Dimensionnement, installation et entretien des ouvrages phytotechnologiques pour améliorer la performance environnementale des bâtiments : le cas du Carrefour de l’eau

Le projet du Carrefour de l’eau illustre comment l'intégration de cellules de biorétention, de murs et de toitures végétalisés peut améliorer la performance environnementale des bâtiments. En favorisant l'infiltration et l'évapotranspiration, ces technologies permettent de gérer efficacement les volumes d'eau reçus, à savoir les précipitations solides et liquides, réduisant ainsi les impacts environnementaux et renforçant la résilience urbaine face aux changements climatiques. Ce projet vise à rassembler divers acteurs aux intérêts complémentaires autour des enjeux d'économie circulaire et de gestion durable des ressources en eau. Le Carrefour de l’eau hébergera un système industriel capable de desservir de l'eau recyclée aux organisations industrielles et mettra à profit l'intelligence collective des entreprises, des groupes de chercheurs et de la communauté. Cette étude vise à émettre des recommandations et des critères visant à améliorer la gestion de l'eau dans le cadre bâti en évaluant qualitativement et quantitativement diverses phytotechnologies et en s’attardant à l’étude de cas du Carrefour de l’eau. L'objectif principal est d’établir des critères de dimensionnement, de conception et d’entretien pour des phytotechnologies efficaces pour gérer différentes formes d'eau, telles que les eaux pluviales, de ruissellement et de surface. Pour atteindre cet objectif, l'étude a suivi la méthodologie décrite icibas. Tout d'abord, une caractérisation hydrologique et climatologique appuyée par des notions de géologie, d’hydrogéologie et de biophysique de la zone du projet a été réalisée. Cette étape a permis de comprendre le contexte environnemental et de déterminer les meilleures stratégies pour l'installation des phytotechnologies. Ensuite, des données météorologiques pertinentes ont été collectées et analysées pour estimer les précipitations futures. Ces données incluaient des précipitations solides et liquides ainsi que des températures, obtenues auprès d'Environnement et Changement Climatique Canada. Une régression linéaire des précipitations par saison a été réalisée pour identifier les tendances climatiques et prévoir la quantité d'eau à gérer. Les phytotechnologies choisies pour ce projet incluent des cellules de biorétention, des murs végétalisés et des toitures végétalisées. Ces infrastructures ont été sélectionnées en fonction de leur capacité à gérer efficacement les eaux pluviales dans le cadre bâti. L'étude met en évidence l'importance de l'infiltration et de l'évapotranspiration pour déterminer la quantité d'eau retenue par les phytotechnologies. L'infiltration permet à l'eau de pénétrer le sol et les couches de substrat des phytotechnologies, réduisant ainsi le ruissellement de surface. L'évapotranspiration, quant à elle, joue un rôle crucial en absorbant et en évaporant l'eau par les plantes, contribuant à la réduction des volumes d'eau de surface.L'estimation de la quantité d'eau retenue par ces infrastructures phytotechnologiques est une étape clé de l'étude. Cette estimation prend en compte l'infiltration et l'évapotranspiration des végétaux sélectionnés. Les résultats de cette recherche contribueront à l'élaboration de nouvelles normes pour une gestion durable et circulaire de l'eau en milieu urbain. En particulier, ils serviront de base pour le développement d'une norme "Net Zéro Eau" pour les constructions futures, adaptées aux changements climatiques. Cette étude offre ainsi un point de départ crucial pour de futures recherches dans le domaine de la gestion durable de l'eau. Le système de gestion de l’eau du Carrefour de l’eau, tel que proposé dans cette étude, montre une bonne performance hydrique. Les phytotechnologies absorbent la totalité des précipitations. Cette gestion des eaux est assurée principalement par les cellules de biorétention, qui peuvent infiltrer un volume de 49 325 m3/an et qui peuvent assurer une évapotranspiration de 153 m3/an. Les toitures végétalisées, couvrant 5 440 m², permettent des économies importantes en termes d’énergie et de gestion des eaux pluviales. Sur 50 ans, ces économies pourraient atteindre 8 269 456 CAD pour l’énergie et 1 889 284 CAD pour la gestion des eaux pluviales, en prenant en compte un taux d’inflation de 2 %. En plus de leurs avantages en gestion de l’eau, les toitures végétalisées réduisent les émissions de CO₂ de 38 %, absorbant environ 79 424 kg de CO₂ par an tout en libérant 57 084 kg d'O₂. Elles contribuent à améliorer la qualité de l’air et réduisent la température extérieure des murs de 10,5°C en été, tout en offrant une isolation thermique accrue en hiver. En somme, cette étude non seulement propose des solutions pratiques pour une meilleure gestion de l'eau, mais elle pave également la voie à de nouvelles normes de construction et de gestion de l'eau, contribuant à un avenir urbain plus durable et résilient.

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