La norme « Future Homes Standard » (FHS) rendra obligatoire l'installation de panneaux solaires photovoltaïques sur toutes les nouvelles constructions à partir de 2027 ; le gouvernement a annoncé que la surface de ces panneaux devra représenter au moins 40 % de la surface au rez-de-chaussée du bâtiment.
Dans cet article, je vais examiner le fonctionnement de ce calcul, la quantité d’énergie solaire qu’il pourrait permettre de produire et la manière dont les exceptions sont gérées lorsque les toits ne disposent pas d’un espace suffisant. Je présenterai également une première estimation du nombre de logements qui pourraient ne pas être en mesure de satisfaire pleinement à cette exigence.
Quelle puissance solaire ?
Les besoins réels en matière d'énergie solaire sont, à juste titre, définis en fonction de la puissance nominale totale ; cela signifie que si vous utilisez des panneaux plus performants, vous pouvez réduire la surface nécessaire ; à l'inverse, si les panneaux que vous utilisez ont une faible puissance nominale, il faudra installer une surface plus grande.
L'objectif réel est d'installer un système photovoltaïque dont la production annuelle soit équivalente à celle d'un parc solaire présentant les caractéristiques suivantes : une superficie correspondant à 40 % de la surface au rez-de-chaussée, une puissance spécifique de 0,22 kWc/m², une orientation sud-est ou sud-ouest avec un angle d'inclinaison de 45 degrés, et peu ou pas d'ombrage.
Ainsi, pour une maison jumelée de 85 m² répartis sur deux étages, on pourrait avoir une surface au rez-de-chaussée de 42,5 m² et une installation solaire cible de :
40 % × 42,5 × 0,22 = 3,74 kWc
Ce chiffre pourrait être atteint, par exemple, avec dix panneaux solaires de 405 Wc ou neuf panneaux de 445 Wc. Il convient de noter que la moyenne actuelle des installations réalisées dans le cadre de la partie L 2021 se situe entre quatre et cinq panneaux par maison ; la norme « Future Homes » représente donc, en gros, un doublement du nombre de panneaux requis.
Toute quantité d'énergie solaire produite qui dépasse l'objectif fixé est prise en compte dans la réalisation des objectifs énergétiques globaux du bâtiment ; il est donc avantageux d'opter pour une installation plus importante si la surface du toit le permet.
Qu'en est-il des toitures complexes ?
La réglementation prévoit des dérogations pour les toitures présentant une forme particulière ou comportant des éléments qui limitent le potentiel d'installation de panneaux solaires ; ces dispositions sont détaillées dans l'annexe B9. Le maître d'ouvrage doit fournir à l'organisme de contrôle des constructions des justificatifs démontrant qu'il n'est pas possible d'installer sur le toit une quantité suffisante de panneaux solaires pour satisfaire à cette exigence.
Il convient de fournir des schémas de toiture montrant la toiture avec et sans panneaux solaires, démontrant que l'installation offre la capacité photovoltaïque maximale et la production annuelle maximale possibles compte tenu de l'orientation et de la configuration de la toiture.
Le schéma indiquant la surface maximale de toiture pouvant accueillir des panneaux solaires photovoltaïques doit être établi en respectant les consignes spécifiques relatives aux distances minimales admissibles par rapport aux autres éléments de la toiture.
Vous trouverez en haut de la page un exemple de schéma illustrant le rendement solaire maximal possible pour une maison.
L'objectif pour l'installation photovoltaïque solaire devient alors un système produisant chaque année une quantité d'énergie équivalente à celle d'un système doté d'une surface de panneaux solaires correspondant à celle indiquée sur le schéma, d'une puissance spécifique de 0,22 kWc/m² et respectant l'orientation et l'angle réels des pentes du toit. Ce chiffre est ensuite également utilisé dans le cahier des charges de la « maison type » ; il n'y a donc aucune pénalité liée à l'utilisation d'une installation solaire de plus petite taille.
