Quels choix de conception ont une incidence sur les coûts d'exploitation d'un bâtiment ?
Le coût de construction est réglé en une seule fois. Les frais d'exploitation et d'entretien reviennent chaque année tant que le bâtiment est en service.
Life cycle cost (or whole-life cost): the cost of a building over its useful life, from design and construction through operation, maintenance, component replacement and end of life. Life cycle cost analysis (standard ISO 15686-5) is the method used to compare options on that basis.
Ces coûts à long terme dépendent de trois grands axes de choix en matière de conception. Chacun d'entre eux est défini lors de la phase de conception et devient difficile à modifier une fois que les plans sont bien avancés.
L'enveloppe du bâtiment : murs, toiture, vitrages et pare-air.
Systèmes mécaniques et électriques : chauffage, ventilation, climatisation, éclairage et systèmes de commande.
La structure : trame des poteaux, capacité de charge des planchers et hauteur libre.
Ces trois éléments s'influencent mutuellement ; c'est pourquoi nous invitons les propriétaires à les examiner dans leur ensemble, avant que les plans ne soient définitivement arrêtés.
À partir de quand l'enveloppe du bâtiment est-elle rentabilisée ?
L'enveloppe sépare l'intérieur de l'extérieur. Ses performances thermiques ont une incidence sur les besoins en chauffage et en climatisation, et donc sur la taille des équipements et la consommation d'énergie annuelle. Elle protège également la structure et les finitions contre l'humidité, ce qui influe directement sur la durée de vie du bâtiment.
Choisir de bons matériaux ne suffit pas, car les détails de mise en œuvre ont également leur importance. Une isolation qui s'arrête au niveau des raccords structurels, un pare-air interrompu au niveau des percements ou un vitrage choisi principalement en fonction de son prix sont autant de sources de déperditions qui n'apparaissent pas dans le budget de construction, mais qui se reflètent chaque hiver sur la facture d'énergie.
Une étude de faisabilité est le moment idéal pour repérer ces points. À ce stade, une correction revient à modifier les plans plutôt qu’à procéder à des modifications coûteuses sur le chantier une fois les travaux de finition terminés.
En quoi les systèmes mécaniques influent-ils sur les coûts à long terme ?
Les installations mécaniques et électriques consomment l'énergie du bâtiment et nécessitent un entretien jusqu'à leur remplacement. Trois choix revêtent une importance capitale : le choix du système, le zonage et l'intégration des systèmes de régulation. Leur coût de construction figure dans le budget, tandis que leur coût d'exploitation sur le long terme y apparaît beaucoup moins.
Les équipements surdimensionnés par rapport à la charge réelle fonctionnent mal et s'usent plus rapidement. Un zonage inadéquat oblige un établissement à chauffer ou à climatiser de manière uniforme des espaces dont l'utilisation varie. Les systèmes de régulation qui ne tiennent pas compte des horaires et de la présence des occupants laissent s'échapper de l'énergie qu'aucun équipement, aussi efficace soit-il, ne peut récupérer.
Ces décisions dépendent de l'enveloppe du bâtiment : plus celle-ci est performante, plus les besoins en chauffage et en climatisation sont faibles, et plus il est possible de dimensionner les équipements avec précision. Nous préférons examiner ces deux aspects conjointement lors de la phase de pré-construction, plutôt que l'un après l'autre.
Quels sont les choix structurels importants pour un établissement qui doit continuer à fonctionner ?
La structure passe souvent inaperçue dans un budget, mais elle détermine les limites de ce que l'installation pourra accueillir par la suite. Trois
Les paramètres les plus importants sont : la trame des poteaux, la capacité de charge du plancher et la hauteur libre.
Une trame conçue pour réduire les coûts liés à l'acier peut compliquer l'installation future d'équipements, de rayonnages ou de processus. Un plancher calculé uniquement pour les charges actuelles nécessitera des travaux de renforcement en cas de changement d'utilisation. Une hauteur libre choisie en fonction des équipements actuels peut empêcher toute automatisation future.
