Peut-on installer des panneaux en façade verticale ?

Pourquoi la façade devient une vraie option

• Tirer parti de surfaces inexploitées. Dans les centres urbains, les toits sont encombrés ou mal orientés, alors que les façades offrent de grandes superficies continues.
• Produire au plus près des usages. Une façade est souvent alignée sur les zones occupées (bureaux, logements), ce qui favorise l’autoconsommation en journée et réduit les pertes en câbles.
• Limiter l’impact visuel en toiture. Sur des bâtiments patrimoniaux ou avec un gabarit contraint, une façade photovoltaïque s’intègre parfois mieux que des champs sur toiture.
• Coupler enveloppe et énergie. Les solutions « photovoltaïque intégré au bâti » (BIPV) peuvent remplacer un parement, un mur rideau, un brise-soleil ou un garde-corps, mutualisant le budget de l’enveloppe et celui de la production d’électricité.

En clair, la question n’est plus “est-ce possible ?” mais “quel design de façade photovoltaïque convient à mon bâtiment”.

Ce que produit une façade photovoltaïque

Irradiation diffuse, saisonnalité et angle de 90°

Un module vertical (inclinaison 90°) reçoit moins d’irradiation directe qu’un module bien incliné sur toiture, mais il capte davantage d’irradiation diffuse et profite d’un meilleur comportement en hiver, quand le soleil est bas. Conséquences concrètes :

• Courbe de production plus étalée en matinée ou fin de journée selon l’orientation.
• Pic estival moins prononcé, avec des pertes limitées par la moindre surchauffe des modules.
• Hiver favorable aux façades sud et est/ouest par rapport à des toitures très inclinées.

La performance dépend fortement du site, des masques urbains, de la latitude et de la réflexion environnante.

Orientations sud, est-ouest, nord

• Façade sud. C’est la plus productive en cumulé sur l’année en stationnements urbains dégagés. Production centrée autour de la mi-journée, utile pour des bureaux ou commerces.
• Façades est et ouest. Moins de kWh par kWc que le sud, mais production matinale (est) et en fin de journée (ouest), souvent mieux corrélée aux consommations des logements. Dans certains cas, l’équilibre réseau/autoconsommation y gagne.
• Façade nord. Le potentiel est limité, mais pas nul, grâce à la lumière diffuse. Elle devient pertinente si l’objectif principal est l’uniformité visuelle d’une enveloppe ou en complément d’autres orientations pour lisser la production. La rentabilité reste à évaluer au cas par cas.

Le choix de l’orientation des panneaux solaires ne se limite pas à la toiture : en façade, il s’inscrit dans une stratégie globale de profil de charge, d’autoconsommation et de contraintes urbaines.

Bifacial, albédo et environnement

Les modules bifaciaux en façade captent la lumière à l’avant et à l’arrière. En vertical, l’intérêt augmente si :

• Le sol ou le parvis présente un albédo élevé (béton clair, pavés, neige en hiver).
• Des parois ou balcons renvoient la lumière.
• Le module est suffisamment dégagé de la paroi pour laisser la face arrière collecter un flux lumineux.

Gains typiques observés : de quelques pourcents à plus de 15% selon les configurations. Une modélisation sérieuse est indispensable.

Ombrages urbains et microclimats

L’ombre portée des bâtiments, des arbres et du mobilier urbain est la première variable d’échec d’un projet en façade. À considérer également :

• Effet canyon de rue. Les rues étroites réduisent l’ensoleillement direct, mais favorisent parfois la diffusion multiple entre façades.
• Refroidissement naturel. Les façades ventilées limitent l’échauffement des modules, ce qui améliore le rendement par forte chaleur.
• Encrassement. En vertical, la salissure est moindre qu’en toiture, avec un avantage sur la durabilité de la performance.

