Les avantages des matériaux et des pratiques de construction écologiques ont été discutés lors de la création de nos maisons et de nos lieux de travail depuis un certain temps maintenant. La pandémie de COVID-19 a nécessité un ajustement rapide dans cette direction, car nos bureaux étaient fermés avec des ordres de séjour à domicile et tout le monde travaillait loin des collègues de bureau et du support technologique. Le travail à distance, bien qu’il ne s’agisse pas d’un nouveau concept, est devenu notre nouvelle norme, et les environnements de bureau hybrides et distants continueront de faire partie de notre avenir.
En peu de temps, il est devenu évident que nous devions adopter des concepts de construction écologiques tels que l’éclairage naturel, l’orientation, l’isolation, la ventilation et la masse (DOIVM*) pour un environnement domestique plus sain. De plus, la technologie devait être intégrée dans nos vies de travail à domicile de nouvelles manières auxquelles nous n’avions pas pensé auparavant. Comme les gens passent de plus en plus de temps à la maison, il sera essentiel pour les constructeurs de maisons d’inclure ces innovations dans les futures constructions qui créent une maison plus durable et durable pour les familles qui utilisent leurs appareils et ressources domestiques plus que par le passé.
La technologie du travail à distance est là pour rester
Les réunions Zoom depuis les bureaux à domicile sont devenues largement utilisées, en plus d’autres outils technologiques tels que Skype, Équipes MS, Faisceau bleu et CaptureQA— pour soutenir la productivité à la maison et pour que les affaires continuent. Le travail à domicile réduit le temps de trajet, économise de l’essence et encourage les économies. Tout aussi important, le travail à domicile nécessite des solutions créatives pour se « déconnecter » du travail. Cela implique des séparations physiques et mentales, y compris des temps d’arrêt programmés pour maintenir l’équilibre entre vie professionnelle et vie privée.
La séparation physique peut être réalisée grâce à des solutions de conception architecturale pour les nouvelles constructions ou la rénovation et des idées créatives d’aménagement de l’espace pour les aménagements de maisons précédemment établis. Ces conceptions et modifications répondent au besoin de plusieurs zones de travail pour les personnes à double revenu ou aux besoins d’enseignement à domicile où les familles travaillent et étudient toutes sous le même toit. Sans établir ces limites pour séparer le travail et le temps personnel, les pressions du stress à la maison et au travail peuvent conduire à l’épuisement professionnel, nous submerger émotionnellement et finalement compromettre notre système immunitaire.
Comment intégrons-nous les produits et les principes de construction écologique ?
Nous savons tous que les charges de prise créent une demande électrique excessive et que le comportement des occupants entraîne une usure des systèmes d’exploitation domestiques. Les deux peuvent démêler l’environnement domicile-travail sain le plus durablement conçu et construit. Ce risque de performances médiocres du système augmente lorsque cinq personnes ou plus vivent et travaillent toutes à la maison, 24 heures sur 24, et sollicitent potentiellement les systèmes de la maison, tels que la ventilation active ou passive. Une maison saine favorise la santé des occupants.
Mais sans boucles de rétroaction, nous n’avons aucune mesure pour mesurer les problèmes de brassage, ce qui peut entraîner une détérioration subtile de la qualité de l’air intérieur ou une détérioration potentielle à long terme de la maison. Capteurs qui mesurent la température, l’humidité, le niveau d’humidité, les fuites d’eau, les points chauds, les points froids, la croissance des moisissures, le dioxyde de carbone (CO2), les composés organiques volatils (COV), le monoxyde de carbone (CO), l’approvisionnement et l’utilisation de l’énergie solaire générée par le site et les niveaux de charge de la batterie ne sont que quelques exemples de choses à surveiller. L’intégration de ces capteurs dans un concentrateur de données ou un tableau de bord (soit centralisé sur un poste de travail, soit distribué d’une pièce à l’autre ou les deux) est également importante. Le tableau de bord peut fournir une rétroaction immédiate pour comprendre les effets des occupants, le fonctionnement du système et les performances globales de la maison. Des exemples de tableau de bord d’utilisation de l’énergie ont été démontrés par Californie du Sud Edison dans leur Southern California Energy Education Center, montrant les coûts variables en temps réel lorsque plusieurs appareils s’allument et s’éteignent automatiquement tout au long de la journée, en parallèle ou en série.
La mesure de ce coût aidera les occupants à ajuster leurs comportements pour programmer l’utilisation pendant les périodes de tarification hors pointe. Le véritable test sera lorsque les principaux fabricants d’équipements et d’appareils fourniront des solutions intégrées plug-and-play pour toute la maison à grande échelle. Ces systèmes avancés peuvent également inclure la programmation d’activités d’entretien à domicile dans le système, avec des alertes d’entretien, la surveillance de la conformité et le suivi de l’achèvement avec une tenue de registres automatisée. Un système de service client en ligne robuste pourrait alors changer la donne pour les pratiques de construction durable.
Que réserve l’avenir?
La pandémie de COVID-19 a inspiré certains concepts durables, mais l’avenir réserve de nombreuses autres technologies de construction, y compris les principales tendances des universités européennes et américaines qui pourraient être largement adoptées par les constructeurs de maisons. Ces concepts intègrent l’efficacité énergétique, la conservation des ressources, l’automatisation et les technologies modernes, y compris différents niveaux d’intégration. Nous explorons ici quelques exemples de techniques et de technologies durables, telles que le verre dynamique et les enveloppes de construction flexibles, qui pourraient être adoptées par les constructeurs de maisons. C’est la maison du futur, et le futur c’est maintenant. Nous avons découvert plusieurs de ces nouvelles technologies lors de l’International Advanced Building Skin Conference à Berne, en Suisse.
