Announcing the winners of our 2016 Photo Contest

For the 2016 CSSBI Annual Photo Contest, all photos were submitted for adjudication by our panel of judges.

• Catherine Kilcoyne, Instructor at Conestoga College in the Architectural Technology Program
• Niki Hurst, 4th-year Student Conestoga College - Architectural Technology Program

The winners and runners-up of the photo contest were announced at our Annual CSSBI Member Meeting on June 12, 2016 in St. Andrews-by-the-Sea, NB

The CSSBI Photo Contest covers five sheet steel categories, including:

• Agricultural Roofing & Cladding
• Lightweight Steel Framing
• Residential Steel Roofing
• Industrial, Commercial & Institutional Roofing, Cladding & Decking
• Steel Building Systems.

Our panel judged the photos for each category based on the overall aesthetics of the picture, a project's use of sheet steel, the relevancy of sheet steel to the project, architectural design, as well as the presentation of any unique features.

The category winners and runners-up are listed below. First place winners each received a $200 gift certificate to The Home Depot and the second place winners received a $100 gift certificate to The Home Depot.

The CSSBI congratulates the winners and runners-up, and thanks all member participants for making this year's Photo Contest a success. Keep snapping those photos and we'll see you next year!

Agricultural Roofing & Cladding

First Place

Mark Stone - Agway Metals Inc.

Dynamic Farm - Vineland, ON

Second Place

Raymond Morits - Ideal Roofing Co. Ltd.

Westmoreland, NH

Honourable Mention

Richard Kovacs - VICWEST

Honourable Mention

George Brazil - Westman Steel

Wetaskiwin, AB

Lightweight Steel Framing

First Place

Brad Burns - Bailey Metal Products

Emerald Hills Aquatic Centre - Sherwood Park, AB

Second Place

Dan Iverson - Bailey Metal Products

Bass Pro Shop

Honourable Mention

Brad Burns - Bailey Metal Products

Prairie Landing Apartments - Winnipeg, MB

Residential Steel Roofing

First Place

Daryl Hall - Agway Metals Inc.

Mortimers Point Bala, ON

Second Place

Westform Metals

Honourable Mention

Nicolas Parker - Ideal Roofing Co. Ltd.

Ottawa, ON

Industrial, Commercial & Institutional Roofing, Cladding & Decking

First Place

David Forsey - VICWEST

Bella Concert Hall - Mount Royal University - Calgary, AB

Second Place

Robert Illman - Agway Metals Inc.

Brookside Public School - Scarborough, ON

Honourable Mention

Ideal Roofing Co. Ltd.

Barrhaven, ON

Steel Building Systems

First Place

Butler Buildings (Canada)

Whissell Contracting Ltd. - Lethbridge, AB

Second Place

Steelway Building Systems

MTF Airside Building - Regina, SK

Honourable Mention

Butler Buildings (Canada)

Klark's Trenching Ltd. - Saskatoon, SK

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Article: Daily Commercial News - Are carbon neutral steel big box stores possible?

(rendering of a 6,000 sq. ft. retail carbon neutral steel building system from the CN-SBS research project)

The Daily Commercial News recently published an article discussing the possibility of designing and constructing a carbon neutral big box retail store using a steel building system. This article references heavily our Carbon Neutral Steel Building System Research Project (CN-SBS).

Check out the article here for a general overview of this project and go to our CN-SBS website for all of the details. This is a multi-year research project with many partners including the University of Waterloo, Enermodal Engineering (now MMM Group) and Whiting Design. 

(rendering of a 10,000 sq. ft. retail carbon neutral steel building system from the CN-SBS research project)

Cas d'étude: Jouer au soccer à Krasnoïarsk, en Sibérie

Projet: Stade de soccer

Krasnoïarsk, Sibérie

Krasnoïarsk est la troisième ville en importance de la Sibérie. La ville est située à l’est du Kazakhstan et au nord de la Mongolie, dans la partie centre-sud d’une région nichée sur les rives du fleuve Yenisei qui s’écoule en direction nord vers l’océan Arctique. Comme bon nombre de villes de Russie, ses habitants sont entichés de ce jeu somptueux qu’est le soccer. Et comme tous les partisans, ils veulent ce qu’il y a de mieux pour leur équipe. Pour cela, il faut de la pratique, beaucoup de pratique.

