Architecture solaire: conjuguer technologie et esthétique

Avec la baisse des coûts et l’augmentation de son efficacité, la technologie solaire a atteint un certain niveau de maturité. Jusqu’ici, l’accent était placé sur l’efficacité énergétique lors de la réalisation d’installations photovoltaïques, laissant souvent au second plan les réflexions d’ordre esthétique. Ce n’est plus une fatalité: l’énergie solaire est désormais en mesure de conjuguer efficacité et esthétique. Grâce à une architecture moderne, les installations peuvent être harmonieuses sur le plan architectonique tout autant qu’efficaces. Les projets tels que Kraftwerk B à Bennau (ci-dessus photo haut de page) ou Wohnhaus Solaris à Zurich (ci-dessous photo bas de page) montrent que la production d’énergie locale sur les bâtiments est à même de répondre aux exigences esthétiques les plus élevées.

L’architecture solaire offre les possibilités suivantes:

  • accroître la palette architecturale;
  • réduire les coûts de construction, car les modules photovoltaïques (p.ex. tuiles solaires) peuvent se substituer à d’autres éléments de construction;
  • contribuer à la production d’énergie en hiver durant les heures du matin et du soir (p.ex. façades solaires);
  • recharger une voiture ou un vélo électrique directement à partir du toit (p.ex. toit d’un couvert à voiture).

L’architecture solaire comporte de nombreuses déclinaisons et possibilités d’emploi:

Les modules photovoltaïques, servant à la production d’électricité, de même que les capteurs solaires, dédiés à la production d’eau chaude sanitaire ou à l’appoint pour le chauffage, peuvent être intégrés directement dans l’enveloppe du bâtiment. La technique peut soit être sciemment visible, soit s’intégrer pour quasiment disparaître à l’œil de l’observateur. Outre la grande palette des possibilités architecturales, cette manière de procéder permet souvent de réaliser des économies au niveau des coûts de construction, les modules photovoltaïques pouvant se substituer à certains éléments de construction.

Le site web de SUPSI – la haute école de la Suisse italienne – fournit des illustrations et des informations sur l’intégration des éléments photovoltaïques dans l’architecture. Il propose également des informations techniques pour les architectes et les planificateurs.

Les modules solaires sont le plus souvent installés sur des surfaces de toiture intactes préexistantes. Les toitures solaires peuvent toutefois être fabriquées à partir de modules sans cadres (parfois appelés tuiles solaires) qui forment une surface étanche à l’eau et remplacent dès lors les tuiles. Dans le cadre d’une nouvelle construction ou d’un assainissement de toiture, cela permet d’économiser des matériaux aussi bien que du temps de montage.

Lors de vos planifications, vous pouvez fournir une contribution à un approvisionnement énergétique durable et offrir simultanément au maître d’ouvrage une valeur ajoutée sur le long terme. Déterminez aujourd’hui le potentiel d’économies de votre immeuble sur www.toitsolaire.ch!

Les façades solaires offrent la possibilité d’exploiter énergétiquement de grands pans de façade. Fortement inclinées ou verticales, elles présentent l’avantage de produire de l’énergie supplémentaire, principalement en hiver, soit durant la période de l’année où la consommation est la plus élevée. Orientées à l’est ou à l’ouest, elles produisent pour leur part plus d’énergie tôt ou tard dans la journée, équilibrant de la sorte la courbe de production.

Nombreuses possibilités architecturales

Constitués d’un matériau minéral, les modules solaires offrent les mêmes possibilités d’utilisation esthétiques que d’autres plaques de verre colorées ou minérales. Ils sont donc parfaitement appropriés pour de multiples utilisations en façade.

Il existe aussi bien des modules noirs discrets (en haut la maison multifamiliale Casa Solara à Laax) que des modules avec des cellules de couleur ou des verres colorés et structurés (en bas la maison multifamiliale Palazzo Positivo à Chiasso couverte de modules rouges).