À l'heure actuelle, aucune restriction n'impose de distance minimale entre les panneaux solaires et les bords du toit (à condition que l'installation présente une résistance au vent suffisante pour être placée en bordure de toit et une résistance au feu suffisante pour être installée à proximité d'un mur mitoyen). Par conséquent, il serait possible de fournir un plan B9 indiquant la surface solaire maximale, puis d'installer un système différent – à condition que celui-ci atteigne ou dépasse la production annuelle d'électricité.
Par exemple, cela pourrait être réalisé en utilisant des panneaux à rendement supérieur à ceux prévus par la norme, en couvrant davantage les pentes de toit les plus avantageuses, tout en supprimant les panneaux solaires des pentes moins avantageuses, afin d'atteindre ou de dépasser le rendement énergétique annuel prévu dans le plan B9.
Cependant, le jour même où le FHS a été dévoilé, l’Agence britannique pour la santé et la sécurité au travail (HSE)a lancé une consultation sur le « Document B approuvé »– la réglementation en matière de sécurité incendie dans le bâtiment. Ce document comprend notamment ce qui deviendra des dispositions obligatoires concernant les distances minimales de dégagement pour les panneaux solaires, réduisant ainsi la possibilité d’utiliser des marges plus étroites pour dépasser la densité maximale autorisée par la réglementation.
Un élément qui fait défaut dans ces recommandations est la définition de la taille des panneaux solaires à utiliser dans le cadre de l'évaluation. Il est indispensable de clarifier ce point, car sinon, les résultats obtenus varieront considérablement en fonction de la taille des panneaux choisie.
La nécessité d'une taille de panneau normalisée pour les dérogations « Max-fit »
Comment les différentes tailles de panneaux donnent lieu à des résultats différents en termes de capacité maximale d'accueil
J'ai abordé ce point avec mes collègues du Future Homes Hub et nous prévoyons d'élaborer un guide sectoriel en collaboration avec des représentants des organismes de contrôle des constructions afin de compléter certaines informations manquantes dans l'annexe B9. Nous espérons ainsi parvenir à une approche cohérente à l'échelle du secteur.
Quelle proportion de logements répondra à l'objectif de 40 % ?
Dans le cadre de notre travail chezViridian Solarvisant à soutenir nos partenaires promoteurs immobiliers, l'équipe de conception a mené des études sur des projets types afin de déterminer quels types de logements peuvent répondre à une exigence de 40 % et lesquels ne le peuvent pas.
Jusqu’à présent, nous avons constaté qu’environ 80 % des maisons d’un lotissement type peuvent répondre à l’ensemble des besoins en panneaux solaires sur la face la mieux exposée. Parmi les maisons qui ne pouvaient pas répondre à l’ensemble de ces besoins, la moitié de ceux-ci en moyenne pouvait être couverte sur la face la mieux exposée, soit environ 20 % de la surface au rez-de-chaussée.
Selon l'approche décrite à l'annexe B9, ces logements devraient exploiter toutes les autres orientations possibles, ainsi que la meilleure orientation, afin de maximiser la production d'énergie solaire, y compris les orientations vers le nord si nécessaire. En fonction de l'étendue des pentes de toit moins avantageuses, cela pourrait se traduire par l'utilisation d'un plus grand nombre de panneaux solaires, en raison de la perte de rendement qui survient lorsque l'orientation des panneaux s'éloigne de l'orientation sud.
Bien sûr, cette analyse a été réalisée avant la publication de la réglementation définitive et s’appuyait donc sur les directives de nos propres constructeurs concernant les distances de dégagement, qui sont plus strictes que celles du FHS. Il est probable qu’une proportion plus importante de logements aura du mal à atteindre l’objectif de 40 % en suivant les recommandations de l’annexe B9. Il ne fait aucun doute que l’équipe de conception continuera à collaborer avec les constructeurs pour réévaluer leurs types de logements à la lumière de la version définitive de la norme. Je publierai une mise à jour dès que nous disposerons de davantage de données issues de ces travaux.
Ce blog a été publié pour la première fois sur Solar Blogger ici
L'image principale et le tableau sont tirés du document du gouvernement britannique intitulé « Part L 2026 ».