L’intégration de la production d’énergie active dans l’enveloppe du bâtiment reste un défi, encore difficilement compatible avec l’idée d’une architecture aérienne, légère et libérée de tout accessoire high-tech. Pourtant, l’expérimentation de nouvelles cellules photovoltaïques ouvre la voie à une architecture pour qui performance et liberté conceptuelle feraient bon ménage.
En architecture, la mise en oeuvre de modules photovoltaïques se divise en deux catégories. D’un côté, les BAPV (Buildings Applied Photovoltaics) demeurent les plus répandus, tels les traditionnels panneaux solaires montés en toiture. D’un autre côté, les solutions photovoltaïques intégrées au bâtiment, dites BIPV (pour Building Integrated Photovoltaics), sont pour le moment les moins courantes, mais de plus en plus prisées par les architectes. Il s’agit de l’intégration de cellules solaires dans les murs-rideaux, les tuiles ou les vitrages. Dans ce domaine, de nombreux fabricants de cellules (PV) rivalisent d’ingéniosité pour mettre sur le marché des produits facilement appropriables par les maîtres d’oeuvre.
Des cellules comme des motifs
Parmi eux, le leader Belectric a mis au point Opvius, un stratifié « photovoltaïque organique » (OPV) composé de matériaux semi-conducteurs à base de carbone et issus du domaine de la chimie organique. Récompensés par le très convoité prix d’Innovation Architecture + Construction au salon BAU 2017 de Munich, les OPV de Belectric sont des modules solaires composés de cellules prises entre deux feuilles de plastique transparent. Leur avantage : même avec une lumière faible et une orientation aléatoire, les OPV n’ont pas besoin d’irradiation directe pour fonctionner, et augmentent leur rendement avec des températures élevées. Autre atout non négligeable : les stratifiés OPV ont une structure flexible et sont résistants aux variations climatiques. Grâce à la possibilité de jouer avec leurs formes (étoiles, cristaux, hexagones), couleurs et transparences, elles peuvent être adaptées à presque n’importe quel support (verre, textile) ou surface (plane, incurvée).
Des architectures démonstratives
En guise de rare exemple de mise en oeuvre, en octobre dernier a été inauguré le bâtiment pour la Paix et la Sécurité de la Commission de l’Union africaine d’Addis-Abeba (Éthiopie). Dessiné par les architectes de l’agence allemande Hascher & Jehle, il se concentre autour d’un atrium et d’une verrière ovale protégée à l’intérieur d’un voile solaire. Un maillage de câbles en acier inoxydable (Carl Stahl Architecture) supporte 445 modules OPV bleus et semi-transparents, configurés pour représenter la forme du continent africain. Le système alimente l’éclairage par LED de l’atrium. Mais jusqu’alors, la plus grande démonstration de maillage solaire avait eu lieu à l’expo de Milan en 2015 avec le pavillon allemand « Fields Of Ideas » des architectes de l’agence Schmidhuber. De grands arbres blancs combinant structure métal, maillage solaire et textile technique ont fourni le bâtiment en énergie renouvelable dans une esthétique diaphane et légère. Ici comme à Addis-Abeba, les installations tridimensionnelles d’OPV forment de grands brisesoleil, mais les cellules peuvent être également assemblées de manière à se chevaucher, comme des écailles, constituant un abri complet. L’ensemble structurel est donc adapté à un usage en extérieur ou dans un espace public, libérant de grandes zones de surface au sol. Enfin, les maillages sont faciles à transporter, à installer et à désinstaller, partenaires idéaux d’architectures éphémères ou pérennes. Une habile manière de transformer la production d’énergie en véritable atout architectural.
