Décarbonisation des bâtiments centrée sur les occupants
Aperçu du projet
Ce projet porte sur l’élaboration de stratégies centrées sur les occupants pour la décarbonisation des bâtiments, en particulier les grands bâtiments, en utilisant l’aéroport international Pierre Elliott Trudeau de Montréal comme laboratoire vivant. Il souligne l’importance des occupants des bâtiments dans la transition vers l’énergie propre et cherche à combler l’écart entre les performances prévues et réelles des bâtiments. On propose d’optimiser les aspects opérationnels comme le chauffage, le refroidissement et la ventilation en fonction de l’occupation, d’automatiser la détection des pannes et d’électrifier les principales sources de chauffage. Par la mise en œuvre de stratégies de contrôles centrées sur les occupants, on veut réduire la consommation d’énergie du bâtiment jusqu’à 40 %, améliorer la santé et le confort des occupants et limiter le plus possible l’impact environnemental. Le projet permettra de démontrer la mise en œuvre de prototypes de stratégies de contrôles centrées sur l’occupant, d'évaluer les améliorations en matière de consommation d’énergie, de réduction des émissions de GES, de confort des occupants et de qualité de l’air intérieur, et servira de précurseur à un projet plus complet visant à atteindre la neutralité carbone pour les grands bâtiments.
Renseignements clés
| Chercheur principal | Mohamed Ouf, professeur adjoint, Génie du bâtiment, Université Concordia |
Cochercheurs principaux |
Burak Gunay, professeur agrégé, Génie civil et environnemental, Université Carleton; Liam O’Brien, , professeur, Génie civil et environnemental, Université Carleton; Liangzhu Leon Wang, professeur, directeur associé du Centre d’études sur les bâtiments à consommation énergétique nulle, Université Concordia; Radu Zmeureanu, professeur, Génie du bâtiment, Université Concordia |
Collaborateurs de recherche |
Ursula Eicker, Université Concordia; Mazdak Nik-Bakht, professeur agrégé, Université Concordia; Jenn McArthur, professeure agrégée, Université métropolitaine de Toronto |
| Partenaires non universitaires | Aéroport international Pierre Elliott Trudeau de Montréal, Conseil national de recherches du Canada, Delta Controls |
| Mots-clés de la recherche | Contrôles centrés sur les occupants, confort de l’occupant, électrification des bâtiments, détection et diagnostic des anomalies, qualité de l’air intérieur, résilience des bâtiments, laboratoires vivants |
| Budget | En espèces : 280,000 $ En nature : 100 000 $ |
But de la recherche
Évaluation comparative de l’occupation, du confort, de la consommation d’énergie et de la qualité de l’air intérieur
Visant à établir des références sur l’occupation, le confort, la consommation d’énergie ainsi que la qualité de l’air intérieur, cette phase est divisée en trois parties :
- Partie 1 : Mettre l’accent sur l’évaluation énergétique comparative grâce à l’analyse des données de compteurs divisionnaires et à la création de compteurs virtuels pour estimer les flux d’énergie dans l’aéroport.
- Partie 2 : Établir des références sur l’occupation et le confort en analysant les tendances en fonction de l’espace et du temps ainsi qu’en sollicitant les commentaires des occupants.
- Partie 3 : Destinée à l’évaluation comparative de la qualité de l’air intérieur à l’aide de la concentration de CO2 et d’autres indicateurs.
Élaboration d’approches de contrôles centrés sur les occupants pour optimiser le chauffage et la climatisation
Cette phase est axée sur l’optimisation du chauffage et de la climatisation :
- Étape 1 : Concevoir un modèle prédictif fondé sur les données historiques des tendances d’occupation.
- Étape 2 : Proposer des ajustements aux programmes de chauffage et de refroidissement en fonction de ces modèles.
- Étape 3 : Ajuster la température de consigne en fonction de l’occupation prévue, afin d’améliorer l’efficacité énergétique ainsi que le confort des occupants.
Élaboration d’approches de contrôles centrés sur les occupants pour optimiser la ventilation
Cette phase vise à optimiser la ventilation. Les taux d’occupation et les niveaux de CO2 seront utilisés pour proposer des changements dans les séquences de ventilation. Des modèles prédictifs seront utilisés pour des ajustements préventifs, assurant une qualité optimale de l’air intérieur sans compromettre l’efficacité énergétique.
Mise en œuvre de la détection et du diagnostic des anomalies
Cette phase est axée sur l’automatisation de la détection et du diagnostic des anomalies, en commençant par l’analyse des données historiques afin de déterminer les opérations sous-optimales et les anomalies dans les systèmes CVC. Des ensembles de règles pour la détection et le diagnostic des anomalies seront élaborées à l’aide de méthodes avancées d’exploration de données.
Analyse des synergies à l’échelle du système pour l’électrification et la résilience
Cette phase portera sur la réalisation d’une étude de faisabilité accompagnée d’une analyse à l’échelle du système des opérations aéroportuaires afin de déterminer les synergies potentielles entre les différents composants et bâtiments ainsi que d’élaborer une feuille de route de transition pour l’électrification et les modernisations en profondeur du système énergétique. Elle évalue également la résilience du système face aux phénomènes météorologiques extrêmes, contribuant ainsi à des opérations aéroportuaires durables et résilientes.
Mesure, vérification et transfert des connaissances
La dernière phase évaluera l’efficacité des stratégies de contrôle centré sur les occupants mises en œuvre pour réduire la consommation d’énergie et améliorer le confort ainsi que la qualité de l’air. Pour la mesure et la vérification, elle s’appuie sur des références établies au cours de la première phase. De plus, cette phase comprend des activités de diffusion visant à faire part des résultats aux parties prenantes concernées dans l’ensemble du secteur.
Partenaires non universitaires
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