Texte : Ian VanDuzer
Photographie : Sandra Mulder & Morgan Rice, Les graphiques: Michelle Hayward
On les trouve dans toutes les villes : des gratte-ciel en béton de plus de huit étages. Construits entre 1960 et 1990, ces complexes en béton constituent l'épine dorsale de la plupart de nos villes, marquant une première véritable tentative de construire des logements en hauteur plutôt qu'en largeur.
Aujourd'hui, les propriétaires de ces bâtiments sont confrontés à un choix. Face à la hausse des coûts de l'énergie et aux appels croissants à une meilleure efficacité énergétique de la part des pouvoirs publics et des gouvernements, de nombreux propriétaires cherchent des solutions pour améliorer considérablement les performances de leurs bâtiments tout en générant un retour sur investissement positif.
C'est cette application pratique qui rend les éléments d'une rénovation énergétique en profondeur si pertinents pour une étude Steligence®, explique Matthew Winters, chef de projet pour l'initiative Steligence® d'ArcelorMittal Dofasco. « Lorsque nous planifions notre prochaine étude, nous étudions les éléments que les architectes et les ingénieurs utiliseront, explique-t-il. Nous souhaitons nous intéresser aux tendances actuelles du secteur de la construction. »
La dernière étude Steligence®, publiée en novembre dernier, en est un parfait exemple, en examinant différentes solutions de revêtement dans le cadre d’une rénovation énergétique en profondeur.
Aller en profondeur
Une rénovation énergétique profonde est une approche globale visant à grandement améliorer l'efficacité énergétique d'un bâtiment. En général, l'objectif est d'augmenter l'efficacité de 50 % par rapport à la valeur de référence. Une rénovation énergétique profonde comporte de nombreux aspects, mais, comme l'illustre le concept de maison passive, la façade du bâtiment joue un rôle crucial dans la rétention de la chaleur et la protection contre le froid.
C'est là qu'intervient le revêtement extérieur, une approche qui consiste à « recouvrir » un bâtiment existant avec une enveloppe extérieure, afin de réduire considérablement les pertes de chaleur tout en minimisant les perturbations du bâtiment lui-même. Le revêtement en lui-même n'est pas un procédé nouveau, mais l'importance croissante accordée à la rénovation des bâtiments anciens a donné lieu à une nouvelle étude Steligence® sur diverses méthodes éprouvées et émergentes de revêtement.
L'étude a quantifié huit assemblages de revêtements de façade pour des immeubles de grande hauteur en béton construits entre 1960 et 1990, d'au moins huit étages et comptant au moins 60 logements. Ces assemblages sont répartis en deux grandes catégories : les écrans pare-pluie et les enceintes barrières. Chaque assemblage a été évalué selon sept indicateurs clés de performances (ICP) : coût total d'installation, performance thermique globale, épaisseur et poids de l'assemblage, durée de vie prévue, potentiel de réchauffement climatique et constructibilité.
Pourquoi ces choix ?
Avant d'aborder les résultats de l'étude, M. Winters a partagé quelques réflexions sur les raisons du choix de ces paramètres spécifiques pour l'étude SteligenceMD « Avec un revêtement, on pose une nouvelle enveloppe sur un mur existant. Cela alourdit le bâtiment, explique-t-il. Il faut donc un bâtiment déjà bien construit pour supporter ce poids supplémentaire sans causer de problèmes structurels. »
Un autre facteur était à prendre en compte : les rénovations sont, par définition, difficiles à généraliser. « Il n'existe pas de solution miracle, souligne M. Winters. Il s'agit donc simplement de comprendre certains de ces cas de figure et de recommander des solutions adaptées au cas par cas. »
Cependant, malgré les spécificités, M. Winters estime qu'une étude comme celle-ci est cruciale. « Pour que le Canada atteigne ses objectifs de décarbonation, nous ne pouvons pas nous contenter de nous concentrer sur les nouveaux bâtiments, déclare-t-il. Il y a tellement de bâtiments existants qui ont besoin d'être modernisés, et on économisera énormément de carbone en les rénovant plutôt qu'en les démolissant et en construisant quelque chose de neuf au même endroit. »
Analyser les résultats.
