Les centrales solaires en toiture : des bénéfices multiples


Produire de l’électricité sur les toitures-terrasses des bâtiments via une centrale solaire photovoltaïque solidarisée au système d’étanchéité est devenu une réalité. Mais pour que la promesse soit tenue, il est indispensable de bien s’entourer et de recourir à des systèmes complets sous avis technique.

La crise énergétique, le besoin de décarboner nos activités pour répondre aux engagements de la France de neutralité carbone en 2050 et l’obligation de mettre en place des installations de production d’énergie renouvelable (EnR) sur les bâtiments commerciaux et industriels depuis la nouvelle loi Énergie Climat* ne sont pas sans effet positif. Celui de favoriser le développement des centrales solaires photovoltaïques sur les toitures-terrasses en est un. Ce que ne dément pas Joël Remy, responsable marché photovoltaïque SOPREMA Entreprises : « Il y a une accélération très nette de la demande en toiture, qui présente un terrain de jeu idéal. Cependant, cela reste un marché sur lequel il y a beaucoup de concurrence et d’incompréhension dans le déroulement de ce type de chantier. Donc il est important de s’adresser à des entreprises qui maîtrisent le sujet. » Cela commence par l’essentiel, à savoir : « La fonction première d’une toiture c’est avant tout une étanchéité qui doit durer dans le temps ; elle doit offrir des caractéristiques de résistance au feu extérieur de niveau BRoof (t3), et concernant la partie solaire, elle doit recevoir des systèmes complets validés par des avis techniques. C’est cet ensemble que nous proposons. »

Photo : Atypix

Il faut savoir que l’intérêt de mettre en place une centrale photovoltaïque sur le toit va bien au-delà d’une simple réponse aux obligations réglementaires. Pour le maître d’ouvrage, installer des panneaux solaires permet de transformer sa toiture en centrale de production d’électricité. Celle-ci pourra être valorisée de plusieurs façons : en général l’autoconsommation, ce qui génère des économies immédiates sur la facture avec la possibilité de revente ou du surplus, ou la revente totale à l’opérateur public, ce qui assure un complément de revenus. Pour retenir une solution ou une autre, il est important de bien définir les besoins en fonction du dimensionnement : « Une usine a besoin de beaucoup d’énergie pour fonctionner. Il est donc probablement plus intéressant d’installer un maximum de puissance pour autoconsommer à 100 %. A contrario, pour un entrepôt moins consommateur, il sera certainement plus séduisant de revendre l’électricité produite non consommée. Chaque situation est un cas particulier qu’il faut étudier », précise Joël Remy.

En outre, pour les maîtres d’ouvrage de bâtiments industriels et commerciaux, de bureaux ou encore d’ERP, le recours aux EnR, tel le photovoltaïque, valorise leurs actions sur le plan environnemental et de lutte contre le réchauffement climatique. De même avec l’énergie verte, l’obtention du permis de construire est plus rapide et celle des certifications environnementales facilitée (BREEAM, LEED, HQE, BBC…). Bref, le bâtiment devient une vitrine de la politique RSE de l’entreprise, en interne comme à l’extérieur. Que du positif !

Photo : Vincent Muller

Encore faut-il que les toitures s’y prêtent et qu’elles soient parfaitement préparées. Dans le neuf, la mise en place d’une centrale photovoltaïque sur une toiture étanchée, dans la mesure où la charpente et le bac sont dimensionnés en conséquence :

