Cote ENERGY STAR pour les lieux de culte au Canada

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Aperçu

La cote ENERGY STAR pour les lieux de culte au Canada s’applique aux bâtiments qui servent principalement de lieux de culte, tels que les églises, les temples, les mosquées, les synagogues et les lieux de réunion. L’objectif de la cote ENERGY STAR est d’évaluer équitablement la consommation d’énergie d’une propriété par rapport à des propriétés similaires, compte tenu du climat, des conditions météorologiques et des activités commerciales. On effectue l’analyse statistique d’un groupe de bâtiments semblables afin de définir et de normaliser les aspects des activités d’une propriété qui contribuent de façon notable à sa consommation d’énergie. Grâce à cette analyse, il est possible d’obtenir une équation qui permet d’établir la consommation d’énergie prévue d’une propriété en fonction de ses activités commerciales. Cette prévision est comparée à la consommation d’énergie réelle du bien immobilier pour obtenir un classement de 1 à 100 percentiles par rapport à la population nationale de propriétés.

• Types de propriétés. La cote ENERGY STAR pour les lieux de culte au Canada s’applique aux bâtiments utilisés comme lieux de culte. Cela comprend les églises, les temples, les mosquées, les synagogues, les salles de réunion ou tout autre bâtiment qui sert principalement de lieu de culte. La cote ENERGY STAR ne s’applique qu’aux bâtiments de lieux de culte individuels et n’est pas disponible pour les complexes de bâtiments.
• Données de référence. L’analyse pour les lieux de culte au Canada de culte repose sur les données de l’Enquête sur l’utilisation commerciale et institutionnelle d’énergie (EUCIE) réalisée par Statistique Canada pour le compte de Ressources naturelles Canada (RNCan), et représente l’année de consommation 2019.
• Ajustements pour les conditions météorologiques et l’activité commerciale. L’analyse comprend des ajustements pour :
  • les heures d’exploitation hebdomadaires;
  • les sièges de culte;
  • la hauteur du plafond;
  • les conditions météorologiques et le climat (en utilisant les degrés-jour de chauffage et de refroidissement obtenus en fonction du code postal);
  • le pourcentage du bâtiment qui est chauffé et refroidi.
• Date de publication. Le mois d’août 2023 est la date de publication initiale de la cote ENERGY STAR pour les lieux de culte au Canada.

Le présent document détaille le calcul de la cote ENERGY STAR de 1 à 100 pour les lieux de culte. Pour plus de renseignements sur la méthodologie utilisée pour établir les cotes ENERGY STAR, consultez la référence technique pour la cote ENERGY STAR (PDF, 686 KB).

Les sections suivantes expliquent comment la cote ENERGY STAR pour les lieux de culte est élaborée :

• Aperçu
• Données de référence et filtres
• Variables analysées
• Résultats de l’équation de régression
• Tableau de référence de la cote energy star
• Exemple de calcul

Données de référence et filtres

Les données de référence utilisées pour constituer le parc de propriétés semblables sont tirées de l’Enquête sur l’utilisation commerciale et institutionnelle d’énergie (EUCIE). Cette enquête a été menée par Statistique Canada pour le compte de Ressources Naturelles Canada. Les données énergétiques pour l’enquête proviennent de l’année civile 2019. Le fichier de données brutes recueillies pour cette enquête n’est pas accessible au public, mais un rapport fournissant un sommaire des résultats est accessible sur le site Web de Ressources naturelles Canada à l’adresse Base de données nationale sur la consommation d’énergie (BNCÉ).

Quatre types de filtres sont appliqués pour analyser les caractéristiques énergétiques et opérationnelles des bâtiments dans l’enquête. Ils sont établis pour définir le groupe de référence à des fins de comparaison et pour surmonter d’éventuelles limitations techniques. Ces filtres sont les suivants : filtres de type de bâtiment, filtres de programme, filtres de restrictions de données et filtres analytiques.

Une description complète de chaque catégorie figure dans la référence technique pour la cote ENERGY STAR (PDF, 686 KB) La figure 1 résume chaque filtre utilisé pour obtenir la cote ENERGY STAR pour le modèle de lieux de culte, ainsi que la justification du filtre. Une fois tous les filtres appliqués, l’ensemble des données restantes comporte 380 cas observés. En raison de la confidentialité des données de l’enquête, RNCan n’est pas en mesure de définir le nombre de cas observés après chaque filtre.

