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BAPV vs BIPV : quelles différences ?
Depuis quelques années, équiper un bâtiment d’un module photovoltaïque ne se résume plus uniquement à superposer une installation solaire sur une toiture existante. Désormais, il est possible de penser l’intégration de l’équipement photovoltaïque dès la conception du bâtiment en le considérant comme un élément de construction à part entière, et ainsi respecter au mieux l’esthétisme du projet architectural.
Depuis quelques années, équiper un bâtiment d’un module photovoltaïque ne se résume plus uniquement à superposer une installation solaire sur une toiture existante. Désormais, il est possible de penser l’intégration de l’équipement photovoltaïque dès la conception du bâtiment en le considérant comme un élément de construction à part entière, et ainsi respecter au mieux l’esthétisme du projet architectural.
Comment distinguer une installation BAPV d’une autre en BIPV ?
Ces deux techniques d’intégration d’installations solaires ont en commun de s’appliquer sur l’enveloppe du bâtiment. Leur objectif est dans les deux cas de rendre actives des surfaces, comme par exemple des toitures inclinées ou plates (les tuiles, les bacs métalliques, les membranes d’étanchéité), des façades, des pare-soleil, des gardes-corps ou encore des verrières.
En revanche, la principale différence entre le BAPV et le BIPV résident dans la manière de concevoir leur intégration dans les bâtiments concernés :
- La méthode BAPV (Building Applied Photovoltaics) consiste à poser des modules sur des surfaces existantes par surimposition lorsque la construction du projet est achevée, dans le cadre d’une rénovation énergétique par exemple. Cette approche est celle adoptée pour les solutions photovoltaïques traditionnelles.
- La méthode BIPV (Building Integrated Photovoltaics) propose de remplacer l’élément de construction traditionnellement employé par des matériaux intégrant des modules solaires. Cela offre une double utilité : d’une part, produire de l’énergie et d’autre part, fournir un élément de construction de l’ouvrage final. Cette seconde technique peut intervenir à tout moment, dès le début du projet de construction ou en cours, soit après en cas de rénovation d’une partie du bâti (toitures, fenêtres, bardage, etc.). Cette approche est celle à privilégier pour concevoir un produit architectural « actif ».
Le Saviez-vous ?
La réglementation européenne des produits de construction CPR 305/2011 fixe 7 exigences fondamentales applicables aux ouvrages afin d’évaluer leurs performances (économie d’énergie et isolation thermique, résistance mécanique et stabilité, sécurité en cas d’incendie, hygiène, santé et environnement, sécurité d’utilisation et accessibilité, protection contre le bruit, utilisation durable des ressources naturelles). Par conséquent, faire le choix d’intégrer des modules photovoltaïques permet d’améliorer le niveau de performances énergétiques de sa construction, et ce, d’autant plus en privilégiant la méthode BIPV, grâce à la double fonctionnalité apportée par cette technique.
Où emploie-t-on le plus la technique BIPV ?
En ville, exploiter uniquement les surfaces des toitures des bâtiments reste limité puisqu’il a été généralement privilégié - pour des contraintes d’espace - de construire des bâtiments hauts, avec une emprise au sol réduite. Egalement, les terrasses sont de plus en plus le lieu privilégié pour concevoir de nouveaux usages de convivialité, laissant moins de place aux équipements techniques. L’idéal est donc d’opter pour l’intégration d’un équipement qui s’adapte à un maximum de surfaces disponibles et qui soit simple d’installation. Enfin, dans des villes où préserver l’esthétisme des espaces est un enjeu important, le BIPV a aussi l’avantage de rendre la présence des modules photovoltaïques plus discrète. Compte-tenu de ces objectifs, la méthode d’intégration BIPV s’impose de plus en plus comme la solution idéale à appliquer dans les zones urbaines.
Parole d’expert – Denis Bourène, Business Development Manager ASCA® Structures
Denis est en charge de la commercialisation des films photovoltaïques ASCA® pour le segment de marché « ASCA® Structures » du groupe ARMOR, dédié au secteur de la construction et du bâtiment.
Quel est le principal avantage du film ASCA® dans le bâtiment ?
Si nous ne devions retenir qu’un élément parmi les caractéristiques du film ASCA®, ce serait son caractère décarboné. L’analyse du cycle de vie sur une durée de 25 ans révèle un bilan carbone 5 à 6 fois plus faible qu’avec une installation photovoltaïque à base de silicium. En France, certains projets soumis à l’expérimentation « E+C-», qui préfigurera la prochaine réglementation environnementale, n’ont pas pu intégrer de production solaire car les cellules de silicum ne permettaient pas d’atteindre l’objectif bas carbone visé ! Ainsi le film ASCA® a toute sa place dans les démarches de labellisation BBCA (Bâtiment Bas Carbone). L’argument de la faible empreinte carbone pour un secteur comme le bâtiment - responsable de près du tiers des émission de gaz à effet de serre dans le monde - est donc essentiel dans la lutte contre le réchauffement climatique.
