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    Exploring the Solar Potential

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    • Cette story explore le potentiel solaire du Solares Direktgewinnhaus, un bâtiment conçu sans chauffage ni climatisation actifs. Son architecture maximise l’utilisation de l’énergie solaire pour le confort intérieur tout en analysant comment l’orientation, la taille et la conception de la toiture influencent la production d’électricité et les coûts.

      Case Study: Solares Direktgewinnhaus

    •   author Arianna Lurati 15.09.2025  

    • Photo: N11 Architekten / Sascha Schär

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    Solar potential

    • Combien d’électricité mon toit peut-il produire?

      Outil: Sonnendach

      Avant d’envisager tout matériel ou installation, il est essentiel d’évaluer si la toiture se prête à la production d’énergie solaire. La plateforme Sonnendach offre un moyen simple de le faire.

      En saisissant l’adresse du bâtiment, Gewerbestrasse 4 à Zweisimmen, la plateforme génère une carte codée par couleurs qui évalue le potentiel solaire de chaque portion du toit.

      Dans ce cas, la partie de la toiture exposée au sud, orientée à 171° avec une inclinaison de 23°, est marquée en rouge foncé, indiquant une excellente adéquation. À l’inverse, la partie nord, inclinée à 38° et repérée en bleu clair, est jugée peu appropriée.

      Ce qui rend le Solares Direktgewinnhaus vraiment remarquable, c’est l’installation de panneaux solaires à la fois sur la toiture sud très favorable et sur la toiture nord moins avantageuse. Ce choix va au-delà de l’efficacité: en maximisant la captation solaire sur toutes les surfaces disponibles, le bâtiment atteint une plus grande autonomie tout en affirmant une forte identité architecturale.

    • La carte montre le potentiel solaire des deux versants de la toiture. Source: Sonnendach

    • La plateforme fournit également une analyse détaillée de chaque section de toiture, présentant trois scénarios d’installation basés sur la surface pouvant être couverte par des modules photovoltaïques.

      Comme il n’y a ni cheminée ni autre obstacle sur la partie sud du Solares Direktgewinnhaus, les panneaux solaires peuvent couvrir l’intégralité des 87 m². Cette configuration pourrait produire jusqu’à 20 900 kWh par an, soit près de six fois la consommation électrique annuelle moyenne d’un foyer de quatre personnes, qui est d’environ 3 500 kWh.

      La partie nord de la toiture sera également entièrement équipée de panneaux solaires. Malgré son orientation moins favorable, les 36 m² devraient néanmoins générer environ 4 000 kWh par an.

      Combinées, ces surfaces transforment la toiture en une source d’énergie puissante, produisant près de 25 000 kWh par an.

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    • Trois scénarios différents pour l’installation de panneaux solaires sur chaque versant de la toiture. Source: Sonnendach

    • Quel sera le coût du système et quel sera son temps de retour?

      Outil: Solarrechner energieschweiz

      Une fois le potentiel de production d’énergie établi, la question suivante est: quel en sera le coût, et combien de temps faudra-t-il pour que le système solaire s’autofinance ?

      Le Solarrechner d’EnergieSchweiz, permet de répondre à cette question. En saisissant des paramètres clés tels que la surface de toiture et la production d’énergie estimée, l’outil calcule les coûts d’installation, les économies sur la facture d’électricité et la période de retour sur investissement approximative.

      Pour le Solares Direktgewinnhaus, l’investissement initial du système est compensé par son rendement énergétique élevé. La période de retour sur investissement est estimée à environ 10 ans, selon des facteurs tels que les tarifs d’injection et le taux d’autoconsommation du ménage. Au-delà de cette période, l’énergie produite est pratiquement gratuite.

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    • Tableau récapitulatif et graphique de la production énergétique du système et de son coût. Source: Solarrechner energieschweiz

    • Comment ces panneaux solaires sont-ils intégrés à l’architecture?

      Outil: Solarchitecture

      L’énergie solaire ne se résume pas à l’efficacité et aux chiffres; elle joue également un rôle fondamental dans la manière dont les bâtiments sont perçus et ressentis. Le Solares Direktgewinnhaus illustre comment les photovoltaïques intégrés au bâti peuvent allier fonction et forme. Plutôt que de poser des panneaux traditionnels sur le toit, ce bâtiment utilise des bardeaux solaires Sunstyle qui se superposent comme des tuiles, créant une surface continue et texturée. Chaque panneau est fixé en deux points, ce qui leur permet d’épouser parfaitement la forme irrégulière de la toiture sans compromettre leurs performances.