La décision de prévoir une marge est prise dès la phase de conception. En créer une par la suite implique de travailler dans un bâtiment déjà occupé et en service. Pour un maître d’ouvrage, la question pertinente est de savoir quelle flexibilité une utilisation future pourrait nécessiter, et il est utile d’y répondre avant que les plans de structure ne soient déposés pour l’obtention du permis de construire.
Que présente le siège social de GLS (anciennement Dicom) ?
The GLS headquarters, completed in 2014, was built by eSpace for Dicom, which was later sold to GLS. The headquarters has not changed since. It achieved LEED Canada Gold certification, which the owner set as a goal from the start. Decisions were weighed against the points needed to reach it, and energy modelling was used to identify the most effective solutions.
Le concept mécanique associe des puits géothermiques, une dalle à masse thermique rayonnante pour le chauffage et le refroidissement, ainsi que des pompes à chaleur à eau qui partagent et redistribuent la chaleur entre les différents espaces. Les unités installées sur le toit utilisent des pompes à chaleur à air à haut rendement. Un éclairage et des systèmes de régulation performants contribuent à l'efficacité énergétique du siège social. L'orientation du bâtiment, la composition de l'enveloppe et le vitrage ont été conçus pour fonctionner en synergie avec ces systèmes. Tel qu'il a été conçu, le siège social consomme 49 % d'énergie en moins et permet de réaliser 41 % d'économies sur les coûts énergétiques par rapport à une conception standard.
Chaque modernisation des systèmes mécaniques et électriques a été évaluée en fonction d'un délai de rentabilité compris entre 7 et 10 ans. Comme tout projet, celui-ci était soumis à des contraintes budgétaires. Une option présentant un coût initial moindre n'était retenue que si ses avantages s'étendaient au-delà de 10 ans : une option dont les avantages ne s'étendaient que sur les sept premières années, par exemple, n'était pas retenue. Le projet a respecté son budget.
Ces décisions sont le fruit d'un processus collaboratif. Notre équipe, le maître d'ouvrage et les professionnels de la conception ont mené ensemble des séances de réflexion tout au long de la conception, et le maître d'ouvrage décrit cela en ces termes.
« Dans le cadre de ses prestations préalables à la construction, Espace a travaillé en étroite collaboration avec notre personnel et nos experts afin de s'assurer que la conception soit rentable et réponde à nos besoins actuels et futurs. »
Scott Dobak, PDG de Dicom Transportation Group (au moment de la construction)
Depuis 2014, le siège social n'a nécessité aucune intervention autre que l'entretien courant, et aucun système n'a dû être remplacé prématurément ni faire l'objet de réparations importantes.
Comment comparez-vous les différentes options de conception avant qu'elles ne soient définitives ?
Dans la pratique, nous comparons les différentes options en nous appuyant à la fois sur notre jugement, les données fournies par les fournisseurs et notre expérience, et nous évaluons les projets de modernisation à l'aide d'une analyse de rentabilité, généralement sur une période de 7 à 10 ans. Quelques bonnes habitudes permettent de rendre toute comparaison plus fiable.
Choisissez la période de référence avant la réception des offres, et utilisez la même pour chaque option. Présentez ensuite côte à côte les coûts de construction et les coûts d'exploitation et d'entretien. Une option dont le coût de construction est plus élevé peut s'avérer moins coûteuse à l'usage, ce qui passe inaperçu lorsque seul le budget de construction est pris en compte.
Précisez les hypothèses susceptibles de modifier le résultat, telles que le prix de l'énergie, la fréquence d'entretien et le coût de remplacement, puis testez-les. Évaluez ensuite les options dans leur ensemble, car l'enveloppe du bâtiment, les installations techniques et la structure s'influencent mutuellement.
Decide before the permit application is filed, while systems and materials can still change at lower cost. To place life cycle cost within a project's overall costs, read our article on total cost of ownership. Our integrated approach, described in our white paper, brings these decisions together during pre-construction. If you are preparing an industrial, commercial or institutional project, we would be glad to discuss it with you.
Vous prévoyez de comparer un projet sur l'ensemble de son cycle de vie ?