Présentation PowerPoint - ROHQ · • manifestations gastro-intestinales : nausées, vomissements,...

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Normes et règlementation en vigueur au Québec

• Pour bâtiments résidentiels avec trois étages ou moins hors-sol et moins de 600 m2 d’empreinte

Assujetti à la partie 9.32 du Code

Novoclimat 2.0Système décentralisé

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Normes et règlementation en vigueur au Québec

• Si le bâtiment a plus de trois étages hors-sol, plus de 600 m2 d’empreinte ou alimenté par un système centralisé

Assujetti à la partie 6.2.2.9 du Code

Novoclimat 2.0Système centralisé

Normes, guides et règlementation

• Code de construction du Québec

⁻ Changements entre la version 2005 et 2010

• ASHRAE

⁻ 62.2-2013 (Ventilation for acceptable indoor air quality)

⁻ 62.1-2013 (Ventilation and acceptable indoor air quality in low-riseresidential buildings)

⁻ 55-2013 (Thermal environmental conditions for human occupancy)

⁻ 180-2012 (Standard practice for inspection and maintenance of commercial building HVAC systems)

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Exigences de compensation du CCQ 2010

Contextes de dégradation de la qualité de l’air intérieur

• Infiltration de contaminants de sources extérieures

• Émission de contaminants issus de l’activité des occupants

– Produits de combustion (ex. tabagisme, cuisson, encens)

– Produits d’entretien ménager

– Produits de rénovation/décoration

– Animaux de compagnie

– Bio effluents humains (ex. CO2)

• Propagation des contaminants par différentiel de pression (ex: fumée secondaire)

• Conséquences de sinistres

– Dégâts d’eau (ex. refoulement d’égout)

– Inondations

– Incendies

Indices de problèmes potentiels de qualité de l’air intérieur

• Quels sont les signes environnementaux?– Accumulation de contaminants (ex: allergènes, CO2, COV, Rn, PM2.5 )

– Température trop ↑ ou ↓ (plage recommandée: 20-21oC)

– Humidité relative trop ↑ ou↓ (30-80% été et 30-50% hiver)

– Signes de condensation (ex. sur les murs et fenêtres)

– Présence de moisissures (ex. présence de taches, souvent noirâtres, sur les murs, les plafonds, les tapis, dans les garde-robes, etc.)

– Présences d’odeurs indésirables

• Quels symptômes potentiellement associés?– Chronicité et récurrence des manifestations

– Variété de symptômes non spécifiques

– Inconfort thermique et olfactif

– Déclenchement et exacerbation de symptômes respiratoires

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Quelques indices visuels

Risques associés à une sous-ventilation

• Un nombre croissant d’études a permis d’établir un lien entre l’insuffisance de la ventilation des milieux intérieurs habités, la surexposition des occupants à certains contaminants et le développement ou l’accentuation de problèmes de santé chez ces derniers (ex. : Lajoie et al., 2006; Sundell et al., 2011; Dimitroulopoulou, 2012; Hänninen et Asikainen, 2013; Lajoie et al. 2015).

• L’exposition accrue à ces contaminants peut générer ou exacerber certains problèmes de santé chez les occupants tels*:– des maux de tête;

– des irritations du nez, de la gorge, des yeux et de la peau;

– des nausées;

– de la somnolence;

– divers symptômes respiratoires (ex: gens souffrant d’asthme, de MPOC).

*(Reardon et Magee, 2005; LBNL, 2011; Carrer et al., 2012; Osman et al., 2007; Brauner et al., 2007; de Hartog et al., 2003)

Risques associés à une sur-ventilation

• Peut favoriser l’introduction de contaminants à l’intérieur (ex. Nox, ozone, PM2.5, HAP, etc.) (LBNL, 2011).

• Peut favoriser certains inconforts thermiques de même que l’assèchement excessif de l’air intérieur en hiver.

• Inconfort thermique peut favoriser une prévalence accrue d’infections des voies respiratoires chez ces occupants (Mendes et al., 2015).