      Ce concept ingénieux donne lieu à une toiture homogène qui s’harmonise avec l’esthétique et le langage architectural du bâtiment. Cette approche nous invite à repenser la toiture comme un élément multifonctionnel: à la fois protection, générateur d’énergie et signature du caractère du bâtiment.

      Vous trouverez davantage de détails sur les modules photovoltaïques sur la plateforme Solararchitecture, qui présente des exemples inspirants de photovoltaïques intégrés et met en avant le potentiel esthétique et durable de l’architecture solaire.

    • Détails des panneaux photovoltaïques intégrés au bâti "Sunstyle Solar Roof". Source: Solarchitecture

    • Peut-on optimiser davantage le système pour des performances encore meilleures?

      Outil: PVGIS

      Même si des outils initiaux comme Sonnendach et Solarrechner offrent des informations précieuses, il est souvent souhaité de disposer d’une compréhension plus fine de la production solaire tout au long de l’année. C’est particulièrement vrai pour les toitures aux formes complexes ou lorsqu’on envisage diverses orientations de panneaux. L’outil PVGIS remplit parfaitement ce rôle en simulant les systèmes photovoltaïques selon l’emplacement, l’inclinaison et l’orientation.

      L’utilisation de PVGIS pour modéliser le potentiel solaire au site de Zweisimmen révèle un rythme saisonnier évident. La production d’énergie atteint son apogée en été, lorsque les journées sont plus longues et le rayonnement plus intense. En revanche, elle diminue nettement en hiver, notamment pendant les mois les plus sombres, où l’apport solaire est naturellement limité. Cette variation joue un rôle déterminant dans l’élaboration du concept énergétique du bâtiment.

      Si la toiture orientée au sud assure une production relativement constante toute l’année, la baisse de rendement hivernale suggère de recourir à des stratégies complémentaires, telles que le stockage thermique ou un chauffage d’appoint, pour préserver le confort et l’autonomie énergétique. PVGIS facilite également l’exploration de différents scénarios en ajustant angles et orientations, soutenant ainsi un processus de conception plus réactif et éclairé.

       

    • Illustration d’une simulation estimant l’irradiation solaire mensuelle. Source: PVGIS

    • Qu’en est-il de la vision d’ensemble? Cette énergie peut-elle bénéficier à plus d’un seul bâtiment?

      Outil: GIS Browser - Cantons Collection, Sonnendach

      Regarder au-delà d’un seul toit ouvre des perspectives passionnantes. Lorsque l’on zoome au niveau du quartier avec le GIS Energy Browser du canton de Berne, il apparaît clairement que de nombreux bâtiments de Zweisimmen présentent un potentiel solaire inexploité, tout comme le Solares Direktgewinnhaus. Cela soulève des questions intéressantes.

      Que se passerait-il si un bâtiment produisait plus d’énergie solaire qu’il n’en consomme? Pourrait-on partager cet excédent avec ses voisins ou l’utiliser pour recharger des véhicules électriques? Que se passerait-il si des groupes entiers de bâtiments collaboraient en reliant leurs systèmes énergétiques pour stocker et échanger de l’électricité?

      Ce type d’idée fait passer notre réflexion des bâtiments isolés à des solutions à l’échelle de la collectivité. Des outils comme le GIS Browser rendent ce futur plus facile à envisager en montrant où l’énergie solaire pourrait être exploitée dans toute une zone. Ils encouragent architectes, urbanistes et habitants à collaborer pour concevoir des quartiers plus intelligents et durables.

    • Dézoomez de la parcelle pour voir le potentiel solaire de la région. Source: Geo Admin

    • Conclusion: Du soleil à la stratégie

      Le Solares Direktgewinnhaus nous enseigne que la conception solaire ne se résume pas à poser des panneaux sur un toit. Il s’agit d’un dialogue réfléchi entre le climat, la forme architecturale, la technologie et les outils numériques. L’exploration d'outils comme Sonnendach, Solarrechner, Solarchitecture et PVGIS montre comment les données peuvent être transformées en connaissances éclairées, guidant la création de bâtiments plus intelligents, plus esthétiques et plus durables.

      Surtout, cette story rappelle que la conception solaire commence par le bâtiment lui-même, et non uniquement par la technologie qu’il accueille. Elle incite à imaginer une architecture qui embrasse son environnement et transforme la lumière du soleil en confort, énergie et sens.

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      Forum

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