Ce qui apparaît immédiatement à l'examen du tableau des résultats quantifiés, est qu'il n'y a pas de gagnant évident quant au meilleur assemblage à utiliser pour le revêtement. « Nous avons évité de tirer une conclusion définitive, car ce sont les architectes et les ingénieurs qui détermineront leurs priorités », explique M. Winters.
Certains systèmes de protection contre la pluie présentent des performances thermiques insuffisantes, mais sont excellents en termes de durée de vie nominale (quarante ans). En revanche, les systèmes EIFS standards de l'industrie affichent des performances moyennement bonnes sur tous les critères, à l'exception de la durée de vie nominale (10 ans) et du poids. Aux fins de cette étude, la durée de vie nominale a été définie comme la durée de vie garantie du système.
Et puis il y a l'assemblage IMP, qui est bien équilibré, présentant un coût intermédiaire ainsi que d’excellentes efficacité thermique et épaisseur. « Il est juste de dire que l’Assemblage 7 n’est pas le meilleur dans chaque cas, reconnaît M. Winters. Ce n'est pas le moins cher. Sa durée de vie théorique n'est pas exceptionnelle. Mais lorsqu'on considère l'ensemble de ses caractéristiques de manière globale, il semble plutôt performant, et il y a très peu de points faibles, ce qui n'est pas forcément le cas des autres systèmes. »
Tout cela, encore une fois, est une question d'interprétation et de priorisation. « Vous pouvez avoir un projet où le seul critère est le coût, explique M. Winters. Cela vous orienterait vers un système EIFS plutôt qu'un écran pare-pluie. »
Ou bien, des considérations extérieures aux sept indicateurs clés de performances (ICP) choisis peuvent influencer la prise de décision. « Comment quantifier l'esthétique ? plaisante M. Winters. Je pense que c'est le principal avantage d'un système écran pare-pluie : vous avez un choix beaucoup plus large d'options pour votre revêtement, ce qui vous permet de réimaginer votre bâtiment de manière vraiment saisissante. »
« Mais cela ne transparaît pas forcément dans l'étude. »
Fournir les données.
M. Winters réitère que l'objectif de SteligenceMD n'est pas de prouver définitivement la supériorité d'un système sur un autre. « Nous cherchons à fournir une base d'informations fondamentale que les professionnels du secteur peuvent interpréter et prendre leurs propres décisions », précise M. Winters.
« Pour le revêtement extérieur, l'EIFS est la norme du secteur. Et au vu des résultats, c'est compréhensible : il est performant thermiquement et son coût d'installation est très faible, explique-t-il. Ce sont souvent deux de vos indicateurs clés de performances, ceux que tout le monde regarde le plus. »
Mais M. Winters a également souligné les points faibles des systèmes EIFS dans les classements, notamment en termes de poids et de durée de vie. « Pour ces applications, les assemblages en acier sont particulièrement performants », souligne-t-il. Ajoutez à cela la flexibilité inhérente de l'acier, sa recyclabilité, ses garanties plus longues et, notamment dans le cas des assemblages IMP, une efficacité thermique égale ou supérieure, et vous avez de bonnes raisons de privilégier les produits en acier plutôt que les produits standards du secteur pour une rénovation énergétique en profondeur.
« Il existe assurément des applications et des scénarios où les panneaux isolants sont plus judicieux que les systèmes EIFS, explique M. Winters. Il s'agit avant tout de fournir les données nécessaires à une prise de décision éclairée, afin que les architectes, les ingénieurs et les scientifiques du bâtiment puissent prendre les décisions les plus adaptées à leurs besoins. »
Steligence Deep Energy Retrofit: Over-cladding Case Study
SCÉNARIOS DE CONCEPTION
McCallumSather Architects était le partenaire externe qui a contribué à cette étude de cas et a mené le développement et l’évaluation de l’assemblage des murs.