5 façons de concevoir une architecture solaire esthétique qui ne soit pas un rajout hideux

Par Taz Loomans
- 6 Avr 2017 - 7 min De Lecture
Maquettes Red Desert, comparant des panneaux solaires installés après coup à ceux intégrés au projet. Avec l’aimable autorisation d’UW-BERG.

Personne ne place des panneaux solaires sur sa toiture pour l’embellir, en tout cas, pas encore.

Jon Gardzelewski, architecte et chargé de cours à l’université du Wyoming au sein du Building Energy Research Group (UW-BERG), veut changer tout ça. Pour lui, le rajout de panneaux solaires une fois la construction terminée représente un gros obstacle à ce que leur intégration devienne la norme dans le bâtiment.

« Les facteurs économiques sont le plus gros obstacle, suivis des facteurs esthétiques » explique Jon Gardzelewski. Selon lui, ce sont les deux choses qui bloquent l’intégration du solaire au projet architectural et le confinent au statut d’élément rajouté après coup, de manière risquée et coûteuse.

L’aspect économique des panneaux solaires présente de multiples facettes. Tout d’abord, il y a le coût et la perception du risque. Ensuite, il y a l’impact plus large sur l’économie, tel que la création d’emplois de « cols verts ». Les gens pensent que la valeur de leur maison risque d’être affectée s’ils installent des panneaux solaires. L’un des experts que Gardzelewski a rencontrés affirme : « Pour moi, la présence de panneaux solaire n’affecte pas la valeur du bien immobilier. Mon rapport d’expertise sera le même, avec ou sans panneaux. » Sachant que les experts immobiliers hésitent à chiffrer la présence de panneaux solaires, un grand nombre de propriétaires craignent qu’elle dévalorise leur bien – malgré les économies potentielles pour les acquéreurs.

Tout le monde sait que le coût initial de la pose de panneaux solaires est exorbitant. Jon Gardzelewski insiste sur le fait que le coût réel des panneaux a beaucoup baissé et qu’il n’y donc aucune raison justifiant les coûts élevés d’installation. Et d’avancer : « Les installateurs vous fournissent un devis pour la pose de panneaux photovoltaïques sur votre maison en vous disant que cela coûte bien plus que cela ne devrait. Le prix des panneaux mêmes a beaucoup baissé et ils représentent donc une part minimale du coût total. »

L’une des raisons pour lesquelles l’installation solaire demeure si chère est que les entrepreneurs ne l’ont pas pleinement adoptée. Jon Gardzelewski ajoute : « Une fois que le solaire sera intégré à la construction des maisons individuelles, le prix de la main d’œuvre va baisser parce que l’entrepreneur va devoir mieux gérer son budget. Si vous devez tenir compte du coût et de la main d’œuvre liés à la pose, vous ne pouvez pas laisser le prix flamber. »

Dans les États qui dépendent encore de l’industrie houillère, on craint que l’expansion de l’énergie solaire ne nuise à l’économie et qu’elle supprime des emplois. Mais Jon Gardzelewski n’est pas d’accord. Il pense qu’à terme, les cols bleus de longue date de l’industrie houillère pourraient devenir les cols verts de l’industrie solaire.

solar architecture medicine bow
Maquettes Medicine Bow, comparant des panneaux solaires installés après coup à ceux intégrés au projet, avec l’aimable autorisation de l’UW-BERG.

Il ajoute : « Les gens qui sont le sel de la terre sont souvent aussi ceux qui transmettent les traditions de génération en génération. Par conséquent, nous devons créer de nouvelles traditions et une nouvelle culture de travail autour de l’industrie solaire. »

Davantage d’emplois de cols verts devraient être créés : la ville de San Francisco exige désormais que les toits des nouveaux bâtiments comportent des panneaux solaires et le sénateur de l’État de Californie, Scott Wiener, a récemment créé une loi « pour faire de la Californie le premier État à imposer des panneaux solaires sur toutes les nouvelles constructions », comme il l’a déclaré dans un message sur le réseau Medium.

Mais au-delà des obstacles économiques, Jon Gardzelewski pense que les réticences esthétiques perdureront. Actuellement, les panneaux photovoltaïques restent souvent des éléments rajoutés, ce qui explique pourquoi les installations solaires sont perçues comme hideuses. Il précise que « même dans les maisons à bilan énergétique nul, et à fortiori dans les installations solaires des maisons traditionnelles, les panneaux solaires ne sont pas intégrés pas à la composition architecturale et détonnent. »

C’est pour cette raison que cet architecte et chercheur, ainsi que d’autres membres de l’UW-BERG (notamment Anthony Denzer) ont eu l’idée d’une taxonomie pour aider les architectes et les concepteurs à intégrer les panneaux solaires en amont du projet architectural et avec une intention claire. Ainsi, les panneaux deviennent une partie intégrante de la maison au lieu d’être un élément visuel contingent. Et selon une communication présentée à la conférence de l’AEI (Institut du génie architectural) de 2017, les consommateurs sont prêts à dépenser jusqu’à 3 400 euros en plus pour une intégration du solaire au stade du projet.

