Cherchez dans les histoires d’impact
Video Content: 
0
mars 2020

Vous avez chaud à l’extérieur? Regardez les bâtiments autour de vous

Coup d'oeil
L’équipe

KPMB Architects, le stagiaire de Mitacs Jonathan Graham et le professeur agrégé Umberto Berardi de la Faculté de génie et des sciences de l’architecture de l’Université Ryerson.

Le défi

Améliorer les performances des conceptions de bâtiments, réduire l’empreinte environnementale et optimiser le confort à l’intérieur et à l’extérieur des bâtiments.

La solution

Le développement d’une suite d’outils d’analyse qui permettent à KPMB Architects de mieux comprendre le phénomène de microclimat dans les zones qui entourent un bâtiment.

Le résultat

La recherche du stagiaire a permis d’intégrer un ensemble d’outils personnalisés au flux de travail du cabinet en vue d’analyser les microclimats et de fournir des pistes pour améliorer le confort thermique extérieur dans le cadre de projets spécifiques. L’équipe a également travaillé à l’élaboration de deux rapports de recherche qui contribueront à faire progresser les connaissances scientifiques en matière d’architecture durable.

Et ensuite?

Le stagiaire a été embauché à temps plein au sein du KPMB Lab, un groupe interne dédié à la recherche et à l’innovation, où il continue d’améliorer le programme d’analyse des microclimats tout en examinant d’autres axes d’innovation.

Saviez-vous que votre perception des températures est influencée par la conception des constructions qui vous entourent? La forme et les matériaux des bâtiments et du paysage en milieu urbain ont une influence sur la direction du vent, les rayons du soleil, l’humidité et la température de l’air. Une collaboration entre Mitacs, KPMB Architects et l’Université Ryerson a permis la création d’outils qui aident les architectes à mieux comprendre ces effets et à les exploiter afin d’optimiser leurs projets.

Imaginez : vous dînez sur la terrasse d’une cour intérieure dans le centre-ville. C’est une belle et froide journée ensoleillée d’automne avec une légère brise. Votre table est installée contre un mur en brique orienté plein sud baigné de soleil et une haute haie de buissons borde la terrasse afin de la protéger du vent. Vous portiez une veste pour aller au restaurant, mais après vous être assis quelques minutes, vous avez suffisamment chaud pour l’enlever et profiter du soleil sur vos bras nus.

En quittant la terrasse, vous empruntez le côté ombragé de la rue. Sans la chaleur du soleil, vous avez rapidement la chair de poule et vous remettez votre veste avant même d’avoir atteint le prochain pâté de maisons.

Si cela vous est déjà arrivé, sachez que vous n’êtes pas seul! Ressentir des niveaux de confort thermique sensiblement différents dans une petite zone est l’un des effets du microclimat — les conditions climatiques d’une zone spécifique. En gardant cela à l’esprit, le cabinet d’architectes de Toronto KPMB Architects s’est associé à l’Université Ryerson et à Mitacs afin d’améliorer les performances des bâtiments et, par conséquent, notre confort à l’intérieur comme à l’extérieur.

« Nous souhaitions avoir la possibilité d’intégrer le climat, et en particulier le microclimat, en tant qu’élément de base de la conception de nos projets. Nous voulions vraiment être capables de quantifier l’effet de nos interventions architecturales en matière d’indices de confort thermique global pour la population », explique Geoffrey Turnbull, directeur de l’innovation chez KPMB Architects.

De nombreux éléments tels que les auvents et les matériaux utilisés pour les murs peuvent influencer la vitesse du vent et la quantité de rayons solaires, ce qui a un impact direct sur la manière dont les gens perçoivent la température. Afin de concevoir des bâtiments qui offrent plus de confort à l’intérieur comme à l’extérieur, les architectes doivent être en mesure de simuler les vents, les ombres, l’humidité et les propriétés thermiques de différents matériaux.