• Un taux d’humidité relatif trop bas est associé à un assèchement des muqueuses, saignements de nez, symptômes d’allergie et d’asthme, vulnérabilité accrue aux infections respiratoires (MSSS, 2017).

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Humidité• Les taux d'humidité maintenus

entre 30 % et 50 % permettent de diminuer le risque d'infections des voies respiratoires supérieures et les effets nuisibles chez les personnes atteintes d'asthme ou d'allergies :– des taux d'humidité trop faibles ou

trop élevés favorisent la survie de plusieurs espèces de bactéries et de virus

– des taux d'humidité supérieure à 60-70 % favorisent la croissance des moisissures et des acariens responsables d'allergies

Source: MSSS 2017

Moisissure• Les moisissures sont des champignons microscopiques qui sont présentes dans la nature et peuvent être transportées en

milieu intérieur par les systèmes de ventilation, les portes et fenêtres ouvertes, les humains et les animaux de compagnie

• La croissance des moisissures est favorisée par l’humidité excessive et la présence d’un substrat organique

Effets sur la santé

• irritation des yeux et des voies respiratoires supérieures (ex: nez, gorge)

• allergies respiratoires (ex. rhinite allergique, exacerbation de l’asthme)

• effets toxiques lors d’expositions répétées :

• fièvre, frissons

• céphalée

• manifestations gastro-intestinales : nausées, vomissements, diarrhée

• fatigue chronique

Personnes vulnérables

• nourrissons et jeunes enfants

• personnes âgées

• personnes atteintes de maladies respiratoires telles qu’asthme, maladie pulmonaire

• obstructive chronique (MPOC), fibrose kystique, tuberculose

• personnes immunodéprimées

• personnes ayant une hypersensibilité aux moisissures

Source: MSSS 2017

Radon

• Contaminant inodore, incolore, insipide

• S'accumule aux bas étages des bâtiments peu ventilés

• Exposition chronique engendre un risque important à la santé

• Augmente le risque de développer le cancer du poumon

• Synergie avec le tabac

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Propagation des contaminants par différentiel de pression

Conditions propices à la prolifération des bactéries, virus et moisissures

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Analyse des systèmes de ventilation des HLM

Les principaux critères

• La qualité de l’air

• Le confort des occupants

• La consommation énergétique

• La gestion des niveaux d’humidité

• La gestion des pressions de l’air

• La convivialité des interfaces

• Les coûts de construction

• Les coûts d’entretien

• La durabilité des systèmes

Évacuations autonomessans ventilation des espaces communs

H HHE E ES S S

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H HHE E ES S S


H HHE E ES S S

Énergie Confort QAI Humidité Pressions

Centralisation des évacuations autonomessans ventilation des espaces communs

H HH EE E

Air évacué

S

HOR.

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H HH EE E

Air évacué

S

HOR.


H HH EE E

Air évacué

S

HOR.


H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Airévacué

Serp.

Centralisation sans ventilateur des évacuations autonomes et compensation dans les corridors

Air neuf

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H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Airévacué

Serp.


Air neuf

H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Airévacué

Serp.


Air neuf


Évacuations autonomes avec évacuation supplémentaire et alimentation centralisées

H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Serp.

E E E

HOR.

Air neuf

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H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Serp.

E E E

HOR.

Air neuf


H HH EE E

Airévacué

S

HOR.

Serp.

E E E

HOR.

Air neuf


Ventilation équilibrée centraliséeavec distribution et récupération de chaleur

H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE

HOR

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H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE

HOR


H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE


HOR

Ventilation équilibrée autonomeavec distribution et récupération de chaleur

H HH

Serp.

S S S

E

VREVRE

E

Hum.

HOR

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H HH

Serp.

S S S

E

VREVRE

E

Hum.

HOR


H HH

Serp.

S S S

E

VREVRE

E

Hum.


