Classification au regard des risques d'incendie des installations photovoltaïques intégrées au toit

Les constructeurs de maisons, les inspecteurs du contrôle des constructions et les auditeurs du Microgeneration Certification Scheme (MCS) doivent être conscients du risque croissant que les systèmes de montage solaire intégrés au toit, qui utilisent des panneaux solaires interchangeables provenant de fabricants tiers, soient installés avec des panneaux solaires pour lesquels l'ensemble du système ne dispose d'aucune classification au feu.

Réglementation en matière de construction et sécurité incendie

Aux premières heures du dimanche matin, Thomas Farriner fut réveillé par de la fumée s'infiltrant sous la porte de sa chambre. Sa boulangerie, située au rez-de-chaussée, était en feu. C'était le 2 septembre 1666 et, au cours des quatre jours qui suivirent, cet incendie allait se propager, se propageant rapidement à travers les ruelles étroites, passant d'un bâtiment à ossature bois ou au toit de chaume à l'autre.  Parti de cette modeste boulangerie de Pudding Lane, le Grand Incendie de Londres, comme on l'a appelé par la suite, allait détruire la quasi-totalité du centre médiéval de la ville.  

Image générée par l'IA représentant le grand incendie de Londres

Parmi les mesures prises pour faire face à cette catastrophe, on peut citer l'apparition des premières compagnies d'assurance, qui disposaient de leurs propres services privés de lutte contre les incendies. De plus, l'accent a été mis sur l'élaboration de codes de construction visant à empêcher la propagation du feu d'un bâtiment à l'autre.

La loi de 1666 sur la reconstruction de Londresimposait des restrictions quant au type de matériaux de construction pouvant être utilisés («tous les murs, à l'avant comme à l'arrière, jusqu'à la hauteur du premier étage, doivent avoir une épaisseur équivalente à la longueur de deux briques »). Elle a également accru la distance entre les bâtiments en imposant l'élargissement des rues de Londres. 

On peut tracer un fil conducteur entre cette première loi régissant la construction des bâtiments et la réglementation en vigueur aujourd’hui en matière de construction.

Le document B desréglementations britanniquesen matière deconstruction définit les exigences légales en matière de sécurité incendie. 

Image présentant deux paragraphes de texte décrivant les exigences relatives à la propagation externe du feu

Si, à la lecture de cette exigence, vous vous demandez comment faire pour démontrer votre conformité, vous n’êtes pas le seul : c’est un peu flou, n’est-ce pas ? Heureusement, la réglementation fournit ensuite des « recommandations ».  Dans la pratique, dans la plupart des situations, la plupart des gens chercheront à démontrer que leur bâtiment respecte ces « lignesdirectrices », carle respect de celles-ci relève d’un fait avéré, tandis que tenter de satisfaire à l’exigence par d’autres moyens relève d’unequestion d’opinion.

La directive exige une classification au risque d'incendie

La section 12 du Document d'application B traite des toitures et décrit les situations dans lesquelles il est possible d'utiliser des structures de toiture présentant différentes classifications de résistance au feu. Par exemple, les matériaux de couverture présentant une classification de résistance au feu inférieure ne peuvent être autorisés que s'ils sont installés à une distance supérieure à une certaine limite par rapport aux limites de la propriété et sous réserve de restrictions concernant la surface maximale de toiture couverte.

Informations sur les recommandations relatives à la réglementation en matière de construction

La résistance des toitures à l'exposition au feu extérieur est évaluée en fonction de la pénétration à travers la structure de la toiture et de la propagation des flammes à sa surface.

Dans le système européen, les constructions de toiture sont classées dans les catégories BROOF(t4), CROOF(t4), DROOF(t4), EROOF(t4) ou FROOF(t4), conformément à la norme EN 13501-5. 

BROOF(t4) correspond à la meilleure performance et FROOF(t4) à la moins bonne, la mention (t4) indiquant l'utilisation de l'essai n° 4 prévu par la norme.

Organigramme présentant les étapes à suivre pour se conformer aux normes de sécurité incendie

Une autre méthode de classification consiste à effectuer des essais conformément à la norme britannique BS 476-3, le document d'application B fournissant un « tableau de transposition » qui permet de considérer une classification selon la norme BS 476-3 comme équivalente à une classification donnée selon la norme 13501-5.