Malheureusement, les joueurs étaient confrontés à un problème de taille : de novembre à mars, il n’y avait aucune installation d’entraînement sur un terrain pleine grandeur. 

C’est ici que sont entrés en scène le ministre des Sports de la Russie et un entrepreneur général en construction de bâtiments, Mezhregionalnaya Torgovaya Assotsiatsia Ltd., (MTA). À l’image de leurs nouvelles patinoires de hockey, les Russes voulaient avoir un stade de soccer intérieur de dimension internationale offrant la meilleure ligne de vision, sans qu’elle soit obstruée par des colonnes de soutien. Une telle demande présentait deux défis importants : construire avec des espaces vides d’une dimension jamais vue et trouver un fournisseur compétent, puisqu’aucun fournisseur russe ne pouvait répondre à une telle demande. 

Behlen Industries LP, dont le siège social est situé à Brandon, au Manitoba, est le principal fabricant de systèmes de construction en acier au Canada. Après avoir présenté l’offre retenue pour le nouveau stade, Behlen a démontré une fois de plus son expérience et son expertise en matière de réalisation de projets internationaux d’une ampleur exceptionnelle et inhabituelle. Il est également important de souligner que Behlen a traité dès le début du projet avec MTA, qui était chargé de l’érection de cette structure massive en Sibérie. 

Le gestionnaire de projet, M. Andreas Riffel, de Brandon, qui parle russe couramment, a agi en qualité d’homme de pointe pour Behlen. Selon M. Riffel, « La taille du projet a constitué l’un des principaux défis. Premièrement, nous n’avions jamais fabriqué de bâtiment sans cadre de style convexe d’une telle ampleur, doté d’espaces vides aussi vastes et, deuxièmement, nous devions gagner la confiance des autorités locales afin de les convaincre que c’était possible. Il s’agissait d’un projet unique pour nous. Imaginez quelqu’un qui n’a jamais vu une telle structure, difficile de croire que ça fonctionnerait! » Il convient d’évoquer les essais et la contribution d’ArcelorMittal Dofasco (AMD), qui est allée au-delà de l’approvisionnement en acier. AMD a effectué des essais de cisaillement du diaphragme sur des panneaux de 3,05 m à 7,62 m (10 pi à 25 pi) raccordés comme ils le seraient sur le terrain, avec charge, afin de mesurer le fléchissement, puis d’exécuter des calculs pour déterminer la résistance au cisaillement du bâtiment. Comme l’indique M. Riffel, « à la suite de ces essais, nous étions convaincus qu’il était possible de construire ce stade et qu’il serait en mesure de supporter le poids de la neige. Ces essais ont également rassuré les autorités locales. » 

Le stade mesure 120 m de longueur sur 115 m de largeur (395 pi sur 377 pi). Il compte quatre zones commerciales et administratives d’une empreinte de 12 m sur 35 m (40 pi x 115 pi). Le terrain de soccer mesure 120 m sur 80 m (394 pi sur 262 pi), avec une hauteur de plafond libre de 23 m (75,5 pi). L’acier galvanisé Z275(G90) est partout : panneaux latéraux de 1,925 mm (0,0758 po), panneaux de mur d’extrémité de 1,31 mm (0,0516 po), toit de 2,38 mm (0,0937 po) et au plafond, mélange de 2,38 mm (0,0937 po) et de 1,93 mm (0,0758 po). Les panneaux de toit et de plafond laminés les plus imposants ont une dimension d’environ 1 m sur 10 m (3,28 pi x 32,8 pi).

Des premières négociations à la livraison définitive, Behlen a consacré un an et demi à ce projet, ce qui est impressionnant si l’on tient compte du fait que la fabrication elle-même et l’expédition se sont déroulées sur une période de 4 mois et ont nécessité 63 conteneurs d’expédition. L’achèvement global était prévu pour le mois d’août 2014. Au moment de mettre sous presse, Behlen avait obtenu cinq autres contrats de construction de bâtiments en acier en Russie et avait ouvert un bureau à Moscou.