HOR

Ventilation équilibrée centraliséeavec distribution, récupération de chaleur

et régulation évoluée

H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE

Contrôleurprogrammable

Hum.

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H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE


Hum.



H HH EE E

Airévacué

Serp.

Air neuf

S S S

E

VRE


Hum.


Régulation évoluée

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Micro manomètre

Hygromètre

Thermomètre

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Les clés d’une ventilation réussie

• Les analyses préalables

• La récupération de chaleur

• Les bons débits

• Une régulation évoluée

• La surveillance des systèmes

• La communication avec les occupants

• La formation du personnel

• Des mandats précis pour les professionnels

Analyse de cas 1

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Caractéristiques du projet

• Immeuble de 4 étages avec 60 logements pour personnes seules et personnes âgées autonomes

• Construction certifiée Novoclimat en 2008

• Deux systèmes de ventilation centralisés avec récupération de chaleur

• Débit constant sans horaire de fonctionnement

• Aucun système d’humidification

• Régulation très rudimentaire et sans surveillance

Les problématiques identifiées

• Taux d’humidité très bas en hiver (entre 10 et 14 %)• Inconfort thermique en hiver et en été• Pas de gestion adaptée aux canicules• Échange d’odeurs entre les logements• Bris fréquents des appareils• Pas de surveillance sur l’état des systèmes• Nombreuses plaintes des occupants• Perte complète de confiance envers les systèmes• Nombreux blocages des diffuseurs par les occupants• Surconsommation d’énergie

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Projet d’évaluation Projet tripartite (OHMR, DRSP01, INSPQ) vise à soutenir les gestionnaires d’habitation dans les interventions à mener lorsqu’ils font face à une mauvaise qualité de l’air intérieur en milieu résidentiel.

Objectif principal

• Évaluer le processus de mise en œuvre de l’intervention de type intégrée et documenter certains effets sur le confort et la santé des occupants.

Les objectifs spécifiques de l’évaluation sont de:

• Décrire le contexte et la problématique rencontrée concernant la QAI et le confort des occupants; (Qu’est ce qui ne marchait pas)

• Décrire les interventions réalisées pour résoudre la problématique rencontrée; (Qu’est-ce qu’on a fait)

• Décrire les résultats des interventions; (Quels ont été les conséquences de l’intervention)

• Dégager les assises incontournables et les améliorations à préconiser lors de démarches futures; (Qu’est-ce que l’on aurait pu faire mieux)

Approche méthodologique

Entrevues dirigées (approche qualitative)

• Intervenants du service technique et du service à la clientèle

• Gestionnaires et consultants

• Résidents

Questionnaires (approche qualitative & quantitative)

• Résidents

Comportements & Ventilation

• Certains travaux de modélisation confirment que les variables reliées au comportement affectent davantage la ventilation des milieux résidentiels (30%) que les variables structurelles ou mécanistiques (9%) (Das et al., 2013).

• La mauvaise utilisation des appareils et le manque de connaissances des occupants comptent parmi les principaux paramètres expliquant la sous-ventilation des bâtiments d’habitation (Dimitroulopoulou, 2012).

• Une compréhension inadéquate du système et la présence de désagréments (courants d’air, inconforts thermiques et olfactifs) incitent les occupants à ne pas utiliser leur système de ventilation adéquatement (Concannon, 2002).

Les connaissances, les opinions et les perceptions des occupants modulent généralement le comportement des occupants en matière de gestion de la qualité de l’air intérieur (Projet ENQAIDE, 2015).

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Constats d’intérêt

• Les résultats d’une étude menée par Mendes et al., (2013) confirment qu’il est important de préconiser un certain équilibre entre l’assainissement de l’air intérieur et le maintien du confort thermique des occupants des centres de soins pour personnes âgées afin de favoriser leur satisfaction à l’égard de leur logis.

• Alors que l’atteinte de cet équilibre ne s’avère généralement pas une démarche simple, certains auteurs tels MacNaughton et al., (2015) ont démontré que l’optimisation de la ventilation engendre un rapport sociétal coût-bénéfice qui justifie amplement de se pencher sur cette question.

