtiment créer une dépression dans l’enceinte, cette dépression permet à l’air de passer par le puits canadien ceci sans utiliser de ventilateur.
 

Eau et électricité 

Afin de subvenir à leurs besoins en électricités les habitations utilisent des panneaux solaires photovoltaïque reliés à des batteries ainsi elles peuvent éviter d’avoir à se relier à Hydro-Québec. L’eau sanitaire consommée est puisée à proximité des bâtiments. Une fois utilisée celle-ci passe dans une fausse sceptique pour décanter puis dans un système d’épuration appelé BIONEST. Ce système utilise une flore bactérienne afin de traiter l’eau mais doit être chauffé pour améliorer le processus.
 

Et pour gérer le tout ?

Tout ces systèmes nécessitent un technicien de maintenance à temps plein (vider les condensats du puits provençale, changer l’eau de batteries, en hiver alimenter les chaudières bois pour éviter les explosions des conduites si un condominium est inoccupé, vérifier l’état de l’épuration BIONEST, entretenir la forêt récupérer le bois et en faire des bûches,). Un système central de gestion des déchets sera mis en place, dont un compostage des déchets verts.
 

Les plus

La taille du projet permet d’utiliser des systèmes centraux permettant de faire des économies d’échelles et d’avoir des techniciens pour leur entretient. Il n’y a pas de consommation d’électricité provenant de l’extérieur et le traitement des eaux usées est fait sur place. Le système géothermique est peu dispendieux car on évite de forer pour le mettre en place. Une partie du système de ventilation n’utilise pas d’électricité. La gestion centrale des déchets permet le compostage. Le bois dégagé par l’entretient de la forêt utilisé comme bois de chauffage évite le rejet de méthane dans l’atmosphère.
 

Les moins

Le système pollue car il utilise des batteries pour les panneaux solaires qui en plus limitent les surfaces vitrées au sud. Il n’y a pas réutilisation des eaux grises pour les toilettes. Il est possible d’augmenter le COP géothermique en utilisant un système de géothermie en système ouvert, les gaz de fermentation (méthane) du compostage centrale et de la chaleur dégagé par celle ci pourraient être utilisés en chauffage.
 
 
Pour plus d’information sur le projet:
 
 

Évènements à suivre

Jeudi, 23 Octobre, 2014 (Toute la journée)
Mercredi, 5 Novembre, 2014 (Toute la journée)
Mercredi, 5 Novembre, 2014 (Toute la journée)

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