ÉQUIPE DE CONCEPTION ET DE CONSTRUCTION : 

PROPRIÉTAIRE : Club de soccer « Enisey » 

ARCHITECTE : PSO MIR Ltd. 

INGÉNIEUR DE STRUCTURES : Urban Engineering 

ENTREPRENEUR GÉNÉRAL : PSK Premium Ltd. 

MONTEUR DE CONSTRUCTION : Stroikon Ltd. 

FOURNISSEUR DE BÂTIMENT : Behlen Industries LP

PHOTOGRAPHE : Andreas Riffel

Cliquez pour télécharger le cas d'étude 89-15: Jouer au soccer à Krasnoïarsk, en Sibérie

Project Profile: Housing the beautiful game in Krasnoyarsk, Siberia

Project: Soccer Stadium

Location: Krasnoïarsk, Siberia

Krasnoïarsk is the third largest city in Siberia. It is east of Kazakhstan and north of Mongolia, in the south-central area of the region nestled on the banks of the Yenisei River that flows northward to the Arctic Ocean. Like many Russian cities its inhabitants love the “beautiful game” of soccer. And, like all soccer fans, they want their team to be the best. And that takes practice. Lots of it. Big problem: from November to March there was no facility for training on a full-size field.

Enter the Russian Ministry of Sport and a general contractor for building construction, Mezhregionalnaya Torgovaya Assotsiatsia Ltd., (MTA). As with their newer hockey arenas, the Russians wanted an international-size indoor soccer stadium with the best sight-lines possible, without interference from support columns. This involved two significant challenges, building with unprecedented clear spans, and finding a qualified supplier, given no Russian suppliers were capable. 

Behlen Industries LP, headquartered in Brandon, Manitoba, is Canada’s largest manufacturer of steel building systems. After submitting a successful bid for the new stadium, Behlen has demonstrated once again its experience and expertise in taking over large and unusual international projects. It’s also important to say that since the project started, Behlen has been dealing with MTA who erected this massive structure in Siberia. 

Behlen’s point man was Project Manager Andreas Riffel, based in Brandon, who speaks fluent Russian. He says, “The most challenging aspects of the project related to its size. Firstly we’d never fabricated a frameless convex-style building that big, with such large clear spans and secondly because of that we had to gain the trust of local authorities that it was even possible. It was unique for us, imagine for someone who never saw a structure like that, it’s difficult to believe it’s going to work!” 

And that brings up the issue of testing and ArcelorMittal Dofasco (AMD)’s contribution besides supplying the steel itself. AMD conducted diaphragm shear testing on 3.05m to 7.62m (10 ft. to 25 ft.) panels connected as they would be in the field, loading them, measuring the deflection and then crunching the numbers to determine the shear capacity of the building. As Riffel points out, “The test results gave us the confidence that the stadium could be built and it would be able to withstand local snow loads, and we reassured local authorities accordingly.” 

The stadium’s overall size is 120m long x 115m wide (395 ft. x 377 ft.) It comprises a 4-storey admin. and commercial area with a 12m x 35m (40 ft. x 115 ft.) footprint. The soccer arena is 120m x 80m (394 ft. x 262 ft.) with a clear ceiling height of 23m (75.5 ft.) Z275(G90) galvanized steel is used throughout for sidewall panels 1.925mm (0.0758”), end wall panels 1.31mm (0.0516”), roof 2.38mm (0.0937”) and the ceiling is a mix of 2.38mm (0.0937”) and 1.93mm (0.0758”). The largest roof and ceiling panels had a rolled dimension of approximately 1m x 10m (3.28 ft. x 32.8 ft.). 

The project took Behlen a year-and-a-half from first negotiations to final delivery. That becomes impressive when you know the actual fabrication and shipment occurred within a 4-month period and required 63 shipping containers. Overall completion was scheduled for August 2014. At the time of going to press Behlen had obtained a further five contracts for steel buildings in Russia and opened an office in Moscow.

DESIGN AND CONSTRUCTION TEAM 

OWNER: Soccer Club “Enisey” 

ARCHITECT: PSO MIR Ltd. 

STRUCTURAL ENGINEER: Urban Engineering 

GENERAL CONTRACTOR: PSK Premium Ltd. 

BUILDING ERECTOR: Stroikon Ltd. 