Résultats de l’étude à venir!

La démarche de diagnostique

• Inspection approfondie des systèmes

• Analyse approfondie des plans et devis

• Mesurage des débits et des pressions

• Inspection de chaque logement

• Entrevues avec les occupants

• Échanges sur les attentes du gestionnaire

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La recherche d'une solution complèteet durable

• Dualité entre les impératifs de bonne gestion des systèmes et la perte de confiance et l’absence de collaboration des occupants

• Amélioration du confort thermique et des taux d’humidité et réduction des transfert d’odeurs

• Flexibilité et adaptation aux conditions d’occupation et climatiques changeantes

• Réduction des coûts de réparation et d’énergie et surveillance des systèmes

• Gagner la confiance des occupants

La solution proposée

• Révision complète des débits d’air et des pressions relatives entre les espaces

• Corriger le profil de diffusion de l’air dans les logements

• Modernisation complète de la régulation• Assurer une adaptation constante des modes de

ventilation en fonction des conditions intérieures et extérieures changeantes

• Mise en place d’une surveillance et un contrôle à distance

• Transparence, formation et partenariat avec les occupants

Les débits d’air

• Les débit sont 60 % supérieurs aux besoins.• D’importants déséquilibres de pressions entre les espaces

et les étages.• L’équilibrage initial est complètement perdu (effet domino).

• Réduction et rééquilibrage de tous les débits.• Éliminer ou réduire significativement tous les écarts de

pression.• Réduire les possibilités de manipulation par les occupants.• Variation programmée des débits d’air pour s’adapter aux

besoins changeants.

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Les débits d’air

Les diffuseurs

• Les diffuseurs sont trop grands, mal localisés et inadaptés aux conditions des espaces.

• L’air d’alimentation tombe littéralement sur les occupants.

• L’ajustement des registres est directement accessibles par les occupants .

• Installation de plaques de déflexion.• Élimination des boutons d’ajustement.• Mise en place de blocages latéraux au besoin.• Directives aux occupants.

Les diffuseurs

• .

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La régulation

• Régulation trop rudimentaire• Pas d’adaptation aux conditions intérieures et

extérieures changeantes (température, humidité et période du jour)

• Nouvelle régulation numérique complète• Adaptation constante des modes de ventilation

en fonction des conditions intérieures et extérieures changeantes (température, humidité, CO2, période de la journée).

Les systèmes fonctionneront désormais avec un horaire programmé utilisant 3 vitesses

• Basse vitesse - La nuit, lorsqu’il fait très froid en hiver, lorsqu’il fait très chaud en été et lorsque l’humidité intérieure est trop basse en hiver.

• Vitesse moyenne - Le jour et le soir et lorsque l’humidité intérieure est acceptable.

• Haute vitesse - Lors des repas, le jour lorsque la température extérieure est clémente et lorsqu’il fait très chaud et qu’on peut refroidir les logements avec l’air frais extérieur.

Programmation des vitesses et du temps de fonctionnement des

systèmes (7 jours / 7)

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La surveillance et la gestion des systèmes

• Bris majeurs non détectés• Paramètres de confort non surveillés• Interaction rapide impossible

• Surveillance (avec des alarmes) et gestion à distance des systèmes avec une interface WEB

• Histogramme de tous les paramètres• Analyse et optimisation de tous les

paramètres

Panneau de régulation centralisée

Équipements

• Fonctionnement au-delà des limites des ventilateurs• Bris fréquents aux entrainements et aux réchauffeurs• Consommation énergétique élevée• Pas d’humidificateurs

• Remise en état de tous les équipements• Installation de variateurs de fréquences• Ajustement sécuritaire des limites de fonctionnement• Démarrage progressif des moteurs• Surveillance à distance et alarmes programmées des