Parmi les filtres appliqués aux données de référence, certains entraînent des contraintes pour le calcul de la cote dans Portfolio Manager, et d’autres, non. Les filtres de type de bâtiment et de programme sont utilisés pour limiter les données de référence afin d’inclure uniquement les propriétés qui sont admissibles à recevoir une cote dans Portfolio Manager. Ces filtres sont donc liés aux conditions d’admissibilité. Par contre, les filtres de restrictions des données tiennent compte des limites dans les données disponibles, mais ne s’appliquent pas dans Portfolio Manager. Les filtres analytiques servent à éliminer les données aberrantes ou différents sous-ensembles de données et peuvent avoir ou non des répercussions sur l’admissibilité. Pour obtenir une description complète des critères à respecter afin d’obtenir une cote dans Portfolio Manager, consultez Analyse comparative – Foire aux questions.

Une autre considération relative aux filtres et aux critères d’admissibilité est de savoir comment Portfolio Manager traite les propriétés situées dans un complexe. L’unité de comparaison principale dans Portfolio Manager est la propriété, qui peut décrire un bâtiment individuel ou un complexe de bâtiments. L’applicabilité de la cote ENERGY STAR dépend du type de propriété. Pour les lieux de culte, la cote repose sur des bâtiments individuels, parce que la fonction principale d’un bureau est contenue dans un seul bâtiment et parce que les propriétés incluses dans les données de référence sont des bâtiments uniques. Lorsque plusieurs lieux de culte situés au même endroit (p. ex., un parc religieux), chaque bâtiment peut obtenir sa propre cote ENERGY STAR, mais pas le complexe.

Variables analysées

Afin de normaliser les différences dans l’activité commerciale, RNCan a effectué une analyse statistique pour établir les aspects de l’activité d’un bâtiment qui sont importants au chapitre de la consommation énergétique. L’ensemble de données de référence filtrées, décrit dans la section précédente, a été analysé à l’aide d’une régression pondérée par les moindres carrés ordinaires, qui a évalué la consommation d’énergie par rapport à l’activité de l’entreprise (p. ex., le nombre de travailleurs, les heures de fonctionnement par semaine, la surface au sol et le climat). Cette régression linéaire a donné une équation utilisée pour calculer la consommation d’énergie (également appelée variable dépendante) en fonction d’une série de caractéristiques qui décrivent les activités de l’entreprise (également appelées variables indépendantes). Cette section décrit les variables utilisées dans l’analyse statistique pour les lieux de culte au Canada.

Variable dépendante

La variable dépendante est l’élément que RNCan tente de prédire au moyen de l’équation de régression. Pour l’analyse des lieux de culte, la variable dépendante est l’utilisation de l’énergie exprimée en intensité énergétique à la source (IE à la source). L’IE à la source correspond à la consommation d’énergie totale à la source pour la propriété, divisée par la superficie brute. L’équation de régression analyse les principaux éléments qui influent sur l’IE à la source, c’est-à-dire les facteurs qui expliquent la variation de la consommation d’énergie à la source par mètre carré dans les lieux de culte. L’unité de mesure de l’IE à la source dans le modèle canadien est le gigajoule par mètre carré annuel (GJ/m²).

Variables indépendantes

L’enquête de référence contient de nombreuses questions sur l’exploitation du bâtiment que RNCan a déterminées comme étant susceptibles d’être importantes pour les lieux de culte. En se basant sur un examen des variables trouvées dans les données de référence, conformément aux critères d’inclusion dans Portfolio Manager^{Note de bas de page 1}, RNCan a d’abord analysé les variables ci-dessous dans l’analyse de régression :

• la superficie de plancher brute (m²);
• la superficie de plancher brute dédiée la préparation des aliments (m²);
• les degrés-jour de refroidissement (DJR);
• les degrés-jour de chauffage (DJC);
• le pourcentage de la superficie refroidie;
• le pourcentage de la superficie chauffée;
• le nombre d’heures d’exploitation par semaine;
• le nombre de travailleurs sur le quart de travail principal;
• le nombre de sièges de culte;
• le nombre d’ordinateurs;
• le nombre de mois d’exploitation en 2019;
• le nombre d’appareils électroménagers;
• le nombre d’appareils électroménagers commerciaux;
• le nombre d’écrans d’affichage électroniques;
• la hauteur du plafond (m);
• l’année de construction;
• les gymnases couverts et terrains de sport de raquette.