Sur quels types de surfaces peut-on intégrer des modules photovoltaïques ASCA® ?
Le film ASCA® a vocation à s’intégrer sur tous les éléments de l’enveloppe du bâtiment. Sa sensibilité élevée à la lumière diffuse permet une production optimisée lorsqu’il est exposé selon des orientations différentes telles qu’en façades. Il produit de l’énergie également à faible intensité lumineuse. Cela veut dire qu’à puissance égale installée, la capacité de production sur la journée est 10% à 20% supérieure à la capacité d’une technologie photovoltaïque à base de silicium. Alors qu’un panneau traditionnel en silicium cesse de produire à moins de 1000 Lux, le film ASCA® continue de produire à 200 Lux.
Sa flexiblité extrême avec un rayon de courbure de 2,5 cm permet d’épouser les courbes des surfaces sur lesquelles il est appliqué. C’est le cas par exemple des structures métalo-textiles qui recouvrent certains stades ou des ombrières de parking. Les tests d’enroulement et déroulement confirment également sa capacité à être déployé sur des systèmes enroulables comme des stores.
Une différence importante avec les autres technologies est sa semi-transparence. Elle est aujourd’hui de 30% (taux de transmission lumineuse), et notre objectif est d’atteindre un taux de 60%. Ceci permet d’allier production d’énergie avec une fonction d’ombrage, enjeu majeur pour toutes les façades vitrées exposées. Cette double fonction favorisera la réduction des consommations d’énergie des systèmes de climatisation.
La technologie ASCA® est-elle adaptée aux deux typologies d’intégration BAPV/BIPV ?
ASCA® est une technologie photovoltaïque polyvalente qui peut aussi bien s’intégrer dans un matériau que par surimposition sur la toiture d’une construction par exemple. Nous développons justement actuellement des modules photovoltaïques « prêts à coller », compatibles avec des supports métalliques, du verre, du polycarbonate, etc. Ces films sont faciles et rapides à installer : grâce à leur légèreté, une seule personne peut aisément les enrouler et les dérouler sans perdre de temps. Ces modules « prêts à coller » sont des solutions idéales à implémenter dans tous les projets de rénovation énergétique des bâtiments ainsi que sur tous les bâtiments existants qui n’ont pas été conçus pour recevoir une charge complémentaire.
Nous travaillons en parallèle au développement de partenariats avec des industriels de l’enveloppe du bâtiments pour intégrer le film en usine. L’aspect esthétique et les usages des futures façades « intelligentes » joueront un rôle prépondérant dans la prescription de ces nouveaux matériaux architecturaux « actifs » par les architectes.
Quels sont les principaux types de projets sur lesquels vous travaillez actuellement ?
La priorité est aux démonstrateurs qui permettront de valider le comportement dans le temps sur les différentes applications envisagées et de faire connaître le potentiel de la technologie OPV. Tout d’abord sur des serres maraîchères, avec des applications collées sur vitrage et en ombrières. Puis nous sommes engagés sur d’autres projets sur des bâtiments code du travail et ERP (établissement recevant du public). Nous intervenons au niveau des couvertures et des bardages métalliques, des mur-rideaux, des verrières, ainsi que sur des membranes d’étanchéité.
En parallèle, nous sommes aussi engagés dans des démarches de certifications. L’objectif est l’obtention de l’IEC (International Electronical Commission) puis d’une ATEX (Appréciation Technique d’Expérimentation) courant 2020, qui nous permettra d’installer notre film avec toutes les garanties nécessaires aux assureurs.
A quel moment du projet de construction est-il conseillé de vous contacter ?
Il est important que les aménageurs et maîtres d’ouvrages inscrivent dans leurs programmes les orientations favorisant ou incitant à l’usage de solutions innovantes photovoltaïques décarbonées. Le premier message s’adresse donc à eux. Ensuite, il faut que les promoteurs, les contructeurs - dans le cas de constructions réalisations - puis les équipes de maîtrise d’œuvre, l’intègrent dès leur candidature ou dans leur proposition. Cela implique une mise en relation avec nos équipes très en amont des projets. Sur le plan opérationnel, qu’il s’agisse d’un projet de construction ou de rénovation, plus nous intervenons tôt dans le projet, dès les premières esquisses architecturales, plus le potentiel de solarisation du bâtiment sera optimisé. Notre bureau d’étude peut accompagner le maître d’œuvre dans la réflexion sur le choix le plus pertinent des matériaux support et des applications en fonction du productif attendu.