équipements

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Variateurs de fréquences

Les occupants

• Inconfort thermique et assèchement de l’air• Plaintes formelles déposées• Manipulation des registres des grilles• Blocage permanent des diffuseurs• Incompréhension complète des phénomènes• Perte complète de confiance envers les systèmes• Relation trouble avec les gestionnaires• Séance d’information et de sensibilisation• Rencontres individuelles• Transparence et pacte de réconciliation

Le rôle des occupants est déterminant

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Bilan Provisoire

• Coûts des améliorations : 48 000$• Subvention Hydro Québec : 21 155 $• Économie d’énergie à date : 18 000$*• Économies d’énergie projetées/an : 25 000$• Aucun bris mécanique • Aucune plainte de la clientèle• Période de retour sur investissement prévue : 14 mois• Argent réinvesti en activités communautaires et améliorations

locatives.• Projet de recherche de l’institut national de santé publique en cours

*Manque trois mois d’opération hiver

Analyse de cas 2

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Caractéristiques du projet

• 3 Immeubles de 3 étages avec 87 logements pour familles

• Construction 1972

• systèmes de ventilation centralisés avec récupération de chaleur (2011-2012)

• Débit constant sans horaire de fonctionnement Aucun système d’humidification

• Aucune régulation

• Extraction dans les salles de bains

• Alimentation par les corridors

La démarche de diagnostique

• Analyse de l’historique des travaux

• Analyse des plans et devis

• Mesurage des débits

• Inspection des conduites d’air

• Analyse des signes de dégradation de certains éléments de l’enveloppe

• Interrogation des intervenants impliqués dans la réalisation des travaux antérieurs

Les solutions adoptées

• Révision complète des débits d’air et des pressions relatives entre les espaces

• Nettoyage complet des conduites de ventilation

• Ajout de régulation

• Compensation de la faiblesse des débits dans certains logements par des extracteurs mécaniques

• Mise en place d’une surveillance et d’un contrôle à distance

• Remplacement des hottes de cuisine au charbon

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On repassera pour l’extraction

Pas de surveillant des surveillants

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5 années de pression positive = accentuation du phénomène de subflorescenceet d’efflorescence

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Mise en service - Processus de vérification et de documentation du fait que la conception, l’installation, la mise à l’essai, l’utilisation et l’entretien du bâtiment et des systèmes respectent les exigences du propriétaire pour le projet.

Agent de mise en service, personnel compétent:• CPMP de l’ASHRAE (commissioning process management professional)• CCP du BCA (certified commissioning professional)• CBCP de l’AEE (certified building commissioning professional)• Agent qui a fait 2 projets LEED de mise en service

Ressources:• Building commissioning association• ASHRAE• AEE (association of energy engineers)

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La mise en serviceCommissioning

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Des avantages importants

• harmonise le travail et la coordination entre les différents corps de métier dès la préconception du bâtiment

• meilleure planification des travaux et donc le respect des échéanciers

• assure l’optimisation des installations

• réduit les coûts d’opération et d’entretien du bâtiment

• prolonge la durée de vie des installations

Ventilation des Économies

Source: http://www.rncan.gc.ca/sites/www.nrcan.gc.ca/files/canmetenergy/files/cx-guide-fra.pdf

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Source: Commissioning Process: Evan Mills PH.D

Objectifs

Clients

• Bâtiment opérationnel

• Personnel exploitation/entretien

formé

• Traçabilité de la conception et de

la construction

Agent de MES [CxA]*

• Confirmer que le bâtiment est

opérationnel

• S’assurer que le personnel soit formé

adéquatement

• Vérifier que les documents

d’exploitation et d’entretien soient

complets

*CxA : Commissioning Autorithy (Agent de MES)

Rôle du CxA

Vérifier et s’assurer que les systèmes énergétiques sont installés, étalonnés et fonctionnent selon les exigences du propriétaires et les documents de construction.

