Le meilleur des deux mondes : combinaison des fonctions d’enveloppe du bâtiment et de source d’énergie

La Stratégie énergétique du gouvernement fédéral prévoit que d’ici 2050, le photovoltaïque couvrira 20 % des besoins d’électricité de la Suisse. Cet objectif est ambitieux étant donné la faible part que représente actuellement l’électricité solaire : entre 1990 et 2016, elle est passée de pratiquement zéro à seulement 2,2 %. Comment faire pour produire 20 % de notre énergie grâce au photovoltaïque d’ici 2050 ?

C’est à cette question qu’est consacré le projet conjoint « Active Interfaces ». Il part du principe qu’équiper les toitures des nouvelles constructions de modules photovoltaïques ne sera pas suffisant pour atteindre l’objectif ambitieux de la Stratégie énergétique 2050. Les toitures et les façades des bâtiments existants doivent eux aussi être utilisés pour produire de l’énergie grâce à la lumière du soleil.

Approche holistique

C’est pourquoi, « Active Interfaces » s’est donné pour objectif d’étudier les modules photovoltaïques intégrables à l’enveloppe des bâtiments, par exemple sous forme de tuiles ou d’éléments de façade. Conjuguer l’enveloppe extérieure des bâtiments et la production d’électricité permet de satisfaire simultanément à deux exigences de la transition énergétique : économiser de l’énergie grâce à des matériaux isolants pour l’enveloppe des bâtiments et produire de l’électricité au moyen d’installations photovoltaïques.

Malgré l’évidence apparente de la démarche, la double fonction de ces éléments de construction innovants pose toute une série de défis aux développeurs, aux architectes, aux législateurs, ainsi qu’aux propriétaires de maisons. Le projet « Active Interfaces » adopte par conséquent une approche holistique. En effet, il ne suffit pas de développer des tuiles capables de produire de l’électricité solaire. Celles-ci doivent également satisfaire aux exigences esthétiques des architectes. Cinq sous-projets se sont ainsi penchés sur des aspects bien distincts :

• Technologie : quels obstacles techniques doivent être surmontés pour assurer le succès du photovoltaïque intégré aux bâtiments (BIPV) ?
• Conception : quelles stratégies de conception architecturale rendent possible la mise en œuvre de composants BIPV dans des projets de rénovation urbains ?
• Économie et société : quelles sont les exigences des consommateurs et des investisseurs vis-à-vis du BIPV ?
• Évaluation : comment le législateur peut-il simplifier les standards et les processus de certification du BIPV ?
• Diffusion : quelles plates-formes (pages web, conférences, ateliers) sont requises pour promouvoir l’acceptation et la diffusion du BIPV ?

Projets de rénovation concrets

Afin d’obtenir des enseignements pertinents pour la pratique, « Active Interfaces » teste ses approches avec des projets de rénovation concrets. Plusieurs sous-projets ont ainsi été fructueux, à l’instar d’une étude menée à Neuchâtel, où des chercheuses et chercheurs de l’EPFL ont montré que le BIPV pouvait être utilisé pour la rénovation des façades de divers bâtiments anciens.

Dans divers domaines, le projet conjoint a ainsi fourni de précieux enseignements concernant la future mise en œuvre de composants BIPV :

• Bâtiments : la combinaison des fonctions d’enveloppe du bâtiment et de production d’électricité réduit la consommation d’énergies fossiles ainsi que les émissions de gaz à effet de serre. En même temps, les propriétaires de maisons font des économies sur le matériel et les frais d’électricité.
• Attractivité financière : même si l’investissement de départ est plus élevé pour un projet de rénovation avec BIPV que pour un assainissement traditionnel, le jeu en vaut la chandelle à long terme. Le délai d’amortissement est plus court que la durée d’utilisation prévisionnelle d’une installation BIPV.
• Conditions de marché et réglementation : en 2014, les cantons ont convenu de nouvelles normes en matière de législation énergétique pour les bâtiments. Il s’agit de la quatrième révision des modèles de prescriptions énergétiques des cantons (MoPEC). Pour améliorer significativement la diffusion du BIPV, les MoPEC doivent être mis en œuvre judicieusement par les cantons.
• Acceptation : une enquête a révélé que les propriétaires de maisons étaient favorables au BIPV. Sur 500 sondés, 85 % n’étaient pas effrayés par les coûts initiaux plus élevés compte tenu des avantages à long terme.
• Réduction de la complexité : des solutions plus simples sont requises pour rendre le BIPV plus attrayant pour les propriétaires et les investisseurs. Seules des solutions « clés en main », par exemple des toitures solaires destinées aux projets de rénovation, permettront à la technologie de se diffuser plus largement.

Malgré un bilan plutôt positif, toutes les parties prenantes ont encore beaucoup de pain sur la planche. Législateurs, architectes, propriétaires de maisons et fournisseurs de technologie doivent travailler main dans la main pour conquérir au plus vite le nouveau secteur du BIPV.

Retrouvez toutes les informations relatives à ce projet conjoint sur www.activeinterfaces.ch.