  • Si un revêtement de toiture ne dispose pas d'un classement au feu, il n'est pas possible de suivre les recommandations du document d'agrément pour démontrer la conformité aux normes de construction.
  • La classification s'applique à l'ensemble du système de toiture ; il n'est donc pas possible d'ajouter des couches résistantes au feu à un système non classé et d'en déduire une performance : l'ensemble du système, y compris la couche résistante au feu, doit être testé dans son intégralité en tant qu'ensemble de toiture.  
  • Les installations photovoltaïques intégrées aux bâtiments (sur toiture) se trouvent actuellement dans une zone grise où l'on part du principe que la classification incendie de la toiture dépourvue de panneaux solaires est représentative de celle de la toiture sur laquelle ces panneaux sont installés – et ce, malgré un nombre croissant de preuves indiquant que les installations solaires intégrées aux bâtiments modifient bel et bien la dynamique incendie d'une toiture. (Voir, par exemple,1,2,3)
  • Les installations photovoltaïques intégrées aux bâtiments ne se trouvent pas dans une zone grise : elles doivent disposer d'un classement au feu pour pouvoir être utilisées en toute légalité, à moins qu'une « approche alternative » ne soit adoptée, ce qui nécessite alors un rapport rédigé par un ingénieur agréé en sécurité incendie pour chaque bâtiment sur lequel le système est installé. 

Interaction avec le programme de certification de la microgénération

Le programme de certification de la microgénération(MCS) certifie et répertorie à la fois les panneaux solaires et les kits de fixation pour panneaux solaires. Pour enregistrer une installation solaire auprès de ce programme, une entreprise d'installation solaire certifiée MCS doit utiliser un panneau certifié et l'associer à un kit de fixation certifié. 

Dans le cadre des conditions d'assurance (par exemple celles proposées aux acheteurs de logements neufs par des organismes tels queNHBC ouLABC Warranty), de nombreux promoteurs immobiliers exigent un certificat MCS pour les installations solaires de leurs programmes immobiliers.

La norme MCS12porte sur les kits de montage pour installations solaires et exige que, lorsque ces kits remplacent la couverture du toit ou créent des interstices excessifs dans celle-ci, une classification au feu conforme àla norme BS EN 13501-5ouBS476-3soit obtenue et déclarée.

Certains systèmes solaires intégrés au toit sont des systèmes propriétaires, combinant un panneau solaire spécifique et un kit de fixation en un seul ensemble dont les composants ne sont pas interchangeables ; ainsi, une fois ces systèmes testés et dotés d'un classement au feu, aucune installation non conforme n'est possible.

D'autres systèmes solaires intégrés au toit se composent d'un système de fixation provenant d'un seul fabricant, qui peut être combiné de manière interchangeable avec un panneau solaire photovoltaïque provenant d'un nombre illimité d'autres fabricants.  La norme MCS12 exige que ces systèmes de fixation disposent d’une classification au feu pour chaque gamme de panneaux solaires avec laquelle ils peuvent être utilisés, et que ces gammes de panneaux soient répertoriées sur le certificat MCS12. Une classification au feu obtenue avec une gamme de panneaux n’est pas transposable à une autre gamme, même si celle-ci provient du même fabricant, car il a été démontré que les différences dans la nomenclature des différents panneaux entraînent des performances différentes lors des essais au feu.

Le système en ligne d'enregistrement d'une installation auprès du MCS (appelé « MID ») n'autorise la délivrance d'un certificat que si l'installation comprend à la fois un panneau certifié MCS et un système de fixation certifié MCS ; toutefois, et c'est là un point crucial, il ne vérifie pas si le modèle de panneau solaire utilisé avec le système de fixation figure bien sur son certificat MCS12 comme bénéficiant d'une classification combinée de résistance au feu.  Cela signifie qu'il incombe à l'installateur solaire de s'assurer que seuls des panneaux solaires figurant sur la liste sont utilisés en combinaison avec le kit de montage intégré au toit.

