Toitures vertes optimisées Associer toiture végétalisée extensive et panneaux photovoltaïques

Entre novembre 2019 et octobre 2023, il rassemble un consortium composé du porteur du projet, le CEREMA (centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement) et de 5 partenaires*.

Quatre hypothèses à vérifier

Pour ce projet original, la démarche scientifique de PROOF s’articule autour de 4 hypothèses :
•en période estivale, l’énergie solaire incidente qui est dissipée par une toiture végétalisée crée une diminution de la température d’air localisée ; elle fournit ainsi les conditions favorables à l’augmentation du rendement électrique d’un panneau photovoltaïque ;
•une toiture végétalisée extensive (TVE) avec une structure de stockage des eaux pluviales favorise les flux d’évapotranspiration et améliore encore le rendement du panneau ;
•à l’échelle du bâtiment, le bilan énergétique global (production/consommation énergétique à l’usage + énergie grise**) est plus avantageux pour un système combiné que pour une toiture terrasse nue ou avec une végétalisation « standard » ;
•un système combiné rend des systèmes écosystémiques supplémentaires, à évaluer et valoriser à l’échelle du quartier.

4 tâches scientifiques en parallèle

Les bénéfices du dispositif doivent être appréciés à deux échelles : celle du bâtiment et celle du lieu d’implantation.
Le 1er dossier aboutira à un modèle des échanges thermiques entre le panneau et la toiture végétalisée, ainsi qu’à un modèle du transfert thermique dans le panneau et de son impact sur le rendement.
Ils seront ensuite étudiés en détail.
La tâche 3 évaluera la performance thermique des différentes configurations (cf. hypothèse 3) tout comme la performance énergie-environnement sous différentes conditions climatiques.
Enfin, la tâche 4 investiguera les impacts et bénéfices des dispositifs testés en perspective avec les enjeux des lieux d’implantation.

Au final, le combiné innovant devrait contribuer à un rendement amélioré des panneaux, à une durée de vie augmentée, ainsi que à des économies sur la consommation à l’échelle du bâti.

Photovoltaïque organique OPV : l’autre projet PROOF

PROOF est également l’intitulé d’un projet européen Interreg (région du Rhin supérieur) sur le photovoltaïque organique, couramment appelé OPV. Il a été conduit de 2017 à 2020 par un consortium trinational franco-allemand-suisse.

En savoir plus : https://www.interreg-rhin-sup.eu/
ou http://opv-proof.cnrs.fr

Linda Kaluzny-Pinon

*Les 5 partenaires associés au CEREMA : trois laboratoires (LEMTA, LMOPS, LES), le CSTB (centre scientifique et technique du bâtiment) et Efficacity (centre de R&D dédié à la transition énergétique des territoires urbains).
**Energie grise : énergie nécessaire à la fabrication, au transport et au recyclage