Chantiers

Photovoltaïque : Innovation en toiture

Mots clés : Energie renouvelable - Etanchéité - Innovations - Produits et matériaux - Second oeuvre - Toiture

En attendant un redémarrage de l’activité, les industriels du photovoltaïque continuent d’y croire, et donc innovent. Toiture-terrasse, étanchéité, toiture à forte ou faible pente, ardoise, terre cuite ou métal, tous les systèmes de couverture sont concernés.

Au-delà des incertitudes qui pèsent sur le secteur du solaire photovoltaïque et d’une baisse d’activité importante, les industriels et fabricants ont peu de doutes sur une évolution positive du marché dans les années à venir. Ils pensent, en effet, qu’avec la RT2012 puis la RT2020 (généralisation du Bepos), mais aussi grâce à la parité réseau attendue en 2016 pour les installations individuelles, que les systèmes photovoltaïques devraient s’imposer dans la majorité des constructions. Ils continuent donc à innover. Pour preuve, le nombre croissant de Pass’Innovation et d’avis technique délivrés par le Cstb. 

Ainsi en toiture, tous les matériaux sans exception (tuile, ardoise, métal, étanchéité) intègrent ces systèmes. Les dernières évolutions en cours consistent à pousser à l’extrême l’intégration. Dans ce domaine, le CSTB a repéré deux types d’innovation. La première, des tuiles solaires (Luxol) constituées de cellules photovoltaïques encapsulées dans une tuile de verre de géométrie analogue aux tuiles grand moule à emboîtement à pureau plat, qui permettent la réalisation de toitures complètement photovoltaïques. Un procédé qui allie performance technique, sécurité et esthétique. Sa mise en œuvre est identique – hormis la connexion électrique – à la pose d’éléments traditionnels de couverture en petits éléments.

 

Récupération d’air chaud

La seconde, plus sophistiquée, se décline sous forme de systèmes composés, en plus des panneaux photovoltaïques, d’un absorbeur destiné à capter l’énergie solaire et d’un volume permettant de canaliser l’air chauffé en vue d’un transfert vers un réseau aéraulique (Systovi®). Ces procédés solaires à air permettent de préchauffer de l’air neuf – par exemple en couplage avec une VMC double flux, un système de traitement d’air… – ou de recycler de l’air (prélèvement dans les pièces principales et réintroduction après avoir été réchauffé). D’où un gain d’énergie car le système vient préchauffer l’air extérieur entrant. Le fait de capter l’air chaud sous les panneaux  a également un impact positif sur le rendement des panneaux photovoltaïques, jusqu’à 10%, en abaissant la température en sous-face.

 

Etanchéité photovoltaïque

Autres innovations du côté des systèmes d’étanchéité : par exemple, des solutions bicouches bitumineux renforcée, intégrant des cellules souples dans la seconde couche. Lesquelles assurent la fonction étanchéité et production d’électricité. Ces modules souples se démarquent des panneaux rigides par un rendement supérieur dans des conditions d’ensoleillement moins favorables. Et ce par le biais d’une technologie triple jonction – superposition de plusieurs couches de silicium – permettant l’exploitation optimale du spectre solaire. Dédiées aux toitures à faible ou à très faible pente, aux toitures cintrées ou aux toitures-terrasses, les membranes d’étanchéité photovoltaïque assurent, comme leur nom l’indique, une double fonction : étanchéité et production d’électricité. Ce, pour tout type de bâtiment, dans le neuf comme en rénovation.

 

Système toiture-terrasse

Il existe également des innovations dans le domaine des toitures à faible pente avec des systèmes qui s’adaptent sur tous les types de supports, en neuf comme en rénovation, répondant aux DTU 43.1 béton, y compris à pente nulle, 43.3 bac acier, 43.4 bois et 43.5 réfection des ouvrages d‘étanchéité des toitures-terrasses ou inclinées ((Hélial® Intégration dani alu). Dans ce cas, le système est constitué d’une structure aluminium (conçue pour être à la fois légère et résister aux sollicitations des vents), de panneaux photovoltaïques de type cristallin rigide et précadré, d’un pare-vapeur, d’une étanchéité périphérique et d’une isolation haute performance polystyrène extrudé (R>5m2K/W) en conformité avec les normes bâtiment basse consommation (BBC) ou à énergie positive (Bepos). Dans le cas de supports bac acier et/ou d’établissements recevant du public (ERP), l’isolant est complété par une plaque de laine de roche formant un écran pare-flammes. L’assemblage de la structure aluminium et des modules photovoltaïques constituent un ensemble totalement étanche, ce qui lui permet de répondre aux critères d’intégration.

 

Intégration en toiture

Les systèmes plus classiques d’intégration en toiture ne sont pas en reste. Ils sont pour certains (Premium évolution de Terreal Solaire) désormais compatibles avec tous types de matériaux de couverture (tuile, ardoise, bac acier…) et adaptables à tous types de modules cadrés. Un système éligible à la prime d’intégration au bâti pour tout type de tuiles, galbées ou non, sur toiture pente, avec une étanchéité garantie jusqu’à des pentes de 20 %. Pour y parvenir, le procédé bénéficie d’un double système d’étanchéité par joint et d’un drainage réalisé par des couloirs longitudinaux et horizontaux. La mise en œuvre a été pensée de façon à faciliter le travail des compagnons et à éviter les erreurs. L’assemblage des couloirs est réalisé au sol, le système d’équerrage est, lui, effectué sans prise de côtes et les brides sont assemblées en usine, donc sans risques d’erreur. Les liaisons sont assurées par jointage avec reprise d’étanchéité par drainage mécanique. Un système de platines permet de fixer en même temps les couloirs et les modules. Chaque couloir est maintenu des deux côtés pour éviter toute torsion.

 

 

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