  • Pour les installations solaires intégrées au toit permettant l'interchangeabilité des panneaux, une faille dans le logiciel d'enregistrement permet d'obtenir un certificat MCS pour une combinaison non conforme de panneaux et de kit de fixation intégré au toit, pour laquelle il n'existe pas de classification combinée de résistance au feu.
  • Par conséquent, la présence d'un certificat MCS pour une installation solaire intégrée au toit ne prouve ni que le système est conforme à la norme MCS, ni qu'il respecte la réglementation en matière de construction.

Difficultés récentes rencontrées pour obtenir de nouvelles classifications incendie pour les installations photovoltaïques solaires

En 2023,la norme EN 15725a été mise à jour. Cette norme traite de « l’extension de l’application des performances au feu des produits et éléments de construction ». La nouvelle version a supprimé la possibilité pour les laboratoires d’essais au feu de recourir àl’avis d’expertspour étendre les classifications au feu prévues par la norme EN 13501-5 au-delà de ce qui a été testé, et a limité cette extension uniquement aux situations spécifiquement prévues par la norme.

La nouvelle version de la norme EN 15725 ne comportait pas de directives d'application étendues concernant la classification au feu des systèmes de toiture photovoltaïques.  

Certains experts en sécurité incendie ont interprété la nouvelle version de la norme EN 15725 comme empêchant totalement la classification au feu des toitures solaires, arguant que l’avis d’un expert est nécessaire pour définir les conditions d’essai. D’autres experts estiment que les essais peuvent toujours avoir lieu, mais qu’une classification ne peut être délivrée que pour le système exact qui a été testé – ce qui revient à limiter la classification au feu à un seul modèle de panneau solaire plutôt qu’à toute une famille de panneaux solaires présentant une gamme de puissances électriques, comme c’était le cas auparavant.

En septembre 2023, bon nombre des rares laboratoires d'essai capables de réaliser ces tests ont cessé de délivrer des classifications de résistance au feu pour les systèmes de toiture solaire, refusant par la même occasion de procéder à des essais et à des classifications conformément à la norme BS 476-3, bien que la norme EN 15 725 n'ait aucune incidence directe sur cette dernière.

Organigramme présentant les étapes à suivre pour se conformer aux normes de sécurité incendie

On avait espéré qu’un avis écrit émanant du comité du British Standards Institute (BSI) chargé de la norme BS476-3 (FSH22-8) convaincrait les laboratoires d’essais au feu réticents de rouvrir la voie de la classification selon la norme BS476-3, mais ces espoirs ont par la suite été anéantislorsqu’une modification apportée au Document approuvé B a supprimé toute référence à la norme BS476, ne laissant que la classification européenne comme moyen de conformité à la réglementation en matière de construction.

Les deux voies permettant de démontrer la conformité à la norme MCS012 et à la réglementation en matière de construction ont été écartées. 

Pendant ce temps, le secteur de l'énergie solaire poursuit son inébranlable progression technologique. De nouveaux panneaux solaires sont sans cesse lancés sur le marché, tandis que les anciens sont progressivement retirés de la vente. Le marché des panneaux solaires intégrés à la toiture n'est pas suffisamment important pour influencer la stratégie produit des fabricants mondiaux de panneaux solaires, pour lesquels ce sont les centrales solaires à grande échelle qui génèrent l'essentiel de la demande.  

Les classifications incendie existantes restent valables, mais en l'absence de moyens permettant de tester et d'ajouter de nouveaux panneaux solaires à cette liste, le nombre de produits encore disponibles sur le marché permettant aux systèmes solaires intégrés aux toitures, qui utilisent des modules interchangeables, de bénéficier d'une classification incendie combinée diminue de mois en mois.

De plus, l'intérêt manifesté par les constructeurs de logements pour des innovations telles queleprogramme« zero bills homes » d'Octopus Energya créé une pression visant à maximiser la production solaire annuelle des toitures grâce à l'utilisation des panneaux photovoltaïques les plus récents, présentant la densité de puissance la plus élevée (panneaux de type N ou TOPcon). Dans presque tous les cas, ces nouveaux panneaux ont été mis sur le marché après la suppression des essais et ne disposent donc pas d'une classification combinée de résistance au feu avec les systèmes de fixation.  