Choisir la technologie adaptée au bâtiment

BAPV, BIPV et variantes d’intégration

• BAPV (Building-Applied PV). Des modules standards ou spécifiques sont posés sur une sous-structure rapportée devant la façade existante. Avantage : simplicité, coût maîtrisé, réversibilité. Enjeu : soigner les ancrages et les ponts thermiques.
• BIPV (Building-Integrated PV). Les modules font partie de l’enveloppe : bardage, mur rideau photovoltaïque, double peau, brise-soleil, garde-corps, parements de loggias, verrières verticales. Avantage : le PV remplace un matériau de façade, avec une vraie plus-value architecturale. Enjeux : règles incendie, étanchéité, avis techniques, coordination lots.

Familles courantes en façade :

• Modules verre-verre, parfois semi-transparents, pour murs rideaux et modules en allège.
• Brise-soleil photovoltaïque vertical pour limiter l’éblouissement et produire.
• Garde-corps photovoltaïque sur balcons et coursives, souvent en verre feuilleté.
• Façade ventilée photovoltaïque, avec lames d’air et sous-structure rapportée.
• Double peau photovoltaïque pour coupler ombrage, confort d’été et production.

Ventilation, rendement et confort

Le rendement d’un module baisse avec la température. En façade, privilégier :

• Lames ventilées suffisantes et entrées/sorties d’air non obstruées.
• Matériaux de sous-structure limitant l’accumulation de chaleur.
• Couleurs et traitements verriers réduisant l’absorption excessive si l’objectif est la performance.

Dans une double peau, la gestion du flux d’air (naturelle ou assistée) est dimensionnée avec l’équipe CVC pour éviter les surchauffes et tirer parti de la récupération de chaleur éventuelle.

Dimensionner et concevoir sans approximation

Études d’ensoleillement et optimisation

Avant toute chose, un modèle 3D fiable du site est nécessaire pour simuler :

• Le masque urbain horaire à l’année.
• L’impact des avancées de balcon, acrotères, arbres caducs/persistants.
• La comparaison des orientations, la part de diffuse et les variantes de sous-structure (écartement au mur, bifacial vs monofacial).

Les indicateurs utiles :

• Productible spécifique (kWh/kWc/an) par orientation et niveau.
• Sensibilité à l’ombrage partiel par heure critique.
• Lissage de la courbe de production en lien avec le profil de consommation.

Architecture électrique, câblage et onduleurs

• Strings centralisés ou MLPE. Les strings classiques conviennent si l’ombrage est homogène. En cas d’ombre partielle variable (arbres, saillies), les optimiseurs de puissance ou les micro-onduleurs peuvent significativement améliorer la production. Ils facilitent aussi le monitoring module par module.
• Micro-onduleurs en façade. Ils limitent la durée de présence de courant continu (DC) sur la façade, ce qui est apprécié pour la sécurité. Vérifier l’esthétique et l’accessibilité pour la maintenance.
• Pertes en câbles. En façade de grande hauteur, soigner les sections, la mise en série et l’emplacement des onduleurs pour limiter les pertes ohmiques. Éviter les boucles et respecter les rayons de courbure.
• Cheminements. Les pénétrations en façade sont traitées avec passe-câbles étanches et coupe-feu si besoin. Les goulottes ou plinthes techniques sont intégrées dès la phase architecturale pour une pose propre.

Protection foudre et parafoudres

• Évaluation du risque foudre. Si le bâtiment possède une protection externe (paratonnerre), coordination des parafoudres type 1 en tête et type 2 côté AC/DC selon les schémas retenus.
• Mise à la terre. Liaisons équipotentielles, continuité des masses métalliques de la sous-structure, respect des distances de séparation vis-à-vis du LPS si présent.
• Compatibilité onduleurs et SPD. Vérifier les tensions maximales et la coordination énergétique des dispositifs.

Charges de vent et ancrages

La façade subit des charges de vent plus élevées sur les arêtes et aux angles. Le dimensionnement s’appuie sur les règles de l’art et les Eurocodes vent. Points de vigilance :

• Calculs par zones de pression, incluant dépression et effets dynamiques.
• Sous-structure dimensionnée en conséquence, avec rails, montants et équerres adaptés.
• Ancrages pour façade PV qualifiés dans le support (béton, maçonnerie, ossature bois/acier), avec essais de traction si nécessaire. Utiliser des chevilles ou résines homologuées, poser selon la notice.
• Dilatations. Prévoir des joints de dilatation et des glissements maîtrisés pour éviter la transmission d’efforts parasites.
• Résistance aux chocs. En zone exposée au public, privilégier des modules verre feuilleté trempé avec contrôle Heat-Soak, et des dispositifs anti-décrochage.

