Longtemps jugés peu esthétiques, critiqués pour la manière dont ils défiguraient les constructions, le design des panneaux photovoltaïques opère aujourd’hui une véritable révolution du point de vue formel. Plus fins que jamais, blancs ou colorés, transparents ou gravés, ils trouvent de nouvelles applications en architecture. Au point d’habiller les murs et de remplacer les toitures des maisons et des constructions en tous genres. Focus sur le nouveau visage des panneaux solaires et sur la manière dont ils permettent d’intégrer les énergies renouvelables dans nos bâtiments.
Si l’on a longtemps mis l’accent sur l’efficacité énergétique lors de la réalisation d’installations photovoltaïques, l’intégration discrète et harmonieuse des panneaux solaires dans les bâtiments fait désormais partie des questions privilégiées lors de la planification de projets de construction. En effet, depuis les années 2000, le développement de nouveaux verres trempés et de cellules photovoltaïques à couches minces a considérablement ouvert le champ des possibilités en architecture.
Le traditionnel panneau photovoltaïque noir ou bleu foncé, traversé d’un quadrillage de fines rayures, cède ainsi doucement la place à d’autres types de modèles. On voit naître aujourd’hui toutes sortes d’éléments de façade, de verrière et de toiture dits « actifs », dans la mesure où ils sont capables de produire de l’énergie à partir du rayonnement solaire.
Aujourd’hui, il ne s’agit plus de penser le photovoltaïque comme un objet technologique rapporté au bâtiment. On envisage les panneaux solaires comme des éléments constructifs à part entière, des éléments architecturaux propres. Ces nouveaux modules solaires ayant non seulement une identité esthétique forte mais pouvant aussi jouer plusieurs rôles dans le bâtiment: générateurs d’énergie, enveloppes (ou barrières entre le bâti et son environnement), parois ornementales…
Certes, ces nouveaux systèmes entraînent encore souvent un surcoût et ne sont pas toujours aussi efficaces que les technologies conventionnelles. Mais on ne peut que saluer les nouvelles opportunités de composition architecturale qu’ils autorisent.
1. Le développement des tuiles solaires
Les tuiles solaires (dites aussi « bardeaux solaires ») ont pour fonction de remplacer les tuiles traditionnelles qui protègent de la poussière et de la pluie. Conçues pour les toitures des maisons neuves ou à rénover, elles s’avèrent également adaptées à la réfection de bâtiments historiques, grâce au développement de couleurs « terre cuite » qui permettent une intégration visuellement discrète.
2. L’option des panneaux de toit tout en finesse
Plus grands que les tuiles solaires, les panneaux se déclinent aujourd’hui en diverses tailles de modules photovoltaïques afin d’optimiser toute la surface utile en toiture.
3. La solution du film photovoltaïque
Cette technologie de bâche solaire légère, flexible et puissante, offre une polyvalence de conception qui facilite l’intégration dans une variété d’applications.
4. L’ exemple de verrière solaire
Capter l’énergie de la lumière du soleil, tout en la laissant passer… Une dure équation résolue par les panneaux photovoltaïques semi-transparents. Egalement appelés » vitrages solaires », ils offrent de nouvelles opportunités pour faire bénéficier les bâtiments de tous les avantages de la lumière naturelle.
5. L’usage du solaire en façade
Adoptant toutes les couleurs (notamment le blanc), capables d’imiter le bois, le marbre ou les revêtements céramiques, les panneaux solaires assument aujourd’hui pleinement leur rôle de parement ornemental de façades. Cette solution permet par ailleurs de résoudre deux problèmes. D’une part, le manque de place en toiture. D’autre part, le recouvrement des capteurs par la neige ou la poussière qui peut nuire à leur fonctionnement. Les capteurs montés en façade pourraient même tirer parti du rayonnement de la neige tombée au sol.
6. Les balcons photovoltaïques
Habiller les balustrades des balcons de panneaux solaires destinés à produire de l’électricité permet notamment de réserver l’usage de la surface du toit pour des panneaux solaires thermiques.
7. La façade solaire mobile
Grâce à un système de commande intelligent, les modules suivent automatiquement la trajectoire du soleil pendant la journée, ce qui permet d’optimiser la production d’électricité. Les journées chaudes, ils apportent de l’ombre rafraîchissante au bâtiment et, par temps frais, on peut les faire pivoter manuellement ou automatiquement de sorte que les rayons du soleil pénètrent à l’intérieur d’une pièce, et la chauffent. Une innovation suisse développée par la Chaire d’architecture et de systèmes de construction de l’EPFZ.