BUILDING SUPPLIER: BEHLEN Industries LP 

PHOTOGRAPHER: Andreas Riffel

Click to download Case Study 89-15: Housing the beautiful game in Krasnoyarsk, Siberia

Autres moyens de prouver la conformité avec le Code national de l’énergie pour les bâtiments 2011

Figure 1: Système de bâtiment en acier de vente au détail

Le Code national de l’énergie pour les bâtiments (CNEB) a été publié à l’automne de 2011. Il s’agit d’un modèle de code national qui peut être adopté par les provinces et les territoires dans la mesure où il répond à leurs besoins. À l’heure actuelle, cinq provinces ont adopté des règlements sur la conservation de l’énergie. Le CNEB s’applique à la construction de nouveaux édifices qui sont tenus de respecter les dispositions de la Section 3 du Code national du bâtiment du Canada ou du Code du bâtiment provincial applicable.

Il est possible de rendre la conception des immeubles conforme au CNEB 2011 de quatre façons : 

1. La méthode normative (section 3.2) par laquelle les assemblages et les composants doivent satisfaire aux exigences minimales de rendement prescrites. 
2. La méthode de remplacement simple (sous-section 3.3.3) par laquelle certains ensembles ou composants peuvent ne pas satisfaire aux exigences de rendement prescrites, tandis que d’autres ensembles ou composants dépassent les exigences de rendement prescrites, de façon telle que le rendement global de l’immeuble ne consommera pas plus d’énergie. 
3. La méthode de remplacement détaillée (sous-section 3.3.4) par laquelle un modèle informatisé est utilisé pour établir une cible énergétique de référence pour l’enveloppe du bâtiment. Certains composants sont approuvés pour un rendement moins écoénergétiques à la condition qu’il puisse être démontré que l’enveloppe du bâtiment ne transférera pas plus d’énergie que la quantité indiquée par la cible énergétique de l’enveloppe du bâtiment. 
4. La méthode du rendement (section 3.4) selon laquelle la méthode de remplacement est étendue pour inclure l’équipement à l’intérieur de l’immeuble (c’est-à-dire les ventilateurs, les appareils électroménagers, les ascenseurs, etc.) et un modèle informatisé sont utilisés pour s’assurer que assemblages de construction, les composants et l’équipement en agrégat ne consommeront pas plus d’énergie que la quantité indiquée par la cible énergétique de l’enveloppe du bâtiment.

La méthode normative permet une transmission thermique globale maximale pour les murs, le toit, les portes et les fenêtres du bâtiment. L’avantage de la méthode normative c’est qu’elle est très facile à appliquer; toutefois, elle impose parfois l’obligation de satisfaire aux objectifs du code de l’énergie relativement à l’enveloppe du bâtiment. Cela peut résulter en une conception trop poussée de l’isolant des murs et du toit. Avec un peu plus d’efforts, une solution plus rentable pourrait être obtenue en appliquant les autres options du CNEB : la méthode de remplacement simple ou la méthode du rendement. 

Exemple de la méthode de remplacement simple 

La méthode de remplacement simple démontre que la somme des aires des ensembles verticaux (ou horizontaux) de l’enveloppe du bâtiment multipliée par leur transmission thermique globale ne dépasse pas celle des assemblages de construction correspondants du bâtiment de référence. Le bâtiment de référence utilisé pour la méthode de remplacement simple est le même que l’on utilise pour la méthode normative. Si certains composants sont plus éco-énergétiques que ceux préconisés dans la méthode normative, il est permis de prendre en compte ce gain de rendement dans le calcul du remplacement. 

Le choix de la méthode de remplacement simple peut présenter un avantage économique considérable pour les murs en tôles d’acier isolées et les structures de toit. Les données indiquées dans le Tableau 1 résument les calculs effectués pour trois villes au Canada avec deux configurations différentes de construction qui seraient semblables à l’immeuble à commerces de détail illustré à la figure 1. Ces calculs sont pour la surface des murs, mais un processus similaire peut être utilisé pour le toit. 