Étanchéité des traversées, ITE et ponts thermiques

• Compatibilité ITE. Avec une isolation thermique par l’extérieur, utiliser des consoles avec rupteurs thermiques pour limiter les ponts thermiques et la condensation. Vérifier la charge admissible de l’isolant et la reprise dans le support.
• Étanchéité. Soigner chaque traversée (manchons, membranes, platines) et les finitions au droit des appuis de menuiseries, corniches, tableaux. Un calepinage précis évite les coupes délicates et sources d’infiltration.
• Continuité des pare-pluie et écrans. Les interfaces bardage/murs rideaux/loggias doivent conserver la performance à l’air et à l’eau, avec bavettes et rejingots adaptés.

Sécurité incendie et conformité

• Réaction au feu des parements. En façade, viser des classes de réaction au feu compatibles avec le type de bâtiment et sa hauteur. Les modules BIPV disposent de certifications spécifiques ; préférer des systèmes disposant d’une évaluation technique reconnue.
• Coupe-feu des traversées et compartimentage. Les conduits et câbles traversant des parois résistantes au feu sont équipés de systèmes coupe-feu adaptés.
• Réglementation locale. Se conformer aux textes applicables aux façades et aux installations électriques basse tension. Les solutions disposant d’un avis technique ou d’une évaluation par un organisme tiers (par exemple le CSTB) sécurisent la conception et l’instruction.

Sécurité des personnes

• Chute d’objets. Systèmes de retenue redondants, contrôle de couple au serrage, verrouillage anti-décrochage, inspection périodique.
• Vitrages. Verre feuilleté trempé recommandé pour les zones accessibles, avec intercalaires structurels adaptés.
• Accès maintenance. Prévoir dès la conception des points d’ancrage, chemins techniques et accès nacelle quand nécessaire.

Intégration architecturale et esthétique

Matières, couleurs et textures

• Verre coloré ou sérigraphié. Les modules peuvent être noirs, gris, colorés, voire à motifs. Le traitement influence toutefois le rendement ; l’équilibre esthétique/performance se discute dès l’esquisse.
• Formats et joints. Les trames modulaires conditionnent les joints creux, les alignements avec les menuiseries et l’ordonnancement des étages. Un calepinage intelligent limite les chutes et les pièces sur-mesure coûteuses.
• Modules semi-transparents. Conviennent aux zones de jour en mur rideau, aux circulations, aux verrières verticales et aux auvents. Ils apportent lumière naturelle, ombrage et électricité.

Éblouissement et réflexion

• Traitements antireflet. Ils réduisent l’éblouissement perçu depuis la rue ou depuis les bureaux.
• Étude de réflexion. À proximité de routes, rails ou aéroports, vérifier l’impact visuel et la réflexion potentielle. Ajuster orientation, textures verrières et brise-soleil photovoltaïque vertical en conséquence.

Installation et conduite de chantier

Accès, sécurité et méthodes

• Nacelles, échafaudages, cordistes. Le choix dépend de la hauteur, de l’occupation du site et de la durée de pose.
• Préfabrication. Les cadres et cassettes préassemblés réduisent le temps en façade et améliorent la qualité.
• Co-activité. Coordination forte avec lots façade, menuiserie, électricité. Les perçages, réservations et cheminements sont tracés avant la pose des finitions.

Démarches administratives et raccordement

• Urbanisme. La modification d’une façade nécessite une déclaration préalable, voire un permis de construire selon l’ampleur du projet ou la zone. En secteur protégé, l’accord de l’Architecte des Bâtiments de France est requis.
• Copropriété. Pour un immeuble collectif, obtenir l’autorisation de l’assemblée générale. La répartition des coûts et des bénéfices doit être cadrée.
• Conformité électrique. L’installation est réalisée par un professionnel qualifié et fait l’objet d’un contrôle, avec délivrance d’un certificat de conformité lorsque requis.
• Raccordement. Selon le schéma (autoconsommation avec injection du surplus, vente totale), le gestionnaire de réseau formalise la convention de raccordement. Le choix de l’onduleur, la protection différentielle et les parafoudres doivent être compatibles avec le point de livraison.

