À GENÈVE ET AILLEURS SOLAIRE EN FAÇADE

Pour maximiser le potentiel solaire, la pose de panneaux en façade est de plus en plus intégrée dans des projets. Au bénéfice de subventions, cette solution a un rôle prépondérant à jouer dans le mix d’énergies renouvelables à disposition. Exemples avec deux projets novateurs : la Tour Saint-Marc à Genève et le bâtiment NEST de l’Empa à Dübendorf.

La décision de poser des panneaux solaires en façade du projet de la Tour Saint-Marc à Genève émanait d’une volonté commune du maître d’ouvrage, la Société catholique romaine de Saint-Marc, et du bureau d’architecture 2dlc. Un geste supportable à l’échelle d’un projet de cette qualité et qui a été apprécié par les futurs propriétaires des appartements en PPE. « Utiliser une façade non seulement comme protection du bâtiment mais également comme productrice d’énergie donne tout son sens à ce type de revêtement, et, au vu du format de la tour, nous n’avions que peu d’espace en toiture pour une installation solaire. L’avantage était aussi de bénéficier de belles expositions plein ouest et plein sud », relève Stéphane Lorenzini, architecte associé du bureau 2dlc Architectes partenaires SA.

La réflexion s’est articulée sur la particularité du bâtiment dont la modénature des façades joue entre des éléments pleins très répétitifs en alternance avec des vitrages toute hauteur. L’idée pour animer cette façade a été de recourir à des panneaux photovoltaïques de différentes couleurs : entre le brun foncé, pour conserver un meilleur rendement, et deux bruns plus clairs. L’enjeu était aussi de trouver une unité de couleurs en façade et d’entrer en résonance et non en compétition avec les éléments en tôle d’aluminium. Un investissement qui porte ses fruits puisque la production se monte à quelque 60 kW et fournit l’électricité nécessaire pour l’ensemble des communs de l’immeuble de 15 étages sur rez, c’est-à-dire la lumière, la ventilation et les ascenseurs, les éventuels surplus étant renvoyés sur le réseau.

NEST, UNE FAÇADE SOLAIRE MOBILE

Développée par la Chaire d’architecture et de systèmes de construction de l’EPFZ, une structure qui semble être en mosaïque sur la façade du bâtiment de recherche NEST est en réalité une installation solaire d’un nouveau type. 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. Le spin-off Zurich Soft Robotics GmbH s’est fixé comme objectif de commercialiser cette innovation en matière de production d’électricité sous le nom de Solskin.

« L’idée de placer des modules solaires légers et mobiles sur une façade est née en 2011, puis elle a été approfondie dans le cadre de plusieurs projets de recherche », explique Arno Schlüter qui a dirigé l’Institut de technologie et d’architecture de l’EPF de Zurich de 2017 à 2021 et qui est actuellement membre du comité de l’Energy Science Center de l’EPFZ. Plusieurs prototypes de façades solaires ont été développés. Celui monté sur la façade du NEST, devant une fenêtre de bureau, représente une avancée majeure. Déjà trois thèses et plusieurs mémoires de master sont consacrés au projet, qui a par ailleurs donné lieu à un article dans la prestigieuse revue Nature Energy. L’équipe chargée du développement est interdisciplinaire et rassemble des roboticiens, des constructeurs de machines, des architectes ainsi que des ingénieurs électriciens. « Il s’agit d’un projet un peu fou, mais les réactions très positives concernant le prototype montrent que ce type d’innovation suscite de l’intérêt », résume Arno Schlüter. Des modules solaires légers, non vitrés et mobiles sont montés sur les nœuds de la structure porteuse, construite avec peu de matériaux. Ils existent dans des tailles standard et pourraient ainsi être produits à un coût abordable. Un spin-off a été fondé début 2022 à cet effet : Zurich Soft Robotics GmbH. Il commercialisera la façade solaire adaptative sous le nom de Solskin. La première grosse installation est prévue pour 2023. L’entreprise est actuellement en discussion avec des fabricants de modules solaires et des fabricants de façades solaires suisses afin que le produit puisse être fabriqué en Suisse.