La taxonomie architecturale de BERG d’intégration des panneaux solaires au projet architectural compte cinq stratégies :

1. La lisibilité. Révéler et faire valoir les systèmes de construction de façon à voir comment ils fonctionnent. Il s’agit de l’aspect industriel, où l’on montre les « tripes » du bâtiment. Dans ce paradigme, le fait de voir les fonctionnements internes, les câblages, la structure et les raccordements aux panneaux solaires s’intègre bien au dessin industriel global.

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Un plan des systèmes énergétiques (comprenant un système de chauffage par le sol, une isolation, des brise-soleil, une pompe à chaleur géothermique et des panneaux solaires, intégrés à la conception) pour la Fox House à Pavilion dans le Wyoming. Avec l’aimable autorisation de l’UW-BERG.

2. Les plans de matériaux. La maison Shröder de Gerrit Rietveld et le Pavillon de Barcelone de Ludwig Mies van der Rohe sont deux exemples de bâtiments de composition architecturale par plans. Dans le cas du Pavillon de Barcelone, Mies a utilisé une composition par plans pour mettre en valeur la richesse des matériaux comme le verre, le marbre, l’onyx et le travertin. Grâce à cette stratégie, l’aspect matériel d’un panneau solaire est aussi mis en valeur. « C’est très agréable d’observer les cristaux, les fils et les motifs complexes d’un panneau solaire » affirme Jon Gardzelewski.

3. La forme suit. Tiré du principe « la forme suit la fonction», ce concept implique de concevoir un bâtiment dont la forme répond à la trajectoire du soleil. Cette stratégie coule de source lorsque la forme du bâtiment est modifiée pour optimiser l’orientation d’un grand nombre de panneaux solaires, souvent avec un prolongement ou une forme plongeante sur le toit orienté au sud. Jon Gardzelewski poursuit : « Un panneau solaire est un énorme module de 1 x 1,70 m2 et cela peut sérieusement influencer les dimensions de votre toiture. » La conception d’un toit qui soit adapté au module peut non seulement faciliter la pose des dispositifs solaires, mais aussi la rendre plus efficace et bien plus esthétique.

4. L’ombre. Les panneaux solaires peuvent fournir de l’ombre au bâtiment même ou à l’espace extérieur adjacent. C’est une bonne solution lorsque vous avez un toit existant de configuration complexe. Et d’expliquer : « Si vous construisez une structure extérieure et que vous pouvez y intégrer une véranda fermée, créant un espace que vous n’essayez pas de caser sur le toit existant, vous pouvez l’utiliser pour faire de l’ombre sur une petite cour extérieure. Vous pourrez ajouter des panneaux solaires sur ce nouvel espace et vous n’aurez pas besoin d’intégrer sa forme à celle du toit parce qu’il est complètement séparé. »

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Maquette 3D de la Fox House à Pavilion, dans le Wyoming. Avec l’aimable autorisation de l’UW-BERG.

5. Le camouflage. Les panneaux solaires se cachent dans la composition ou au moyen d’une innovation du projet. Cette stratégie est particulièrement réussie lorsqu’elle est associée à la troisième stratégie « la forme suit », étant donné que l’architecture conçue en fonction des dimensions d’un panneau solaire est celle qui convient le mieux à son camouflage (comme ces toits solairesde Tesla). Jon Gardzelewski termine en expliquant que « si vous pouvez les intégrez parfaitement à votre toiture, vous pouvez alors les faire flotter ou les encadrer de manière à cacher l’infrastructure : tout ce que vous voyez, c’est le verre réfléchissant. »

Il faudra sans doute du temps avant que les panneaux solaires soient à la portée des familles à revenus moyens et faibles. Mais les architectes peuvent désormais incorporer la taxonomie architecturale de BERG, qui intègre les panneaux solaires à la phase de conception. Même si un client ne compte pas installer de panneaux solaires tout de suite, la taxonomie permettra aux propriétaires de maisons individuelles et de bâtiments de les incorporer par la suite, de manière beaucoup plus esthétique. Et en tenant compte du solaire comme contrainte initiale de projet, les architectes seront en mesure d’inaugurer une ère où le solaire sera enfin omniprésent.

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