Coûts et rentabilité, sans œillères

Ordres de grandeur et effets d’intégration

• BAPV sur façade. Surcoût par rapport à une toiture, lié à la sous-structure verticale, aux ancrages et à la logistique. En contrepartie, les surfaces sont parfois plus accessibles et moins encombrées que les toitures techniques.
• BIPV intégral. Le coût unitaire des modules BIPV et des murs rideaux PV est supérieur au standard, mais une partie s’impute au poste « enveloppe » puisqu’ils remplacent un parement, un vitrage d’allège ou un brise-soleil. L’analyse doit comparer “solution standard + énergie achetée” versus “solution BIPV + énergie produite”.
• Hauteur et complexité. Les niveaux élevés, la présence de balcons, de menuiseries complexes et la nécessité d’un calepinage sur-mesure augmentent le budget.

Autoconsommation, profil de charge et stockage

• Répartition temporelle. Les façades est/ouest alimentent davantage les périodes matin et fin d’après-midi, avantageuses pour l’habitat. Le sud maximise la production annuelle utile aux activités de bureau et commerces en journée.
• Stockage. Le stockage stationnaire peut améliorer le taux d’autoconsommation si le profil le justifie. Mais l’investissement doit être évalué à part, notamment en environnement collectif.
• Optimisation. Une gestion active (pilotage CVC, charge de véhicules, ECS) absorbe plus de kWh PV à coût nul.

Aides financières et assurances

• Dispositifs d’aide. Selon la puissance et le schéma (autoconsommation avec vente du surplus, injection), des mécanismes publics peuvent s’appliquer. Les conditions d’éligibilité varient selon l’intégration, la nature du bâtiment et la réglementation en vigueur.
• Assurabilité. Les assureurs examinent la conformité des systèmes, la réaction au feu, les preuves de calculs de vent et les référentiels techniques. Des solutions bénéficiant d’une évaluation technique reconnue facilitent l’acceptation.
• Garanties. Modules (puissance et produit), onduleurs, sous-structure, étanchéité des interfaces. En BIPV, la garantie du clos-couvert et de la fonction pare-pluie/pare-flamme est centrale.

Exploitation, maintenance et durabilité

Nettoyage et inspection

• Salissure moindre. En vertical, la poussière et les pollens s’accumulent moins. Un nettoyage léger, annuel ou bisannuel, suffit souvent. Attention aux zones en retrait ou horizontales (appuis, couvre-joints).
• Inspection. Vérifier les fixations, les câbles, les boîtiers de jonction, l’état des joints et bavettes. Contrôler les verres pour repérer éclats, délaminage, ou microfissures.
• Accès. Organiser des interventions par nacelle ou cordistes selon la hauteur. Les points d’ancrage doivent être prévus dès la conception.

Monitoring et dépannage

• Supervision fine. Un monitoring par chaîne, par optimiseur ou par micro-onduleur met rapidement en évidence un problème localisé (ombrage nouveau, encrassement, défaut de module).
• Indicateurs. Taux de performance (PR), indisponibilité, alarmes onduleurs, production par orientation, pertes en câbles estimées.
• Mise à jour. Les firmwares d’onduleurs et de passerelles de communication doivent être tenus à jour, avec une politique de cybersécurité adéquate.

Durabilité, garanties et fin de vie

• Choix des matériaux. Verre-verre, encapsulants résistants aux UV, cadres anodisés de qualité, connecteurs certifiés. La résistance au brouillard salin ou à l’ammoniac peut être requise selon l’environnement.
• Vieillissement. En façade, la charge mécanique est moindre qu’en toiture pour la neige, mais le vent et les chocs sont dimensionnants. Un bilan périodique par thermographie aide à anticiper.
• Recyclage. À la fin de vie, les modules sont pris en charge par des filières dédiées. Les verres PV de façade et modules BIPV suivent le canal de collecte adapté. Intégrer les clauses de reprise dans les marchés.

