Pose des panneaux photovoltaïques sur toitures plates

^{Posté par GuidEnR le 05 janvier 2018}

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L'implantation des panneaux photovoltaïques en toiture plate dépend du type de toiture de chaque site.

Quel que soit le revêtement de ces dernières (gravillons, bitume, végétal), 3 modes de pose sont disponibles :

• Pose par système lesté
• Pose par potelets ancrés à la dalle porteuse
• Pose par système thermo fusionné à l'étanchéité bitumineuse

Pose par système lesté

Ce type de pose est le plus économique car il ne nécessite pas de créer des points de fixation sur la dalle porteuse. Le poids propre des panneaux et du lest permet le maintien en place du champ photovoltaïque. Son avantage est donc aussi de ne pas créer de modification sur l'étanchéité existante. Exemple de fabricant de système : K2 System, Renusol, Adiwatt, etc.

Points à vérifier

1) Résistance à la surcharge
La support porteur (dalle béton, bac acier) doit être en mesure de supporter la surcharge du système lesté, à savoir le poids des panneaux (15 kg/m²) et le poids du lest (en général entre 10 et 40 kg/m² en fonction de la zone de vent du site), soit un total maximum de 55 kg/m². Ce poids n'est pas uniformément répartis sur le support porteur. En fonction des produits présents dans le commerce, la répartition massique peut être ponctuelle ou linéaire. Ceci nécessite donc dans tous les cas de réaliser une étude structurelle, et nécessite donc de connaître les propriétés mécaniques du support porteur notamment son ferraillage (diamètre, densité). Or, ces informations ne sont pas accessibles à l'oeil nu; il convient soit de disposer des Dossiers d'Ouvrages Exécutés, soit de réaliser un sondage destructif.

Néanmoins, notons que si la toiture dispose d'un revêtement externe gravillonnés, alors ces gravillons représentent un poids sur la toiture assez important (entre 35 kg/m² et 85 kg/m² en fonction de l'épaisseur). Ainsi, en cas de besoin, ces gravillons pourraient être partiellement retirés afin d'alléger la toiture et permettre la pose des panneaux lestés en accord avec les normes applicables.

2) Résistance à l'arrachement La résistance à l'arrachement est de la responsabilité de l'entreprise de travaux (obligation de résultat), mais dans la pratique : Les entreprises utilisent les produits de fixation des panneaux présents sur le marché. Ceux-ci disposent d'Avis Technique et/ou les fabricants fournissent des notes de calculs de résistance à l'arrachement approuvé par des Bureaux de Contrôle (SOCOTEC, APAVE, etc.). L'utilisation d'un produit avec Avis Technique est le meilleur gage de tenue à l'arrachement, mais n'est pas réglementairement imposé. Par contre, les assureurs peuvent l'exiger; il convient dès lors de le vérifier sur le contrat d'assurance de l'entreprise.

3) Résistance à la compression de l'isolant thermique (le cas échéant)
En cas de présence d'un isolant thermique au-dessus du support porteur de la toiture, ce dernier va subir le poids du système lesté. Il convient de s'assurer que cet isolant thermique est en mesure de résister à la compression, à savoir qu'il présente une classe de compressibilité de niveau C à minima (essais normalisé selon cahier 2662 du CSTB). Cette information n'est pas disponible à l'oeil nu et doit être vérifiée via le Dossier d'Ouvrage Exécuté.

4) Résistance au poinçonnement des couches d'étanchéité
Les couches d'étanchéité doivent également être compatibles avec le système de pose par lest. En effet, l'effet de poinçonnement de l'étanchéité est réel notamment lorsque les points d'appui du champ photovoltaïque sur cette dernière sont ponctuels ou linéaires.

Soit il convient de vérifier que les couches d'étanchéités sont compatibles en vérifiant sur la fiche technique leur aptitude à résister au poinçonnement, soit il faut mettre en place des tapis d'appuis surfaciques. Si la toiture dispose d'une garantie décennale en cours, il convient de vérifier les clauses de cette garantie dans le but de clarifier qui prend en charge cette garantie, après la pose des panneaux.

Pose par système de potelets ancrés au support porteur

Ce type de pose est le moins lourd mais le moins économique.

En terme de poids, la surcharge est ramenée à 20 kg/m², rapportée ponctuellement au niveau de chaque potelet. Il est donc également nécessaire de réaliser une étude structurelle de la toiture. Cette étude doit permettre de positionner les potelets aux endroit les plus solides de la toiture (au niveau des murs porteurs par exemple). De plus, afin de fixer les potelets à la dalle, il est nécessaire de découper l'étanchéité et, le cas échéant, l'isolant thermique, ce qui induit des ponts thermiques importants. En terme de poids, la surcharge est ramenée à 20 kg/m², rapportée ponctuellement au niveau de chaque potelet. Il est donc également nécessaire de réaliser une étude structurelle de la toiture. Cette étude doit permettre de positionner les potelets aux endroit les plus solides de la toiture (au niveau des murs porteurs par exemple). De plus, afin de fixer les potelets à la dalle, il est nécessaire de découper l'étanchéité et, le cas échéant, l'isolant thermique, ce qui induit des ponts thermiques importants.En terme de prix à l'investissement, il faut compter un surcout d'environ 20% à 30%, principalement à cause de : un temps de mise en œuvre plus long, notamment à cause de la pose des potelets (découpage de l'étanchéité, pose, réfection de l'étanchéité), un coût du matériel plus important (potelets béton ou métallique, barres transversales de support en potelets).

Ce procédé est donc dédié aux toitures incompatibles avec l'un des 4 points précédemment cités pour les systèmes de pose par lest.

Pose par système thermo fusionné à l'étanchéité bitumineuse

Dans le cas où l'étanchéïté existante de la toiture plate serait à refaire intégralement, cette dernière sera remplacée par un complexe adapté permettant le thermo-fusionnage de potelets sur lesquels seront fixés les panneaux photovoltaïques. Cette solution est très intéressante lorsque l'étanchéité existante est à refaire. Il est important à noter que les potelets sont indissociables de la nouvelle étanchéité. En général, les fabricants de ces systèmes sont spécialisés en étanchéité bitumineuse, par exemple :

• le système SOPRASOLAR, associé au fabricant d'étanchéité SOPREMA,
• le système DOME SOLAR, associé au produit d'étanchéité MEPLE.

Ce procédé ressemble beaucoup au procédé précédent, néanmoins, il présente les avantages suivants :

• il n'y a pas de ponts thermiques car les potelets ne traversent ni l'étanchéité ni l'isolant thermique,
• le fait de refaire complètement l'étanchéité peut également permettre d'intégrer un isolant thermique.

En terme de poids, la surcharge est ramenée à 20 kg/m², rapportée ponctuellement au niveau de chaque potelet. Il est donc également nécessaire de réaliser une étude structurelle de la toiture.

En terme de prix, cette technique de pose est équivalente à la solution de pose par lest (la moins chère donc), mais sans prendre en considération la réfection totale de l'étanchéité bitumineuse, obligatoire.