Projet conjoint "Photovoltaïque intégré au bâtiment"

Le photovoltaïque intégré au bâtiment (BIPV) a le potentiel d’apporter une contribution essentielle à la réalisation des objectifs de la Stratégie énergétique 2050. En cumulant les rôles de matériau d’enveloppe des bâtiments et de générateur d’électricité, il est en mesure de réduire à la fois le recours aux combustibles fossiles et les émissions de gaz à effet de serre (GES), tout en permettant des économies sur les coûts des matériaux et de l’électricité.

Cependant, malgré les progrès technologiques (gains d’efficacité permanents, nouvelles technologies) et des conditions économiques de plus en plus favorables (réduction des coûts, incitations), seule une petite partie du potentiel du BIPV est actuellement exploitée dans les zones urbaines suisses (intégration aux façades ou aux toitures).

En réaction à cette situation, le projet a tenté de surmonter les obstacles actuels, comme les aspects techniques et économiques liés à la production, mais aussi aux contraintes de construction, au cadre légal, aux considérations esthétiques et à des questions socio-culturelles. Il a adopté à cet effet une approche holistique – de la production industrielle à la réalisation locale – dans un but de mise en œuvre à grande échelle d’installations photovoltaïque intégrées aux bâtiments (BIPV) dans le cadre des processus de rénovation urbaine.

En raison de la nature interdisciplinaire du projet conjoint, les résultats portent sur un large éventail d’aspects, notamment:

• Le développement d’une nouvelle génération de panneaux photovoltaïques (modules PV colorés et légers);
• Un jeu de stratégies de conception architecturale – à la fois passives et actives, illustrées par des études de cas réels – visant à promouvoir le recours au BIPV dans les processus de rénovation urbaine;
• Une méthodologie d’évaluation multi-critères holistique et robuste visant à comparer différents scénarios d’intervention sur la base d’une approche qualitative et quantitative;
• La détermination d’aspects facilitateurs spécifiques au produit, spécifiques à l’adoptant et institutionnels, ainsi que de facteurs financiers et non-financiers justifiant les préférences des propriétaires de maisons suisses;
• L’identification de certifications, standards et réglementations susceptibles de faciliter la mise en œuvre de BIPV;
• La mise en œuvre de plates-formes de diffusion ciblées (sites web, conférences, ateliers, etc.) pour accélérer le transfert dans la pratique.

Importance pour la recherche

• Les résultats (parfaitement applicables) portent le développement technologique des modules solaires à la pointe du progrès;
• Approche de recherche innovante dans le domaine de la conception basée sur la restauration du lien entre architecture et urbanisme, ainsi que sur le recours à la modélisation des données du bâtiment (BIM);
• Contribution à la recherche sur la diffusion des innovations, la communication sociale et la contagion sociale.

Importance pour la pratique

• Les résultats des tests préliminaires sont encourageants et pourraient conduire à l’adoption des technologies développées sur le marché;
• Application à des études de cas réels offrant aux architectes, aux installateurs photovoltaïques et aux pouvoirs publics une palette de solutions basées sur un concept de design se distinguant par la compréhension des caractéristiques et des besoins spécifiques à chaque bâtiment. Il est facile à adapter, reproductible dans d’autres contextes et prend en charge l’intégration précoce du BIPV au processus de conception en tant que matériau de construction à part entière;
• Meilleure compréhension des préférences des consommateurs et des investisseurs, comme base d’une diffusion accélérée du BIPV.

ACTIVE INTERFACES - Holistic operational strategies crossing over obstacles for large-scale advanced PV integration into urban renewal processes

Ce projet conjoint se compose de cinq projets de recherche

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy for PV adapted solutions embracing the key technological issues

• Prof. Christophe Ballif, Institut de Microtechnique, EPFL Neuchâtel; Prof. Stephen Wittkopf, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Roman Rudel

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy for BIPV adapted solutions in urban renewal design processes

• Prof. Emmanuel Rey, Laboratoire d'architecture et technologies durables, EPF Lausanne; Prof. Marilyne Andersen, Prof. Jean-Philippe Bacher, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Christophe Ballif

ACTIVE INTERFACES – Understanding consumer and investor preferences to overcome barriers for a large use of BIPV in the Swiss urban context

• Prof. Rolf Wüstenhagen, Institut für Wirtschaft und Ökologie, Universität St. Gallen

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy to simplify standards, assessments and certifications for building integrated photovoltaics

• Prof. Stephen Wittkopf, Technik & Architektur, Hochschule Luzern

ACTIVE INTERFACES - Holistic strategy to accelerate the transposition of advanced BIPV adapted solutions into real innovative practices

• Prof. Jean-Philippe Bacher, Ecole d'ingénieurs et d'architectes, Fribourg; Prof. Emmanuel Rey, Dr. Laure-Emmanuelle Perret-Aebi, Prof. Christophe Ballif