Il n’est pas rare non plus que des bâtiments existants présentent une façade adaptée à être recouverte de modules solaires. En bas: immeuble à la Kasperstrasse, à Berne, recouvert de modules photovoltaïques noirs, à gauche des stores brise-soleil jaunes.

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Balustrades de balcons

Les balustrades de balcons présentent souvent des surfaces plus importantes qu’on ne le pense. Une balustrade de 1 mètre de haut et de 5 mètres de large permet de produire environ 25%  la consommation électrique d’une famille. La pose d’une telle installation sur une maison existante est particulièrement aisée. On recommande toutefois d’installer au minimum 10 mètres carrés pour rentabiliser au mieux l’installation.

 

   

Volets solaires coulissants

Les volets peuvent aussi servir à la production de chaleur ou d’électricité solaire. Ils satisfont dès lors deux fonctions simultanées: la protection des locaux intérieurs de la chaleur et de la lumière de même que la production d’énergie.

Illustration: volets solaires coulissants pour maison multifamiliale à la Wiesenstrasse, Küsnacht (architecte: Vera Gloor AG, Zurich / spécialiste photovoltaïque: Leutenegger Energie Control, Küsnacht)

 

   

Carport

Les couverts pour voitures ou les abris à vélos sont des supports idéals pour les modules solaires. Le courant produit peut être utilisé sur place pour le chargement de voitures ou de vélos électriques.

Illustration: place de parc pour voitures électriques avec modules solaires flexibles sur l’EKZ-Areal à Ohringen (produit: Flisom AG, Niederhasli)

 

   

Tamisage de la lumière (modules semi-transparents à hautement transparents)

La (semi-)transparence des modules en verre peut être mise à profit pour tamiser la lumière dans les bâtiments.

Illustration: tamisage de la lumière dans les locaux de la bibliothèque de Stuttgart avec de modules PV sur le toit (architecte: Eun Young Yi, Köln/Seoul)

 

Les maisons solaires «passives» sont conçues de telle sorte à exploiter au mieux l’énergie solaire tant pour l’éclairage naturel, que pour le chauffage et/ou la climatisation des locaux. La planification requiert une réflexion minutieuse sur le choix des matériaux, l’orientation du bâtiment et l’emplacement des surfaces vitrées. Parallèlement, ce type d’architecture procure un grand confort d’habitation.

Outre l’exploitation de l’énergie solaire, le principe de la maison passive se base sur différentes approches comme l’isolation des parois et un renforcement des fenêtres, la réduction des pertes caloriques via les ponts de froid ou l’optimisation de la ventilation. En Suisse, le label Minergie-P garantit le respect des objectifs poursuivis par une maison passive.

Lisez-en davantage sur les pionniers de la maison passive:

Le site www.solarchitecture.ch fournit de nombreuses informations sur les aspects architecturaux de l’architecture solaire. Notre partenaire académique SUPSI, Swissolar et l’EPF Zurich ont créé cette plateforme avec le soutien de SuisseEnergie. Y sont également abordés les aspects de la technologie, de la construction, de l’économie et de l’écologie.

Un certain nombre de publications présentent la diversité des possibilités de l’architecture solaire par le biais de belles illustrations et d’informations exhaustives sur la technique, le design et l’architecture.

La série de cahiers sur l’architecture solaire «Solaris» a vu le jour en collaboration avec la revue d’architecture Hochparterre:

  • Solaris #1 – «Personne ne doit savoir que c’est une maison solaire»
  • Solaris #2 – «On ne peut pas séparer la technique et l’architecture»
  • Solaris #3 – «Le tout doit constituer un ensemble»

Vous souhaitez vous lancer? Vous planifiez la construction d’une installation solaire sur votre bâtiment? Rendez-vous sur Mon installation solaire, qui vous accompagne en 7 étapes vers la mise en œuvre de votre installation!


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