« Sur le plan technique, les panneaux après calepinage sont mis en place sur des plots préalablement soudés sur le complexe renforcé et qui tiennent compte des spécificités de la toiture tels que les lanterneaux, les émergences, etc. », explique-t-il. En revanche, une vigilance accrue s’impose lors d’une rénovation : « Il y a beaucoup de bâtiments existants et nombre d’entre eux vont être rénovés ». Il est, en effet, indispensable de vérifier par une étude préalable conforme à la norme NF DTU 43.5 que la charpente et le support pourront bien supporter le poids des panneaux. Sachant que la surcharge est de l’ordre de 15-20 kg au mètre carré. Certains bâtiments ayant été calculés au plus juste, il est donc souvent nécessaire de renforcer la charpente et/ou les bacs acier. Mais en neuf ou en rénovation, Joël Remy insiste : « Il est vraiment très important que nous soyons présents du début à la fin du projet pour qu’il soit réussi. Il y a des règles à respecter et nous sommes là pour les appliquer. » La principale étant de mettre en place un système complet. « Les panneaux, expliquait Jean Damian, président de SOPRASOLAR, dans un précédent article (lire SoArchi SoVous #6), appartiennent à un procédé complexe et indissociable, qui regroupe le support, l’isolant, le système d’étanchéité, le procédé d’intégration en toiture et bien sûr les panneaux eux-mêmes. Un ensemble que nous garantissons jusqu’à vingt ans, moyennant un contrat d’entretien, élément essentiel au bon fonctionnement de la centrale solaire dans son ensemble. »

* La loi Énergie Climat (loi n° 2019-1147 du 8 novembre 2019), publiée au Journal officiel le 9 novembre 2019, impose la mise en oeuvre d’un système de végétalisation et/ou de production d’énergie sur un minimum de 30 % de la surface de toiture des bâtiments industriels et commerciaux ou des ombrières de parking.

 

 

Aitec à Alès

Maître d’ouvrage : Aitec
Maître d’œuvre : Aitec
Photo : Aitec

Centrale solaire en autoconsommation

Fondé en 1998, le cabinet Aitec qui regroupe architectes, ingénieurs et économistes de la construction a fait installer en toiture de son siège social à Alès (30) une petite centrale solaire de 400 m2 d’une puissance de 36 kWc. Ici, l’électricité produite est autoconsommée, la centrale solaire a donc été conçue en fonction des besoins du bâtiment. Un projet pris en charge en totalité par l’agence SOPREMA Entreprises de Montpellier : « Historique et études des consommations, principe constructif, pose, raccordement et mise en route » précise Paul Valens responsable de travaux de l’agence. Au plan technique, le système solaire est installé sur un complexe de couverture bac acier avec isolant PU (EFIGREEN® Acier), étanchéité bicouche (SOPRAFIX®) et une dernière couche renforcée. C’est sur cette dernière couche que les plots supports des panneaux solaires ont été soudés : « Un procédé qui supprime le risque de percement de l’étanchéité » se félicite Paul Valens.

 

 Shopping Promenade à Vendenheim

Maître d’ouvrage : IF ZCN INVESTISSEMENT
Architecte : Mariotti & associés architectes
Photo : Vincent Muller

Toiture solaire en site occupé

Lauréat du concours d’aménagement lancé par l’Eurométropole de Strasbourg en 2013, Frey mène, avec le programme Shopping Promenade de Vendenheim (67) aux portes de Strasbourg, la plus importante opération de renouvellement urbain et commercial jamais lancée en France. « Dans ce contexte, explique Sébastien Liotard, chef de secteur SOPREMA Entreprises, nous avons été consultés pour la fourniture et la pose sur plots d’une toiture solaire d’une puissance de 350 kWc ». Un projet d’envergure sur les toitures de deux bâtiments à proximité de Shopping Promenade, dont les charpentes ont été conçues et dimensionnées pour recevoir l’installation. Soit 1 900 plots du système SOPRASOLAR® Fix Evo et 854 modules photovoltaïques. « C’est une technique éprouvée. Nous avions affaire à une toiture ordonnée, plutôt simple. Nous avons pu positionner les plots en fonction des lanterneaux ». Ici, le challenge pour les équipes de SOPREMA Entreprises était ailleurs : « Nous sommes intervenus en site occupé. Pour des raisons économiques, les commerces ont ouvert rapidement après construction, avant que le dossier technique de l’installation photovoltaïque soit terminé. »