RNCan, sur les conseils de l’Environmental Protection Agency (EPA) et de son entrepreneur, a mené un examen exhaustif de chacune de ces caractéristiques de fonctionnement prises séparément et ensemble (p. ex., degrés-jour de chauffage multipliés par le pourcentage chauffé). Dans le cadre de l’analyse, certaines variables ont été reformulées afin de refléter les liens physiques entre les éléments du bâtiment. Par exemple, le nombre de sièges religieux peut être évalué sous forme de densité : sièges par 100 m². En général, l’analyse consiste en des formules de régression multiple, structurées de façon à trouver la combinaison de caractéristiques d’exploitation statistiquement significatives, qui expliquent la plus grande part de la variance de la variable dépendante : l’IE à la source.

L’équation de régression finale comprend les variables suivantes :

• les heures d’exploitation hebdomadaires (heures);
• le nombre de sièges de culte par 100 m² (densité de sièges);
• la hauteur du plafond;
• le pourcentage de la superficie refroidie x degrés-jour de refroidissement (Pourcentage de la superficie refroidie x DJR);
• le pourcentage de la superficie chauffée x degrés-jour de chauffage (Pourcentage de la superficie chauffée x DJC).

Ces variables sont utilisées ensemble pour calculer l’IE à la source prévue pour les lieux de culte. La source prévue est l’IE à la source moyenne pour un groupe hypothétique de bâtiments qui partagent les mêmes valeurs pour chacune de ces caractéristiques. C’est l’énergie moyenne pour les bâtiments qui fonctionnent comme votre bâtiment.

Vérification

RNCan a ensuite analysé l’équation de régression en utilisant les données réelles entrées dans Portfolio Manager. En plus des données de l’EUCIE, cette analyse a fourni un autre ensemble de bâtiments pour examiner les cotes et les distributions ENERGY STAR afin d’évaluer les impacts et les ajustements. Elle a également confirmé que les biais sont minimes en ce qui concerne les caractéristiques opérationnelles fondamentales, telles que le pourcentage de la superficie refroidie ou chauffée, et qu’il n’y a pas de biais régional ou de biais concernant le type d’énergie utilisé pour le chauffage.

Il est important de rappeler que l’équation de régression finale repose sur les données de référence représentatives à l’échelle nationale tirée de l’EUCIE 2019, et non sur les données qui se trouvent déjà enregistrées dans Portfolio Manager.

Résultats de l’équation de régression

La régression finale est une régression des moindres carrés ordinaires pondérés sur l’ensemble de données filtrées des 380 cas observés. La variable dépendante est l’IE à la source. Chaque variable indépendante est centrée par rapport à la valeur moyenne pondérée, présentée à la figure 2. L’équation finale est présentée à la figure 3. Toutes les variables de l’équation de régression sont considérées comme significatives à un niveau de confiance de 90 % ou plus, comme le témoignent leurs niveaux de signification respectifs.

L’équation de régression a une valeur de coefficient de détermination (R²) de 0,2867 ce qui indique que cette équation explique 28,67 % de la variance dans l’IE à la source pour les lieux de culte. Puisque l’équation finale est structurée de façon telle que l’énergie par unité de superficie constitue la variable dépendante, le pouvoir explicatif de la superficie n’est pas inclus dans la valeur R² et, par conséquent, cette valeur paraît artificiellement basse. En recalculant la valeur R² dans les lieux de culte d’énergie à la source^{Note de bas de page 2}, on observe que l’équation explique 66,82 % de la variation de l’énergie à la source totale des lieux de culte. Il s’agit d’un résultat raisonnable pour un modèle énergétique basé sur des statistiques.

Pour de l’information détaillée sur la méthode de régression des moindres carrés ordinaires, consultez le document de référence technique pour la cote ENERGY STAR (PDF, 686 KB).

