Nous le savons, notre monde doit rapidement opérer une transition écologique. Partout, la recherche d’énergies vertes et viables s’est déjà amorcée. Une solution toute simple se trouve pourtant sous nos yeux : il nous suffit de regarder vers le ciel. Depuis toujours, le soleil constitue une source d’énergie plus que suffisante pour répondre à nos besoins, moyennant une infrastructure et des applications adéquates. Renouvelable, sans émission et à faible coût d’exploitation, l’architecture solaire est alimentée par une énergie prometteuse dont les seules limites résident dans notre capacité à la transformer en solutions efficaces, rentables et adaptées.
Le potentiel que recèle le solaire est gigantesque. Qu’il serve à alimenter les dispositifs de notre quotidien ou encore à chauffer et éclairer naturellement l’espace, par l’absorption et la redistribution de son rayonnement lumineux, le soleil peut dynamiser nos vies et améliorer l’intérieur de l’environnement bâti en maximisant l’efficacité énergétique et en influant positivement sur notre humeur.
Si le rayonnement solaire peut être converti en électricité comme en énergie thermique, ses applications vont toutefois bien au-delà de l’éclairage et du chauffage. Sa puissance peut être mise au service de systèmes de ventilation, d’appareils de cuisson portatifs et même de véhicules. Il s’agit d’ailleurs d’une composante clé des stratégies durables de NET POSITIFMC, que nous avons utilisée dans une multitude de projets : des complexes universitaires aux lieux de travail en passant par les stationnements, jusqu’à notre propre bureau de Montréal.
Exploiter le plein potentiel du soleil
Le Phénix est un véritable laboratoire expérimental pour les innovations en matière de développement durable et de conception d’espaces de travail. C’est là que nous avons testé et repoussé les limites des applications de l’énergie solaire. À travers une combinaison de stratégies, nous avons cherché à comprendre comment ces technologies pouvaient être utilisées et jusqu’où elles pouvaient aller. La conception de notre bureau montréalais est issue d’une tendance grandissante en architecture solaire : elle utilise le soleil à la fois de manière passive et active. Dans le cas du Phénix, lorsqu’elle est associée à la puissance naturelle que constitue l’hydroélectricité, l’énergie solaire est capable de répondre à tous les besoins énergétiques du bâtiment.
Dans cet entrepôt des années 1950 transformé en lieu de travail, l’énergie solaire fait partie intégrante des activités, celles-ci dépendant largement des 379 panneaux photovoltaïques installés sur le toit. Ces panneaux bifaciaux sont capables d’exploiter la lumière du soleil provenant du haut comme du bas, grâce à la toiture blanche réisolée. Chacun d’entre eux est relié à un système de stockage d’énergie par batterie. D’une capacité de stockage de 137 kWh et de charge de pointe de 66 kW, cette « centrale » est capable de générer jusqu’à 180 MWh par an. De plus, comme il est intégré au système de gestion du bâtiment, le système de stockage peut fournir une alimentation d’appoint aux charges critiques en cas de panne de courant. Il s’agit de la deuxième plus grande installation de ce type dans la métropole.
Ce système joue un rôle central dans la réduction substantielle de l’empreinte carbone du bâtiment, soit 86 % moins élevée que celle d’un immeuble comparable. Face aux défis infrastructurels que soulève l’intégration de l’énergie solaire aux réseaux électriques, les technologies comme celles-ci sont la preuve que les bâtiments peuvent être autonomes et bénéfiques pour l’environnement.
Si les panneaux photovoltaïques installés sur le toit sont essentiels à la consommation énergétique réduite du Phénix, son élégant mur solaire l’est tout autant. Situé sur la façade sud du bâtiment, il maximise la captation de la chaleur du soleil en hiver tout en ayant une exposition moindre au printemps et en été. Il démontre également que les effets de cette technologie vont bien au-delà de l’électricité, puisqu’il couvre les demandes d’énergie pour le chauffage et la climatisation en préchauffant l’air frais ainsi qu’en automatisant la détection et la régulation de la température zone par zone.
Notre aménagement en fonction du soleil nous a aussi permis de maximiser la quantité de lumière naturelle qui inonde les lieux. Grâce à elle, nous bénéficions d’un éclairage plus efficient, assuré par des systèmes de détection de mouvement, et de murs végétaux intérieurs qui améliorent la qualité de l’air. Mais ses avantages ne s’arrêtent pas là! L’énergie lumineuse alimente également notre plomberie à faible débit, pour une consommation d’eau réduite, ainsi que les bornes de recharge électrique du stationnement intérieur – le tout dans un espace flexible et fonctionnel qui peut être réaménagé selon les besoins.
Après avoir été testé en profondeur le système pour nous assurer qu’il serait capable de fournir instantanément l’énergie nécessaire, nous l’avons mis à profit pour montrer à nos clients comment il pouvait contribuer à optimiser le retour sur investissement de leurs efforts en matière de conception durable.
Ratisser le plus large possible
Au-delà du Phénix, nous avons pu constater de visu les retombées positives qu’une telle conception a sur les environnements bâtis, que ce soient par les gains solaires passifs du Complexe des sciences de l’Université de Montréal, un pavillon extérieur de type « fleur solaire » (agissant comme un générateur hybride d’énergie renouvelable), ou encore un système de récupération de chaleur au service du processus de fabrication.
Bien qu’il s’agisse de cas isolés, on observe chaque année une augmentation de l’efficacité des technologies solaires et une diminution des coûts initiaux, autant dans les milieux ruraux qu’urbains. Nous n’avons qu’à penser aux gratte-ciel et aux maisons de banlieue, qui recouvrent leurs toits de panneaux photovoltaïques pour une plus grande autonomie.
Dans ce contexte, les pays du monde entier ont mis au point des applications plus étendues pour tirer parti de cette formidable source d’énergie. Aux fermes solaires déjà bien établies s’ajoutent désormais des solutions novatrices comme des parcs solaires sur terre et sur l’eau, de manière à ne pas empiéter sur les exploitations agricoles et à optimiser les anciens sites industriels. Et même si ce sont là des interventions humaines, lorsqu’ils sont bien gérés, les parcs et fermes solaires offrent d’énormes avantages pour la faune et la biodiversité en permettant aux fleurs, aux pollinisateurs et à d’autres espèces sauvages de prospérer.
La transition vers les énergies vertes est nécessaire pour atteindre les objectifs de carboneutralité du GIEC d’ici 2050, et le solaire en est une composante vitale. En intensifiant nos efforts et en redessinant les villes, les quartiers et les environnements bâtis dans un avenir proche, nous serons non seulement plus autonomes, mais nous aurons contribué à faire du monde un endroit meilleur.
Découvrez comment l’architecture et l’énergie solaires peuvent transformer le monde qui nous entoure en explorant les stratégies durables NET POSITIFMC.