Systèmes visés

• CVAC & R

• Commande d’éclairage naturel

• Eau domestique et pluviale

• Énergie renouvelable (solaire, éolienne, récupérateur, géothermie…)

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Le choix du CxA

Recommandations:

1. ne pas l’intégrer à l’appel d’offre et engager à l’externe. Idem pour un coordonateur LEED.

2. l’embaucher dès l’étape de préconception

• Objectifs: indépendance et maximisation de l’impact

Protocole de MES - 12 étapes1. Désigner une équipe de MES.

2. Documenter les exigences du propriétaire (DID) et la base de conception des ingénieurs (BOD).

3. Réviser le DID et le BOD.

4. Élaborer un plan de MES.

5. Intégrer les exigences de MES dans les docs de construction (Devis de MES).

6. Réviser les plans de conception avant l’appel d’offre.

7. Examiner les documents fournis par les entrepreneurs (DA approuvés).

8. Vérifier l’installation et le rendement des systèmes (Procédure de MES).

9. Élaborer les manuels d’exploitation et d’entretien.

10. Vérifier que les exigences à la formation ont été complétées.

11. Rédiger un rapport de MES final.

12. Visite de performance 10 mois après l’achèvement des travaux.

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Recommissioning (RCx)

• Le recommissioning (RCx) ou le commissioning des bâtiments existants (CxBE) est un processus de ré-optimisation des bâtiments existants permettant d’améliorer le confort des occupants et de réaliser des économies d’énergie.

• Grâce au RCx, la consommation énergétique globale d’un bâtiment peut être réduite de 5 à 15 % avec une période de retour sur investissement de moins de 3 ans dans la plupart des cas. Dans certains cas, les économies annuelles peuvent même atteindre 30 %.

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Recomissioning

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Recomissioning

Selon Rncan (recherche de l’IEA):

Coût médian du Recomissioning: 1,08 $/m2 à 10,76 $/m2 (35 à 75% honoraire)

Économies d’énergie moyennes: 1,94$/m2 ( de 1,61 $/m2 à 3,23 $/m2)

Économies d’énergie moyennes: 15%

Retour sur investissement: de 0,2 à 2,1 ans

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Recomissioning

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Des avantages importants

Le RCx est l’un des moyens les plus économiques pour améliorer le rendement d’un bâtiment, puisqu’il permet à la fois

• d’optimiser l’efficacité énergétique• d’optimiser l'opération des bâtiments• d’améliorer la gestion de la demande énergétique en périodes

de pointe• d’assurer le développement et l’opération durable des

bâtiments• d’améliorer les stratégies d’affaires

Pas de MES !!! Y’a des risques

Étape PFT propriétaire

Bien définir les besoins du propriétaire

-Cible énergétique-Nombre de personnes dans pièces communes-Simulation énergétique-Demande de subvention-Qualité des équipements et performance

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Étape commenter les plans

-Entrée d’air trop proche d’évent ou de source de pollution

-Manque isolation sur conduit d’air

-Manque volet coupe feu

- Manque trappe d’accès volet motorisé

-Manque volet de balancement

-Manque drainage de l’échangeur d’air

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Étape test démarrage

- Pas les bons débits

-Ventilateur à l’envers

-Volet gravitaire à l’envers

-Brûleur non fonctionnel

Présence aux tests et analyse résultat

Manque de coordination… comment on

change ce filtre?

Installation d’un drain d’échangeur

Installation d’un drain d’échangeur

Étape test démarrage

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Étape mise en service finale

Toutes les séquences de contrôle sont testées

Mauvaise conception, combinée à mauvaise intégration des contrôles : serpentins

de chauffage et climatisation en marche en même temps. Pénalité en coûts

d’énergie et aussi sur la pointe.

Mauvais « mapping » des points de contrôles… une demande dans une pièce active

une commande dans une autre

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Importance de valider les trends pour l’investigation. Par exemple, cyclage du

compresseur qui fait que l’humidité dans ne condense pas sur le serpentin… cela cause

des problèmes d’humidité dans le bâtiment et des plaintes

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