Grâce au programme Accélération de Mitacs, KPMB Architects a eu l’occasion de travailler l’année dernière avec un stagiaire qui a trouvé une solution à ce défi. En quatre mois, Jonathan Graham, un étudiant à la maîtrise en science du bâtiment de l’Université Ryerson, a mis en place une suite d’outils personnalisés permettant d’analyser les microclimats et a fourni des pistes pour améliorer le confort thermique extérieur dans le cadre de projets spécifiques.

Il a par ailleurs partagé ses connaissances avec l’équipe et contribué à développer le savoir du cabinet sur ce type d’analyse.

« Grâce à leur formation et leur expérience, les architectes ont une connaissance intuitive du microclimat. Avoir la possibilité de valider leurs connaissances en s’appuyant sur des chiffres via des simulations était très stimulant pour tout le monde », raconte Jonathan.

Son travail a permis au cabinet d’intégrer les questions de microclimat et de confort thermique extérieur aux discussions préliminaires de nombreux projets en cours.

Des connaissances bénéfiques pour le secteur privé comme pour le milieu postsecondaire

Le cabinet KPMB n’est pas le seul à avoir profité de la recherche de Jonathan : il a également intégré les scripts qu’il a développés durant son stage à son mémoire de maîtrise. La possibilité de mettre en pratique des compétences liées à ses études est d’ailleurs ce qui l’avait initialement attiré au stage, ainsi que la chance de collaborer avec des consultants experts en génie climatique.

« Le recours à des outils d’analyse de microclimat dans un environnement de production tel qu’un cabinet d’architectes m’a forcé à devenir plus rapide et plus créatif dans l’utilisation que j’en faisais », affirme Jonathan. « Cela a également contribué à améliorer la qualité de mon mémoire. »

Le stage de Jonathan a été un tel succès que KPMB l’a embauché à temps plein en tant que membre du KPMB Lab, un groupe interne dédié à la recherche et à l’innovation, où il continue d’améliorer leur programme d’analyse des microclimats tout en examinant d’autres axes d’innovation.

« J’ai été encouragé à faire des recherches sur des sujets liés à ma formation en sciences du bâtiment, tels que l’analyse du cycle de vie des bâtiments et l’apprentissage machine, et à étudier les possibilités de déploiement au sein du cabinet », explique Jonathan, qui souligne également l’avantage de continuer à avoir accès à de nombreuses opportunités de formation et de perfectionnement professionnel au sein du cabinet.

Jonathan travaillait sous la supervision d’Umberto Berardi, professeur agrégé à la Faculté de génie et des sciences de l’architecture de l’Université Ryerson, qui est ravi du succès de ce projet.

« L’entreprise s’intéresse désormais davantage à la recherche appliquée et à l’étude de ressources permettant de générer des approches innovantes en matière de pratiques de conception », affirme-t-il. « Jonathan a depuis été embauché et nous sommes en contact avec l’entreprise toutes les semaines. »

Dans le cadre du projet, deux rapports de recherche ont été produits et contribueront également à faire progresser les connaissances scientifiques en matière d’architecture durable.


Mitacs remercie le gouvernement du Canada de son soutien à l’égard du stage de recherche Accélération mentionné dans cet article. À l’échelle du Canada, Mitacs reçoit également le soutien du gouvernement de l’Alberta, du gouvernement de la Colombie-Britannique, de Research Manitoba, du gouvernement du Nouveau-Brunswick, du gouvernement de la Nouvelle-Écosse, du gouvernement de l’Ontario, d’Innovation PEI, du gouvernement du Québec, du gouvernement de la Saskatchewan et du gouvernement de Terre-Neuve-et-Labrador.


Avez-vous un défi d’affaires qui pourrait bénéficier d’une solution de recherche? Si tel est le cas, contactez Mitacs aujourd’hui pour discuter d’occasions de partenariat : BD@mitacs.ca