Les étapes pour utiliser la méthode de remplacement simple sont les suivantes :

• La ligne 1 énumère les degrés-jours de chauffage (DJC) qui proviennent des données climatiques pour l’emplacement spécifique. Les données climatiques indiquées à l’Annexe C du Code national du bâtiment du Canada peuvent être utilisées à moins que l’autorité locale ne requière d’autres valeurs. Le CNBC 2010 a été utilisé dans cet exemple. 
• Les facteurs U maximums de la ligne 2 pour les murs proviennent du Tableau 3.2.3.1 du CNEB et dépendent des DJC. 
• Les facteurs U maximums de la ligne 3 pour la fenestration proviennent du Tableau 3.2.2.3 du CNEB. Remarque : les facteurs U maximums pour les portes sont les mêmes que pour la fenestration. Ces valeurs dépendent également du DJC.
• Le rapport de l’aire maximale totale acceptable de la fenestration et des portes verticales avec l’aire de mur brute (RFPM) est déterminé conformément à l’article 3.2.1.4. Pour des DJC inférieurs à 4000, le RFPM maximal = 40 %. Pour des DJC entre 4000 et 7000, le RFPM maximal = (2 000 - 0,2 x DJC)/3000. Pour des DJC de plus de 7000, le RFPM minimal = 20 %.
• En effectuant le calcul de remplacement simple de l’article 3.3.3.2, le facteur U maximal pour le bâtiment de référence du CNEB se calcule comme suit et illustré à la ligne 5 : Max U (bât. réf.) = (1 - Max_RFPM)(Max Umur) + (MAX_RFPM)(max UFen) 
• Le RFPM à la ligne 6 est le rapport pour le bâtiment proposé. Dans cet exemple deux rapports sont sélectionnés : 8 % et 20 % 
• La valeur Max U (mur) à la ligne 7 est calculée comme suit : Max U (mur) = [(Max U (bât. réf.) - (RFPM)(Max Ufen)]/ (1 - RFPM) 
• Les valeurs R indiquées aux lignes 8 et 9 sont des conversions du facteur U de la ligne 7. 
• Les valeurs R indiquées à la ligne 10 sont tirées du Tableau 3.2.2.2 pour le CNEB et elles représentent les exigences normatives pour les murs opaques du bâtiment. 

Les avantages de la méthode de remplacement simple sont démontrés dans la comparaison des lignes 9 et 10 du Tableau 1. Il convient de noter que les valeurs R minimales admissibles indiquées à la ligne 9 sont bien en deçà des valeurs R communément appliquées dans les ensembles muraux en tôles d’acier isolées.

La méthode du rendement 

La méthode du rendement fait appel à la modélisation énergétique pour comparer la consommation d’énergie annuelle d’une conception proposée par rapport à celle d’un bâtiment « de référence », qui possède la même taille et la même forme que celles de la conception proposée, mais qui est peu compatible avec le code de l’énergie dans tous les autres aspects. La méthode du rendement permet de rendre un projet conforme au code de l’énergie par le remplacement de certains systèmes moins performants, comme l’enveloppe de l’immeuble, par des systèmes plus performants comme de l’équipement mécanique ou un éclairage plus efficace. L’objectif de la méthode du rendement est de permettre l’adaptabilité à une plus grande flexibilité en matière de conception. 

La société Morrison-Hershfield a été mandatée par l’ICTAB pour entreprendre la modélisation d’un système de bâtiment en acier à commerces de détail semblable à celui illustré à la figure 1. Le modèle énergétique a été développé à l’aide du programme EnergyPlus v8.4 et il a pris en compte les variables suivantes : 

• Trois zones climatiques (4, 6 et 7A) 
• Deux systèmes de CVCA 
• Économies d’éclairage : De 0 à 45 % de la base de référence du CNEB. 
• Valeurs de vitrage : U-0,5 à U-0,25 
• Valeurs R des murs et du toit : R-10 à R-40 
• RFPM de 8 % et 20 % 
• Facteur F de la dalle : R-10 à R-7,5 

Compte tenu du nombre de variables, un total de 20 736 différentes options ont été analysées représentant différentes combinaisons. Les résultats ont été présentés de façon graphiquement similaire au résultat illustré à la figure 2. Ces courbes illustrent diverses options qui seraient conformes aux exigences du code énergétique. Par exemple, le fait de comparer la ligne rouge avec la ligne jaune indique la manière dont le code peut être respecté avec des murs à R15 et R20 respectivement. Des courbes similaires peuvent être générées en fonction d’autres variables. Le rapport de Morrison-Hershfield est disponible sur le site Web de l’ICTAB à http://cssbi.ca/fr/produits/systemes-de-batimenten-acier. La principale conclusion de cette étude a été de faire la démonstration qu’il existe une grande variété d’options pour répondre aux exigences du code de l’énergie, et que la solution la plus rentable n’est pas simplement d’ajouter plus d’isolant dans les murs et dans la structure de toit. 