Et le solaire thermique en façade ?

Mur solaire et chauffe-eau en vertical

• Capteurs plans ou tubes sous vide. Une pose verticale capte moins qu’une pose inclinée, mais elle reste exploitable, surtout pour des besoins hivernaux grâce aux tubes à haut rendement.
• Murs solaires à air. Une façade ventilée avec capteur à air peut préchauffer l’air neuf des locaux, intéressant pour ateliers, gymnases ou entrepôts.
• COMPATIBILITÉ. Les réseaux hydrauliques ou aérauliques doivent être intégrés à l’enveloppe et protégés contre le gel. Un couplage avec le photovoltaïque est possible pour alimenter pompes et automatismes.

Comparatif avec le PV

• Simplicité d’exploitation. Le PV est généralement plus simple à maintenir. Le thermique exige une hydraulique fiable et une régulation adaptée.
• Usage ciblé. Le thermique est pertinent pour l’ECS et certains process, la façade pouvant offrir une intégration architecturale discrète.

Quelques repères chiffrés pour se situer

Les chiffres varient fortement selon le site, la qualité de l’étude et l’exécution. À titre indicatif, pour des zones tempérées et des façades peu ombragées :

• Productible annuel. En façade sud verticale, souvent 55 à 75% de la production d’une toiture optimale du même site. Est/ouest vertical : 45 à 65%. Nord vertical : 20 à 40%, surtout via la diffuse.
• Gain bifacial. De +5 à +15% si l’environnement présente un albédo favorable et une face arrière réellement exposée.
• Encrassement. Pertes de soiling généralement inférieures à 2%/an en vertical, souvent moins en site pluvial, à comparer à des toitures plates sans rinçage naturel.
• Lissage temporel. Est + ouest combinés peuvent rapprocher la production de la courbe de consommation résidentielle, augmentant le taux d’autoconsommation malgré un productible absolu moindre.

Ces ordres de grandeur doivent être validés par simulation et diagnostic in situ.

FAQ

Une façade nord a-t-elle un intérêt énergétique ?

Oui, mais limité. Elle capte principalement la lumière diffuse, avec une production annuelle inférieure aux orientations sud/est/ouest. Elle peut néanmoins se justifier par l’uniformité visuelle d’une enveloppe, par un besoin de lissage de la production, ou lorsque des contraintes patrimoniales interdisent d’autres orientations. Une étude d’ensoleillement et un chiffrage précis sont indispensables pour statuer.

Faut-il préférer des micro-onduleurs en façade ?

Il n’y a pas de réponse unique. Les micro-onduleurs sont performants avec des ombrages variables, réduisent le DC en façade et facilitent le monitoring module par module. Les optimiseurs sur onduleur central combinent gestion de l’ombrage et rendement élevé. Le choix dépend de la hauteur, des accès maintenance, de la complexité des chaînes et de la stratégie de supervision. Les pertes en câbles et la sécurité doivent être analysées au cas par cas.

Quelles démarches administratives prévoir pour une façade photovoltaïque ?

La modification de l’aspect extérieur d’un bâtiment impose une déclaration préalable, voire un permis de construire selon l’ampleur, la localisation et le statut du bâtiment. En secteur patrimonial, l’accord de l’ABF est requis. En copropriété, l’autorisation de l’assemblée générale est nécessaire. Côté électricité, l’installation doit être conforme, avec contrôle et attestation lorsqu’ils s’appliquent, puis convention de raccordement avec le gestionnaire de réseau si injection.

En résumé, installer des panneaux en façade verticale est non seulement possible, mais souvent pertinent en milieu bâti dense. La clé réside dans une conception intégrée qui conjugue architecture, structure, électricité, sécurité et exploitation. Bien orientée, correctement ventilée et pensée avec les bons systèmes (bifacial, façade ventilée, brise-soleil ou mur rideau photovoltaïque), une façade produit utilement, s’entretient facilement et valorise durablement le bâtiment.

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