Evaluer les effets d'une toiture végétalisée avec production photovoltaïque

Un Toit Vert et Solaire est un projet de recherche qui vise à évaluer les services rendus par une toiture végétalisée multi-fonctionnelle, qui associe la production d’énergie renouvelable grâce à des panneaux solaires, et vise à lutter contre les îlots de chaleur urbains, réduire le ruissellement des eaux de pluie, et préserver la biodiversité.

Aléa(s) climatique(s) concerné(s) :

Tensions sur les ressources énergétiques, Risques pour la biodiversité, Fortes précipitations, Canicules

Type(s) d'action(s) :

Améliorer le confort thermique dans les bâtiments, Garantir l'approvisionnement en alimentation et en énergie, Préserver la ressource en eau, Végétaliser

Parc de Rungis

Enjeux d'adaptation

Limiter la consommation d’énergie tout en améliorant le confort thermique

Cette expérimentation allie amélioration du confort thermique dans les bâtiments grâce à un couvert végétal, gestion des eaux pluviales permettant de limiter les conséquences des fortes pluies sur la saturation des réseaux, production locale d'électricité verte permettant de réduire les tensions sur les ressources énergétiques.

Points forts

Une toiture multifonctionnelle

Amélioration de l’isolation thermique et baisse de la température du bâtiment en saison estivale
Optimisation de la gestion des eaux pluviales (rétention du couvert végétal - 40,7 L / m²)
Amélioration de l’isolation acoustique
Introduction de biodiversité en milieu urbain

toit végétal et photovoltaique — Illustration de préfiguration de l'expérimentation Un Toit Vert et Solaire - © Vertige

Plantation des végétaux pendant l'expérimentation - © CDC Biodiversité

Description de la solution

Une toiture végétalisée associée à des panneaux photovoltaïque

Porteur du projet : CDC biodiversité, en partenariat avec ICADE, Vertige, l’Institut d’Ecologie et des sciences de l’environnement de Paris, Solstyce

Domaine d'application : Bâtiments

Sur le site d’Orly-Rungis, mis à disposition par ICADE, l’expérimentation de toitures solaires végétalisées est engagée pour une durée de 3 ans.

L’évapotranspiration, le rendement des panneaux, les conséquences de l’ombrage des panneaux sur le couvert végétal et les services écosystémiques rendus par les végétaux sont autant de paramètres analysés.

Cette combinaison de solutions peut accentuer les externalités positives d’une toiture terrasse, en favorisant la biodiversité, la gestion des eaux pluviales, et la production d’énergie renouvelable.

Les premiers résultats partiels mis à disposition par le CDC Biodiversité ont montré que la végétation, en abaissant la température grâce au phénomène d’évapotranspiration, permet d’améliorer la productivité des panneaux. Par ailleurs, la présence de panneaux solaires permet, grâce à leur ombrage, de créer des espaces ombragés qui favorisent une hétérogénéité et la diversité des espèces.

Expérimentation de la solution

En décembre 2019 et janvier 2020, une quarantaine de bacs avec substrat et des panneaux photovoltaïques ont été installés via un protocole scientifique stricte (épaisseur de substrat variable, substrat avec et sans plantes, bacs avec et sans panneaux photovoltaïques, bacs témoins…). La végétation a été installée dans un second temps.

Des premiers résultats partiels ont permis d’attester de l’intérêt du dispositif. Des résultats plus complets seront publiés fin 2021.

Co-bénéfices

Co-bénéfices environnementaux :

Biodiversité
Transition énergétique

Co-bénéfices autres :

Ce projet vise à acquérir de nouvelles connaissances afin de développer de nouveaux produits, procédés ou services améliorés.

Complexité et contexte de mise en oeuvre

Le projet expérimental à Orly-Rungis a nécessité le rapprochement de plusieurs acteurs. CDC Biodiversité, en tant que Maître d’Ouvrage de l’Expérimentation, s’est rapproché d’ICADE pour la mise à disposition du site, de l’Institut d’Ecologie et des Sciences de l’Environnement de Paris (IEES) pour le suivi scientifique, de la société Vertige International pour la pose de la toiture végétalisée, et la société SOLSTYCE pour les panneaux photovoltaïques. Solstyce assure également une mission de maîtrise d’œuvre opérationnelle dans le cadre de l’expérimentation.

Coûts