mars 2022
Verre fusionné 3D en façade solaire
Énergie
Le nouveau bâtiment de l'Office de l'environnement et de l'énergie est devenu ce dont il a besoin aujourd'hui : un bâtiment moderne et durable qui s'alimente lui-même en énergie solaire. Et pourtant, le secret solaire est tout sauf évident – grâce à une architecture intelligente et à la technologie solaire la plus récente.
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Énergie
Verre fusionné 3D en façade solaire
Le nouveau bâtiment de l'Office de l'environnement et de l'énergie est devenu ce dont il a besoin aujourd'hui : un bâtiment moderne et durable qui s'alimente lui-même en énergie solaire. Et pourtant, le secret solaire est tout sauf évident – grâce à une architecture intelligente et à la technologie solaire la plus récente.
Il n'est pas rare que le mot « solaire » évoque des structures rectangulaires d’un bleu inesthétique. Le fabricant suisse de panneaux solaires Megasol Energie SA montre que cela appartient depuis longtemps au passé, à l'exemple du nouveau bâtiment de l'Office de l'environnement et de l'énergie (AUE) à Bâle.
L'une des exigences posées au nouveau bâtiment était qu'il puisse s'auto-alimenter en électricité grâce à une façade solaire esthétique. Un concours a été lancé pour l'ensemble du projet – il a été remporté en 2013 par le bureau d'architectes bâlois jessenvollenweider. Sa proposition d'aménagement devait conférer au nouveau bâtiment un aspect très particulier avec des cellules solaires aux reflets dorés.
La décision populaire de 2016 a permis la construction de ce bâtiment durable. Le 1 er novembre de cette année, le bâtiment a été inauguré.
Développements avec clairvoyance
En raison de la nécessité d'une votation populaire, les cellules solaires dorées envisagées dans un premier temps ont pris du plomb dans l'aile. Entre-temps, on trouvait sur le marché des cellules solaires nettement plus efficaces. Mais les cellules solaires à l'aspect doré n'étaient plus fabriquées. C'est pourquoi le design initialement prévu a été entièrement revu, ouvrant la voie aux cellules solaires les plus puissantes disponibles sur le marché. Dans ce processus, un matériau qui n'avait encore jamais été utilisé pour les panneaux solaires est entré en jeu : le verre fusionné 3D.
« La capacité du verre à prendre différentes apparences dans différentes situations d'éclairage, était à la base de la recherche de la finition de surface nécessaire. Les possibilités de conception presque libres du verre fusionné ont été le facteur décisif », explique Sven Kowalewsky, membre de la direction du bureau d'architecture jessenvollenweider à Bâle.
Les panneaux solaires qui constituent désormais l'enveloppe extérieure du bâtiment de l'AUE ne sont pas seulement uniques dans le canton de Bâle-Ville, mais aussi dans le monde entier. Vu de loin, le bâtiment brille d'un éclat doré. En s'approchant, on constate qu'il y a plus que ça. D'une part, le reflet doré est dû à des milliers de points encastrés dans les panneaux solaires. D'autre part, les panneaux solaires révèlent une haptique tridimensionnelle. « Nous avons développé ces panneaux solaires en étroite collaboration avec l'architecte. De telles fabrications spécifiques dans le domaine de l'enveloppe de bâtiment solaire exigent un énorme savoir-faire et beaucoup d'expérience », explique Michael Reist, responsable Communications & Marketing de Megasol Energie SA.
Pour Sven Kowalewsky, cette étroite collaboration est un modèle d'avenir. Il constate : « Comme le toit ne suffit pas pour de nombreux bâtiments ou que de grandes surfaces de façade peuvent être occupées en fonction du projet, nous serons confrontés à l'intégration de panneaux PV dans de nombreux projets. »
« Les processus standard et les recettes standard sont conçus pour des verres plats et ne peuvent pas absorber de telles variations, en particulier dans le laminage. »
Une structure éprouvée, des procédures spécialisées
Les panneaux solaires utilisés se composent en principe d'un verre arrière, d'une couche d'encapsulation, de cellules solaires, d'une nouvelle couche d'encapsulation et d'un verre frontal 3D. Ces composants sont assemblés en une unité dans un laminateur.
Reist explique que chaque panneau solaire développé spécifiquement pour un projet nécessite des adaptations, voire de nouveaux développements des processus de production. Le verre fusionné 3D utilisé dans le projet AUE présente une structure tridimensionnelle aussi bien sur la face avant que sur la face arrière.
« Les processus standard et les recettes standard sont conçus pour des verres 'plats’ et ne peuvent pas absorber de telles variations, en particulier dans le laminage », poursuit Reist. Le laminage est un procédé sensible : Les moindres écarts de température, de pression, de temps de passage ou de nature du matériau entraînent des résultats indésirables. Il s'est avéré que seule l'entreprise suisse, qui produit également en Suisse, était en mesure de maîtriser ces exigences difficiles.
Megasol a développé un procédé adapté aux verres fusionnés 3D avec des recettes de laminage correspondantes (température, pression, temps de passage). Ce procédé détermine la qualité, la performance et la longévité des panneaux solaires. « C'est pourquoi ces recettes font partie du secret de l'entreprise et sont en quelque sorte la pierre philosophale de la production de panneaux solaires », commente Reist en souriant.
De l'électricité en hiver sur la façade
Le nouveau bâtiment mesure 25 mètres de haut et est entièrement enveloppé d'une façade solaire – 1140 m 2 au total. Cela permet non seulement d'obtenir un aspect homogène, mais aussi de très bons rendements électriques. La puissance totale s'élève à environ 163 kWc. Le bâtiment peut ainsi s'approvisionner en électricité avec son propre courant et injecter en partie les excédents dans le réseau électrique.
« Même en hiver, les rendements solaires sont très élevés et donc précieux », explique Michael Reist. Cela s'explique par le fait que les surfaces de façades solaires sont parfaitement adaptées aux basses températures hivernales, car la lumière tombe alors presque à plomb sur les cellules solaires. « Avec l'air froid, permettant d’augmenter l'efficacité des cellules, ce sont de très bonnes conditions. » ■