Ce qui prête à confusion, c’est que certains de ces panneaux plus récents ont une puissance de sortie, pour une taille réduite (108 cellules), équivalente à celle d’anciens panneaux de plus grande surface (120 cellules) pour lesquels le système intégré au toit peut bénéficier d’une classification combinée en matière d’incendie.  Les installateurs solaires ont conclu à tort que ces nouveaux panneaux disposaient d’une classification incendie alors que ce n’est pas le cas, en se contentant de vérifier la marque et la puissance nominale sans vérifier si le code produit réel du panneau figurait bien sur la liste des produits dotés d’une classification incendie. 

  • La publication d'une nouvelle version de la norme EN 15-725 en 2023 a conduit les laboratoires d'essais à suspendre l'attribution de nouvelles classifications de résistance au feu pour les nouvelles gammes de panneaux photovoltaïques équipés de systèmes de montage solaire intégrés au toit.
  • Le nombre de produits encore disponibles sur le marché permettant de réaliser des installations solaires intégrées au toit, utilisant des modules interchangeables et dotées d'un classement au feu, est en baisse.
  • Les constructeurs de maisons, les inspecteurs du contrôle des constructions et les auditeurs MCS doivent être conscients du risque croissant que des systèmes de montage solaire intégrés à la toiture, utilisant des panneaux interchangeables provenant de fabricants tiers, soient installés avec des panneaux pour lesquels aucune classification au feu n'a été établie.
  • Il ne suffit pas de vérifier que le fabricant et la puissance indiqués correspondent à une classification au feu pour ce type de systèmes : le code produit doit également correspondre, car la classification mentionnée peut concerner un panneau plus ancien de même puissance, mais de plus grand format (surface).

Comment s'en sortir ?

Le MCS coordonne la réponse aux défis posés par la publication de la nouvelle norme et le retrait, par les laboratoires d'essais, des classifications relatives aux incendies d'installations solaires.

Une piste, actuellement à l'étude, consiste à élaborer un document d'orientation sectoriel pour les essais et la certification des systèmes de toiture photovoltaïques. L'idée est que ce document définisse une approche cohérente que les laboratoires d'essais pourront ensuite utiliser pour appliquer les essais prévus par la norme TS1187 à des échantillons de toitures solaires.  Pour que ces lignes directrices soient largement acceptées, il est important qu’elles soient élaborées en consultation avec toutes les parties prenantes concernées, notamment le secteur solaire, les laboratoires d’essais au feu, les autorités de régulation en matière de sécurité (pour tous les gouvernements décentralisés) et les services de contrôle des constructions.

L'élaboration de ce document pourrait nécessiter une série d'essais au feu afin de démontrer la rigueur de l'approche adoptée. Compte tenu de cela et du nombre d'organismes impliqués, il apparaît de plus en plus clairement qu'il ne s'agira pas d'une solution rapide.

Cependant, on ne peut pas mener à bien ce qu’on n’a pas commencé ; il est donc positif qu’une approche commune ait été définie et que les premiers pas aient été franchis.

Que devrait faire le secteur en attendant ?

Opter pour unsystème solaire intégré au toit de marque exclusive, qui ne permet pas d'utiliser indifféremment des panneaux solaires de différents fabricants, réduit considérablement ce risque ; toutefois, vous devriez tout de même demander à consulter les certificats attestant de la classification au feu du système.

Si vous utilisez un système solaire intégré au toit dans lequel des panneaux solaires d'autres fabricants peuvent être remplacés de manière interchangeable, demandez au fabricant du système de fixation de fournir la preuve que le modèle exact de panneau solaire que vous comptez utiliser dispose d'un classement au feu britannique (et non d'un classement indicatif) en combinaison avec ce système de fixation, et prenez les mesures nécessaires pour vous assurer que ce modèle ne soit à aucun moment remplacé par un autre au cours du projet.

Dans les deux cas, le certificat MCS012 relatif au produit concerné comportera une liste des codes de produits correspondant aux panneaux solaires pour lesquels le système bénéficie d'un classement au feu.

Ce blog a été publié pour la première fois sur Solar Blogger ici