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Façade plissée avec cellules photovoltaïques : une double peau innovante

Adrien Pouthier et Frédérique Vergne |  le 18/11/2011  |  Technique

Associés dans un programme de recherche soutenu par l’Ademe, le fabricant Technal et Jacques Ferrier Architectures ont créé une façade active, constituée d’une double-peau mettant en scène les modules photovoltaïques.

C’est un projet ambitieux dans lequel se sont lancés Technal et Jacques Ferrier Architectures. Ce programme de recherche, baptisé  Projet Ressources soutenu par l’ADEME, en partenariat avec EDF, Tenesol et les laboratoires du CNRS-CETHIL et du LEEVAM  a donné naissance  à un nouveau système de double-peau qui favorise l’isolation, thermique et acoustique , intègre de façon optimale les composants photovoltaïques, et répond à la nouvelle réglementation thermique 2012 sur la rénovation.
Cette configuration permet de valoriser la lame d’air entre la seconde peau et le bâtiment, afin d’optimiser, le rendement énergétique du photovoltaïque et la performance thermique du bâtiment.
Pour  l’agence Jacques Ferrier Architectures, l’idée était de développer une nouvelle matérialité des façades double-peau en les associant aux systèmes solaires photovoltaïques autour de la morphologie de la façade, sa trame, les dimensions des éléments, la coloration des divers composants (cellules photovoltaïques, vitrage et profilés aluminium), le travail sur la gradation entre la transparence et l’opacité et le principe de « pixellisation ».

Une solution constructive à travers deux types de façades

Cette recherche a donc abouti à deux types de façades.
La première, principalement destinée au tertiaire,  est une peau qui se plisse horizontalement ou verticalement  pour adapter au mieux l’enveloppe du bâtiment (thermique et/ou protection solaire)  à son contexte et générer une esthétique dynamique. Le système proposé permet une modulation aisée de l’angle des panneaux de façades. Les éléments recevant les cellules servent également de brise-soleil, les autres cadrent des vues sur l’extérieur (voir vidéo).
La seconde principalement destinée à l’habitat individuel, associe façade et toiture de manière continue, pour ne former qu’une seule peau venant en surimposition sur l’habitation, pour améliorer les performances thermiques et énergétiques.  L’organisation des cellules et leur couleur créent une pixellisation surprenante qui renouvelle l’image de la maison individuelle. La façade plissée améliore les qualités techniques du bâtiment (neuf ou réhabilité) et produit une nouvelle esthétique architecturale.

Le comportement de ces deux façades sera mesuré à travers  des prototypes réalisés grandeur nature et instrumentalisés. Le programme de recherche qui a démarré en 2009 se poursuivra donc jusqu’à fin 2012.

Libre cours à la créativité de l’architecte

Frontière entre l’intérieur et l’extérieur, la double peau réalisée par Technal est personnalisable et laisse libre cours à l’imagination de l’architecte qui va redonner un nouveau visage au bâtiment. Il pourra choisir la position des plis, horizontaux ou verticaux, en fonction de l’orientation et de la situation du bâtiment, mais aussi mettre en scène les panneaux photovoltaïques comme les pixels d’une image pour réaliser une création originale. Chaque module photovoltaïque est composé d’une quantité variable de cellules qui détermine les différents niveaux de transparence.  Le choix porte également sur la couleur de la cellule, celle du vitrage et de la structure aluminium. Le fabricant a créé une paroi aluminium plissée, horizontale ou verticale, permettant d’ajuster la variation de l’angle de la paroi pour optimiser la surface exposée au soleil.

Si performance énergétique et  esthétique font partie des maîtres-mots du projet, l’autre atout réside dans le fait que cette double peau peut être installée sans perturber l’intérieur du bâtiment.

Test grandeur nature sur le site de Technal à Toulouse
Test grandeur nature sur le site de Technal à Toulouse
Version résidentielle de la double peau réalisée sur site pour en mesurer le comportement
Version résidentielle de la double peau réalisée sur site pour en mesurer le comportement
Détails de la façade plissée.
Détails de la façade plissée.

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