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Le stagiaire Mitacs aide une firme de conception basée à Toronto à intégrer l’analyse du microclimat dans ses projets et, ultimement, à améliorer la conception des bâtiments
Imaginez que vous déjeunez sur une terrasse de cour au centre-ville. C’est une journée d’automne fraîche et ensoleillée avec une légère brise. Ta table est adossée à un mur de briques orienté au sud, baigné de soleil, et il y a une rangée de grands buissons au bord du patio qui coupent le vent. Tu portais une veste au restaurant, mais après t’être assis quelques minutes, tu as assez chaud pour l’enlever et profiter du soleil sur tes bras nus.
Après avoir quitté le patio, tu marches sur le côté ombragé de la rue. Avec le soleil disparu, tu as la chair de poule en un rien de temps et tu remets ta veste avant même d’arriver au bout du pâté de maisons.
Si vous avez vécu quelque chose de similaire, vous n’êtes pas seul. Avoir des niveaux de confort thermique sensiblement différents dans une petite région est un effet du microclimat — les conditions climatiques d’une zone spécifique. Dans cette optique, la firme de design KPMB Architects, basée à Toronto, s’est associée à l’Université Ryerson et à Mitacs pour améliorer la performance du bâtiment et, par conséquent, le confort humain à l’intérieur comme à l’extérieur.
« Nous souhaitions pouvoir intégrer le climat — et en particulier le microclimat — comme moteur de conception précoce dans nos projets. Nous voulions vraiment pouvoir quantifier l’effet de nos interventions architecturales en termes d’indices complets de confort thermique humain », explique Geoffrey Turnbull, directeur de l’innovation chez KPMB Architects.
De nombreuses caractéristiques comme les auvents et les matériaux utilisés dans les murs peuvent influencer la vitesse du vent et la quantité de rayonnement solaire, ce qui a un impact direct sur la perception de la température. Pour concevoir des bâtiments offrant plus de confort à l’intérieur comme à l’extérieur, les architectes doivent être capables de simuler les flux de vent, les ombres, l’humidité et les propriétés thermiques de différents matériaux.
Par Mitacs’s Accélération KPMB Architects a pu collaborer l’an dernier avec un stagiaire qui a offert une solution à ce défi. En quatre mois, Jonathan Graham, étudiant à la maîtrise en sciences du bâtiment à Ryerson, a mis en place un ensemble d’outils personnalisé pour l’analyse du microclimat et a fourni des idées pour améliorer le confort thermique extérieur dans des projets spécifiques.
De plus, il a partagé ses connaissances avec l’équipe et a contribué à accroître les connaissances du cabinet sur ce type d’analyse.
« Par leur formation et leur expérience, les architectes ont une intuition pour le microclimat. Pouvoir valider leur compréhension numériquement — à travers des simulations — était excitant pour nous deux », dit Jonathan.
Son travail a permis à l’entreprise d’intégrer les considérations du microclimat et du confort thermique extérieur dans les premières discussions de plusieurs de leurs projets actuels.
Connaissances mutuellement bénéfiques pour l’industrie et milieu postsecondaire
Non seulement KPMB a bénéficié du travail de Jonathan; Il a également intégré les scénarios qu’il avait développés pendant son stage dans son mémoire de maîtrise. La possibilité de pratiquer des compétences liées à ses études a d’ailleurs été ce qui l’a d’abord attiré vers ce stage, ainsi que la possibilité de collaborer avec des consultants spécialisés en ingénierie climatique.
« L’utilisation d’outils d’analyse du microclimat dans un environnement de production comme un bureau d’architecture m’a forcé à devenir plus rapide et plus créatif dans leur utilisation », explique Jonathan. « Cela aussi a amélioré la qualité de ma thèse. »
Le succès de Jonathan dans ce stage a été tel que KPMB l’a embauché comme membre à temps plein du KPMB Lab, un groupe interne de recherche et d’innovation, où il continue d’améliorer leur programme d’analyse du microclimat et de rechercher d’autres voies d’innovation.
« On m’a encouragé à rechercher des sujets liés à ma formation en sciences du bâtiment — comme l’analyse du cycle de vie des bâtiments et l’apprentissage automatique — et à chercher des occasions de leur déploiement au bureau », explique Jonathan, qui souligne aussi l’avantage supplémentaire d’avoir encore accès à de nombreuses opportunités d’apprentissage et de développement professionnel au sein de l’entreprise.
Jonathan a travaillé sous la supervision d’Umberto Berardi, professeur agrégé à la Faculté d’ingénierie et de sciences architecturales de Ryerson, qui célèbre le succès du projet.
« L’entreprise s’intéresse désormais davantage à la recherche appliquée et à l’exploration de ressources pour générer des approches innovantes en matière de conception », dit-il. « Jonathan a depuis été embauché et nous sommes en contact avec l’entreprise chaque semaine. »
À la suite de ce projet, deux articles de recherche ont été produits et contribueront également à faire progresser les connaissances académiques dans le domaine de l’architecture durable.
Mitacs remercie le gouvernement du Canada pour son soutien à la Accélération Stage de recherche dans cette histoire. Partout au Canada, Mitacs reçoit également le soutien du gouvernement de l’Alberta, du gouvernement de la Colombie-Britannique, du gouvernement du Québec, de Research Manitoba, du gouvernement du Nouveau-Brunswick, du gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador, du gouvernement de la Nouvelle-Écosse, du gouvernement de l’Ontario, d’Innovation (Î.-P.-É.) et du gouvernement de la Saskatchewan
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