Ressources additionnelles 

Il existe un certain nombre de ressources disponibles pour prouver la conformité avec les codes de l’énergie y compris les suivantes : 

• Logiciel de modélisation énergétique CAN-QUEST http://www.nrcan.gc.ca/energy/efficiency/buildings/eenb/16600 
• Logiciel de conformité commerciale COMcheck
  https://www.energycodes.gov/comcheck 
• Guide de l’utilisateur - Code national de l’énergie pour les bâtiments 2011 http://www.nrc-cnrc.gc.ca/fra/publications/centre_codes/2014_guide_utilisateur_cneb2011.html 
• Norme ASHRAE 90.1 Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings https://www.ashrae.org/resources--publications/bookstore/standard-90-1

Cliquez pour télécharger Quelques mots sur la tôle d'acier #47: Autres moyens de prouver la conformité avec leCode national de l’énergie pour les bâtiments 2011

Alternative Means of Proving Compliance with the National Energy Code for Buildings 2011

Figure 1: Retail Steel Building System

The National Energy Code for Buildings (NECB) was published in the fall of 2011. It is a National Model Code that can be adopted by the Provinces and Territories to the extent it meets their needs. At the present time five provinces have adopted some energy conservation regulations. The NECB applies to the construction of new buildings that are required to meet the provisions of Part 3 of the National Building Code of Canada, or the applicable Provincial Building Code.

There are four paths through which building designs may comply with NECB 2011: 

1. The Prescriptive Path (Section 3.2) in which assemblies and components must meet minimum prescribed performance requirements.
2. The Simple Trade-off Path (Sub-Section 3.3.3) in which certain assemblies or components may not meet the prescribed performance requirements, while other assemblies or components exceed the prescribed performance requirements, such that the overall performance of the building will not use more energy. 
3. The Detailed Trade-off Path (Sub-Section 3.3.4) in which a computer model is used to establish a reference building envelope energy target. Some components are permitted to be less energy efficient provided it can be demonstrated the building envelope will not transfer more energy than the building envelope energy target. 
4. The Performance Path (Section 3.4) in which the Trade-Off methodology is extended to include equipment inside the building, (i.e. fans, appliances, elevators, etc.) and a computer model is used to determine that the building assemblies, components and equipment in aggregate, will not use more energy than the reference building envelope energy target.

The Prescriptive Path provides maximum overall thermal transmittance for the building walls, roof, fenestration and doors. The advantage of the Prescriptive Path is that it is very easy to use; however, it often places the full burden for meeting the energy code targets on the building envelope. This can result in the insulated wall and roof assemblies being over-designed. With a little additional work a more cost-efficient solution can be obtained by using the other NECB options; the Simple Trade-off Path or the Performance Path. 

Example of the Simple Trade-Off Path 

The Simple Trade-off Path demonstrates that the sum of the areas of vertical (or horizontal) assemblies of the building envelope multiplied by their respective overall thermal transmittance is not more than the corresponding assemblies in the reference building. The reference building for the Simple Tradeoff Path is the same building used with the Prescriptive Path. If certain components are more energy efficient than those prescribed in the Prescriptive Path, the trade-off calculation is permitted to take this increased performance into account. Taking advantage of the Simple Trade-off Path can provide a significant cost advantage for insulated sheet steel wall and roof assemblies. The data given in Table 1 summarizes the calculations for three cities in Canada with two different building configurations that would be similar to the retail building shown in Figure 1. These calculations are for the wall area, but a similar process can be used for the roof.

