La rénovation de toitures-terrasses avec l’installation de centrales photovoltaïques constitue pour les maîtres d’ouvrage une opportunité économique et une réponse environnementale. Pour y répondre, les industriels de l’étanchéité développent des solutions légères et performantes permettant de surmonter les contraintes techniques et financières liées à ces projets, tout en offrant des bénéfices significatifs en termes de réduction de la consommation énergétique et de l’empreinte carbone.
Sika, avec ses partenaires, a développé des solutions complètes, comprenant une membrane d’étanchéité FPO Sarnafil TS 77/77 E ou en PVC-P Sikaplan G/VG, et des systèmes d’intégration de modules photovoltaïques mis en œuvre sur la membrane par thermosoudure, sans aucun percement de l’étanchéité.
Photo : Sika
Le contexte économique et réglementaire actuel est particulièrement propice à l’installation de centrales photovoltaïques sur les toitures-terrasses des bâtiments industriels et commerciaux. La réglementation, telle que la loi Aper (Accélération de la production d’énergies renouvelables) ou le décret tertiaire, impose des obligations pour les nouvelles constructions et les rénovations lourdes : ces bâtiments doivent couvrir 30 % de leur toiture avec des dispositifs de production d’énergie renouvelable. Sont concernés les édifices commerciaux, logistiques, industriels, administratifs, artisanaux, ainsi que les parcs de stationnement couverts et les bureaux de grande surface.
Retours sur investissements
L’énergie solaire est gratuite et les installations bénéficient aujourd’hui compte tenu du coût des énergies conventionnelles d’un retour sur investissement réduit, entre 5 et 10 ans. En plus de la réduction des coûts énergétiques, l’installation de panneaux solaires permet de diminuer l’empreinte carbone, répondant ainsi au besoin de décarbonation des activités, tout en améliorant l’image de marque des entreprises et leur politique de responsabilité sociétale (RSE).
On l’a compris, la rénovation de toitures-terrasses pour y installer des centrales photovoltaïques répond à plusieurs enjeux majeurs. Cela permet de réduire la consommation énergétique et l’empreinte carbone des bâtiments tout en produisant une énergie renouvelable que l’on peut consommer sur place ou revendre. De plus, de nombreux bâtiments industriels, que l’on peut qualifier de « passoires thermiques », voient une déperdition thermique importante au niveau de la toiture. L’isolation des toitures devient alors une priorité.
Les membranes d’étanchéité de toiture TPO et EPDM de Elevate sont compatibles avec tous les types d’installations PV. Outre la membrane de toiture, le fabricant fournit d’autres composants tels que des panneaux d’isolation en polyisocyanurate (PIR) et des panneaux de recouvrement à haute densité.
Photo : Elevate
Solutions adaptées à l’existant
Cependant, ces projets de rénovation présentent des contraintes liées notamment à la structure en place. Si l’installation de ces équipements est généralement prévue dès la phase de conception dans les constructions neuves, il en va autrement pour les bâtiments existants, surtout lorsqu’ils se trouvent en site occupé. Il est alors crucial de rénover ces toitures avec des solutions légères et adaptées qui ne nécessitent pas d’intervention sur la structure des bâtiments.
Les charpentes métalliques de nombreux bâtiments anciens ne sont pas, en effet, dimensionnées pour supporter des charges supplémentaires telles que celles des panneaux photovoltaïques. Renforcer ces structures s’avère souvent coûteux et complexe, surtout en site occupé où les travaux doivent être réalisés de nuit et en présence de mesures de sécurité accrues.
Des systèmes clés en main sont désormais disponibles, incluant des études préalables, l’isolation, l’étanchéité par membrane et l’installation de panneaux solaires. Notamment des procédés avec le remplacement des isolants traditionnels, tels que la laine de roche, par des panneaux de polyuréthane rigides (PIR), qui offrent à épaisseur égale une meilleure résistance thermique et sont beaucoup plus légers que les isolants en laine minérale.
Associés à une membrane d’étanchéité synthétique, ils réduisent les charges permanentes sur la charpente, facilitant ainsi l’installation des panneaux photovoltaïques sans demander de lourds travaux de renforcement. Une autre option consiste en la mise en œuvre d’un nouvel isolant de classe C, d’une étanchéité bicouche bitumineuse, d’une étanchéité monocouche TPO haute performance et de modules souples et légers de technologie cristalline ou CIGS (couche mince). Ici, la nature de l’isolant ne change pas (laine de roche), la légèreté du procédé est obtenue avec la membrane TPO et les modules photovoltaïques souples. Des solutions, bien entendu, compatibles avec les exigences de sécurité incendie.
Ces procédés offrent également des avantages environnementaux. En conservant les bacs acier existants et en évitant leur remplacement, ces solutions réduisent l’empreinte carbone liée à la fabrication et au transport de nouveaux matériaux. Elles sont également compatibles avec les membranes cool roof, qui contribuent à éviter les surchauffes dans les bâtiments et à réaliser des économies d’énergie supplémentaires. Enfin, l’installation de centrales photovoltaïques sur les toitures rénovées avec ces procédés est éligible aux Certificats d’économie d’énergie (C2E), permettant aux entreprises de bénéficier de subventions et d’aides financières pour la mise en œuvre de ces projets.
Stéphane Miget
Décret tertiaire et énergie renouvelable
Dans le cadre de la loi Elan (Évolution du logement, de l’aménagement et du numérique), le décret tertiaire du 1er octobre 2019 complété par trois arrêtés impose des obligations de réduction des consommations d’énergie finale aux bâtiments à usage tertiaire. Tous les bâtiments à usage tertiaire existants à la date de publication de la loi Elan, soit le 24 novembre 2018, et dont la surface de plancher est supérieure ou égale à 1 000 m², sont concernés.
L’objectif est d’atteindre une baisse de 60 % en 2050, avec plusieurs échéances de réduction de consommation : 40 % d’ici 2030, 50 % d’ici 2040, et 60 % d’ici 2050. Un objectif à atteindre à partir d’une année de consommation de référence fixée, au plus tard, à 2010. Ce décret fixe des objectifs ambitieux en termes de réduction de la consommation électrique par mètre carré pour le parc tertiaire existant. L’optimisation énergétique passe par l’intégration d’énergies renouvelables et notamment de panneaux photovoltaïques en toiture.
Cet article est extrait du magazine 5Façades 167 disponible sur Calameo.