Figure 3 – Résultats de l’équation de régression finale

Tableau de référence de la cote energy star

L’équation de régression finale (présentée à la figure 3) fournit une prédiction de l’IE à la source en fonction des caractéristiques d’exploitation d’un bâtiment. Certains bâtiments inclus dans les données de référence de l’EUCIE consomment plus d’énergie que la quantité prévue dans l’équation de régression, tandis que d’autres en consomment moins. Pour calculer le rapport d’efficacité énergétique, on divise l’IE à la source réelle de chaque cas observé de l’ensemble de données de référence par son IE à la source prévue :

Un rapport d’efficacité inférieur à 1 signifie que le bâtiment consomme moins d’énergie que prévu et qu’il est donc plus efficace. S’il affiche un rapport d’efficacité plus élevé, c’est la règle contraire qui s’applique.

Les rapports d’efficacité sont triés par ordre croissant, et le pourcentage cumulatif du groupe pour chaque rapport est calculé en utilisant la pondération pour chaque cas observé de l’ensemble de données de référence. La figure 4 présente un graphique de cette distribution cumulative. Une courbe lisse (orange) est ajustée à ces données à l’aide d’une distribution gamma à deux paramètres. On procède à cet ajustement pour minimiser la somme des carrés des différences entre le rang en pourcentage réel de chaque bâtiment du groupe et le rang en pourcentage de chaque bâtiment en utilisant la solution gamma. L’ajustement final de la courbe gamma a produit un paramètre de forme (alpha) de 3,753 et un paramètre d’échelle (bêta) de 0,2633. La somme des erreurs quadratiques pour cet ajustement est de 0,8713.

La courbe gamma finale et les paramètres d’échelle sont utilisés pour calculer le rapport d’efficacité à chaque rang centile (de 1 à 100) le long de la courbe. Par exemple, le rapport sur la courbe gamma à une valeur de 1 % correspond à une cote de 99, ce qui signifie que seulement 1 % des bâtiments du groupe ont un rapport égal ou inférieur. Le rapport sur la courbe ajustée à une valeur de 25 % correspond au rapport pour une cote de 75, ce qui indique que seulement 25 % des bâtiments du groupe ont un rapport égal ou inférieur. La figure 5 montre le tableau complet de consultation des cotes.

Figure 5 – Tableau de référence de la cote ENERGY STAR pour les lieux de culte

Exemple de calcul

Selon le document de référence technique pour la cote ENERGY STAR (PDF, 686 KB), le calcul d’une cote pour les lieux de culte s’effectue en cinq étapes. Voici un exemple concret :

1 L’utilisateur inscrit les données relatives au bâtiment dans Portfolio Manager

• Douze mois de données de consommation énergétique pour tous les types d’énergie (valeurs annuelles, fournies sous forme d’entrées de compteurs mensuels).
• Renseignements physiques sur le bâtiment (taille, emplacement, etc.) et détails concernant l’utilisation et l’activité du bâtiment (heures d’exploitation, etc.).

2 Portfolio Manager calcule l’IE à la source réelle

• La consommation totale de chaque type de combustible à partir des unités de facturation est convertie en énergie du site et en énergie à la source.
• Les valeurs d’énergie à la source sont ajoutées pour tous les types de combustibles.
• L’énergie à la source est divisée par la superficie brute afin de déterminer l’IE à la source réelle.

3 Portfolio Manager calcule l’IE à la source prévue

• En utilisant les renseignements sur l’utilisation de la propriété fournis à l’étape 1, Portfolio Manager calcule la valeur de chaque variable du bâtiment dans l’équation de régression (en déterminant la densité, au besoin).
• Les valeurs de centrage sont soustraites pour calculer la variable centrée pour chaque paramètre de fonctionnement (p. ex., la valeur réelle du bâtiment moins la valeur de centrage de référence).
• Les variables centrées sont multipliées par les coefficients de l’équation de régression des lieux de culte pour obtenir l’IUE de la source prévue.

4 Portfolio Manager calcule le rapport d’efficacité énergétique

• Le rapport est égal à l’IE à la source réelle (étape 2) divisée par l’IE à la source prévue (étape 3).
• Rapport = 0,5210/0,8479 = 0,6179

5 Portfolio Manager utilise le rapport d’efficacité énergétique pour attribuer une cote par l’entremise du tableau de référence

• Le rapport obtenu à l’étape 4 permet de trouver la cote dans le tableau de référence.
• Un rapport de 0,6179 est supérieur à 0,6142 et inférieur à 0,6259.
• La cote ENERGY STAR est 75.