The steps for using the simple trade-off method are as follows:

• Line 1 lists the Heating Degree Days (HDD) that comes from the climatic data for the specific location. The climatic data in Appendix C of the National Building Code of Canada can be used unless the local jurisdiction requires other values. NBCC 2010 has been used in this example. 
• The maximum U-factors in Line 2 for the walls come from Table 3.2.3.1 in NECB and depend on the HDD. 
• The maximum U-factors in Line 3 for the fenestration come from Table 3.2.2.3 in NECB. Note that the maximum U-factors for doors are the same as for the fenestration. These values also depend on the HDD. 
• The maximum allowable total vertical fenestration and door area to gross wall area ratio (FDWR) is determined in accordance with Article 3.2.1.4. For HDD less than 4000, the maximum FDWR = 40%. For HDD between 4000 and 7000, FDWR = (2000-0.2xHDD)/3000. For HDD over 7000, the minimum FDWR = 20%. 
• Using the simple trade-off calculation from Article 3.3.3.2, the maximum U-factor for the NECB reference building is calculated as follows and given in Line 5: Max U (ref. bldg.) = (1-Max_FDWR)(Max Uwall) + (Max_FDWR)(Max UFen) 
• The FDWR in Line 6 is the ratio for the proposed building. In this example two ratios are selected: 8% and 20%. 
• The Max U (Wall) given in Line 7 is calculated as follows: Max U (Wall) = [(Max U (ref. bldg.)- (FDWR)(Max Ufen)]/ (1-FDWR) 
• The R-values given in Lines 8 and 9 are conversions for the U-factor from Line 7. 
• The R-values given in Line 10 are taken from Table 3.2.2.2 for the NECB and are the prescriptive requirements for opaque building walls. 

The benefits of the Simple Trade-off Path are demonstrated in the comparison of Lines 9 and 10 in Table 1. It is worth noting that the minimum allowable R-values shown in Line 9 are well below the R-values commonly used in insulated sheet steel wall assemblies.

The Performance Path

The Performance Path uses the energy modeling to compare the annual energy use of a proposed design against that of a “baseline” building, which has the same size and shape as the proposed design, but is minimally compliant with the energy code in all other aspects. The Performance Path allows for a project to be complaint with the energy code by trading off lower performing systems, such as the building envelop, with higher performing systems, such as higher efficiency mechanical equipment or lighting. The goal of the Performance Path is to allow compliance with greater design flexibility. 

The CSSBI commissioned Morrison-Hershfield to undertake Performance Path modeling of a retail steel building system similar to the one shown in Figure 1. The energy model was developed using EnergyPlus v8.4 and considered the following variables: 

• Three climate zones (4, 6 and 7A) 
• Two HVAC systems 
• Lighting savings: 0% to 45% of NECB baseline 
• Glazing values: U-0.5 to U-0.25 
• Wall and roof R-values: R-10 to R-40 
• FDWR of 8% and 20% 
• Slab F-Factor: R-10 to R-7.5 

Given the number of variables, a total of 20,736 different options were analyzed representing different combinations. The results were presented graphically similar to the output shown in Figure 2. These curves illustrate various options that would comply with the energy code. For example, comparing the red line to the yellow line shows how the code can be met with an R15 and R20 wall respectively. Similar curves can be generated based on other variables. The report from Morrison-Hershfield is available on the CSSBI web site at www.cssbi.ca/products/steel-building-systems. The principal conclusion from this study was the demonstration that there are a wide variety of options for meeting the energy code requirements, and the most cost-effective solution is not to simply add more insulation in the wall and roof assemblies.

Additional Resources 

There are a number of resources available to prove compliance with the energy codes including the following: 

• CAN-QUEST energy modeling software http://www.nrcan.gc.ca/energy/efficiency/buildings/eenb/16600 
• COMcheck commercial compliance software https://www.energycodes.gov/comcheck 
• Users Guide – National Energy Code of Canada for Buildings 2011
  http://www.nrc-cnrc.gc.ca/eng/publications/codes_centre/2014_user_guide_necb2011.html 
• ASHRAE 90.1 Energy Standard for Buildings Except Low-Rise Residential Buildings https://www.ashrae.org/resources--publications/bookstore/standard-90-1

Click to download Fact Sheet #47: Alternative Means of Proving Compliance with the National Energy Code for Buildings 2011