I. Le défi ultime pour les toits des immeubles de grande hauteur

L'installation de systèmes photovoltaïques sur les immeubles de grande hauteur présente des défis bien plus complexes que ceux rencontrés sur les toits de villas ordinaires ou d'usines :

Restrictions de charge strictes

Le poids est un facteur critique : les charpentes des toitures des immeubles de grande hauteur sont conçues avec une extrême précision et supportent souvent des charges des centaines de fois supérieures à celles des bâtiments de faible hauteur. Tout dépassement de poids prévu par la conception (systèmes de fixation, panneaux photovoltaïques, charges dues au vent, etc.) peut entraîner un affaissement ou une fissuration de la toiture.

Pression du vent et flux d'air : Les immeubles de grande hauteur sont très sensibles aux forces du vent. Le coefficient de pression du vent (CF) atteint souvent 1,5 à 1,6 en altitude, ce qui signifie que les structures de support doivent résister à des charges de vent 50 % supérieures, voire plus, à celles des centrales solaires au sol.

Utilisation optimale de l'espace et de l'agencement

Espace limité : les toits des immeubles de grande hauteur sont généralement aménagés en locaux techniques, atriums ou héliports, offrant une surface utile restreinte. Optimiser l’agencement des modules photovoltaïques dans cet espace limité constitue le principal défi de conception.

Sécurité et entretien

Protection antichute et entretien : Le travail en hauteur présente des risques importants, et toute défaillance de l’échafaudage peut engendrer des dangers majeurs. L’échafaudage doit être d’une stabilité exceptionnelle, et son entretien et son remplacement doivent être extrêmement simples.

II. L'avènement des supports en alliage d'aluminium

Traditionnellement considérée comme manquant de force suffisante, supports en alliage d'aluminiumse sont imposées comme le choix privilégié pour la rénovation des toitures d'immeubles de grande hauteur grâce à leurs capacités exceptionnelles :

Poids divisé par deux, durée de vie doublée

Avantage du poids : Les supports en alliage d’aluminium ont une densité seulement 30 % de celle de l’acier, ce qui signifie qu’ils sont 70 % plus légers que les supports en acier tout en conservant une résistance équivalente.

Importance pratique : Pour les toits des immeubles de grande hauteur, cela résout non seulement le problème du « poids excessif », mais réduit également considérablement les contraintes sur la structure du toit, éliminant ainsi les coûts de renforcement.

Avantage de la longévité : L’alliage d’aluminium offre une résistance exceptionnelle à la corrosion, éliminant ainsi le besoin de peinture et réduisant considérablement les coûts d’entretien. Avec une durée de vie de 25 à 30 ans, il correspond parfaitement à la durée de vie opérationnelle des modules photovoltaïques.

Résistance et rigidité optimisées

Résistance optimale : Les alliages d’aluminium modernes de qualité technique (par exemple, le 6061) sont conçus pour répondre aux exigences de résistance au vent des toitures d’immeubles de grande hauteur. Grâce à l’optimisation des sections transversales des profilés (par exemple, l’ajout de raidisseurs, l’utilisation de profilés à double ou triple face), les supports en alliage d’aluminium atteignent 70 % de la capacité portante des supports en acier, ce qui est suffisant pour les exigences pratiques en matière de résistance au vent.

Conception modulaire : Aluminium aLloyd mélection sstructuresOn utilise généralement un assemblage modulaire pour une rigidité structurelle et une résistance au vent accrues.

Fabrication et installation ultimes

« Assemblage rapide photovoltaïque » : L’usinabilité de l’aluminium permet le « pré-assemblage » des supports. Préfabriqués en usine, les supports arrivent sur site prêts à être installés, éliminant ainsi le soudage ou le perçage sur place et réduisant considérablement le temps d’installation (de 30 % à 50 % par rapport aux supports en acier traditionnels).

Capacité de réglage fin : les supports en alliage d’aluminium sont généralement dotés de vis de micro-réglage, permettant un étalonnage précis de l’angle des modules afin de maximiser la production d’énergie dans les environnements ombragés complexes courants dans les immeubles de grande hauteur.