Niveau 1: L’isolant aérogel est un produit performant qui allie fonctionnalité thermique et propriétés anti-incendie. L’isolation aérogel présente un nouveau produit avec des applications de construction non seulement dans les enveloppes extérieures (bâtiments), mais également dans les assemblages résistants au feu. Il est censé être un si bon isolant qu’un chalumeau d’un côté n’allumera pas une allumette de l’autre côté. Dans les zones sujettes aux incendies, nous pensons que cette idée sera adoptée par les constructeurs et les acheteurs.
Niveau 2: Les panneaux solaires transparents sont des membranes minces et flexibles « transparentes » pour une application sur des assemblages et des enveloppes de bâtiments extérieurs. Il s’agit d’un sujet de recherche au « Center for Excitonics » du MIT, un centre de recherche sur les frontières de l’énergie financé par le Département américain de l’énergie. L’efficacité de ces panneaux transparents n’est pas aussi grande que celle des panneaux solaires conventionnels, mais des panneaux solaires partiellement et entièrement transparents peuvent être intégrés dans les fenêtres des bâtiments et couvrir de plus grandes surfaces que leurs homologues traditionnels. En termes de potentiel électrique global, on estime qu’il y a entre cinq et sept milliards de mètres carrés de surface vitrée aux États-Unis. Et avec autant de verre à couvrir, les technologies solaires transparentes ont le potentiel de répondre à environ 40 % de la demande énergétique aux États-Unis, soit à peu près le même potentiel que les unités solaires sur les toits.
Niveau 3: Les fenêtres en verre dynamique peuvent aider à améliorer le confort intérieur tout en offrant une vue dégagée sur l’extérieur. Dans certaines applications, les fenêtres en verre dynamique, chacune avec une adresse IP unique, permettent un ombrage contrôlé par l’occupant grâce à un processus électrochimique à l’intérieur du verre. Ce verre à vitre sensible à la lumière peut passer du clair au teinté à la demande pour atteindre différents niveaux d’ombrage sans systèmes mécaniques. Le verre électromagnétique se teint automatiquement lorsque la chaleur de la lumière directe du soleil réchauffe le verre. L’ombrage réduit la charge thermique du bâtiment. Ces caractéristiques combinent fonctionnalité translucide et efficacité énergétique dans une solution élégante.
Niveau 4 : Les solutions technologiques incluent les solutions actuelles du marché et les futurs concepts à explorer.
- 1. La sécurité mobile à distance est actuellement disponible sur les marchés nationaux, comme en témoignent de nombreux produits intégrant l’image numérique, la capture sonore et les communications bidirectionnelles avec contrôles d’accès et notifications des fournisseurs de services d’urgence.
- 2. La fonctionnalité de télédétection pour les systèmes d’éclairage et de CVC s’intègre aux fonctions de sécurité mobiles ci-dessus, permettant le contrôle de plusieurs systèmes d’exploitation spécifiques à la maison. C’est comme un thermostat programmable 24 heures sur 24 pour refléter les comportements des occupants de la maison, qui peut fonctionner à distance à partir de votre téléphone portable. Les capteurs peuvent également détecter les fuites ou les signaux de panne du système, alertant les utilisateurs des problèmes avant que des dommages majeurs ou une panne complète ne se produisent.
- 3. Des conceptions précises de livraison au point d’utilisation favorisent l’efficacité de l’utilisation de l’eau et la conservation de l’énergie grâce au dimensionnement des conduites de tronc, de dérivation et de brindille couplé à un chauffe-eau primaire et secondaire plus près du point d’utilisation. Couplé à une pompe à la demande, l’eau n’est plus gaspillée.
- 4. La production d’électricité et les solutions de conservation de l’énergie sont combinées ci-dessus avec des conceptions de bâtiments durables. Les conceptions de maisons passives sont des bâtiments super isolés avec des attributs de conception basés sur DOIVM.
Niveau 5: Les comportements prédictifs de style de vie sont un ensemble programmé de paramètres pour toutes les solutions technologiques référencées ci-dessus, qui reconnaissent l’évolution des besoins au fil du temps. Des exemples à l’échelle de la communauté comprennent des communautés planifiées pour adultes actifs spécifiques à l’âge avec un large éventail de programmes récréatifs physiques et sociaux. Les exemples spécifiques à la maison incluent des conceptions universelles pour vieillir sur place. Et même une étape supplémentaire consiste à adopter la baubiologie, ou conceptions de maisons saines, pour respecter et répondre à ces modes de vie liés à l’âge.
L’industrie du bâtiment du pays connaît une renaissance spectaculaire de l’innovation, entraînée par des révolutions simultanées dans la capture de données numériques et les pratiques de construction écologiques. Ces tendances se sont accélérées grâce à la pandémie de COVID-19, entraînant une adoption et une diffusion rapides des nouvelles technologies. Nous pensons que ces produits et principes persisteront longtemps après la fin de la pandémie.
*Merci à Chris Prelitz, constructeur de maisons durables et consultant à Laguna Beach, Californie pour l’acronyme DOIVM.