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Une centrale solaire géante en toiture d'un réservoir d'eau

Carol Maillard

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PLAN CLIMAT - Une démarche écologique responsable
Dès 2004, la Ville de Paris s'est engagée dans la lutte contre le changement climatique en effectuant un premier bilan des consommations d'énergie et des émissions de gaz à effet de serre du territoire. En 2007, elle a adopté un Plan Climat ambitieux préconisant de réduire de 25 % ces émissions et consommations, et d'accroître de 25 % les énergies renouvelables d'ici à 2020. La France est précurseur dans ce domaine, puisqu'elle a organisé la COP 21 en 2015 et signé l'Accord de Paris, premier accord universel sur le climat à avoir été adopté par 195 pays. Ce projet écologique d'envergure de toiture solaire permet à Eau de Paris de valoriser son patrimoine hydraulique afin de pouvoir utiliser et produire de l'énergie solaire, tout en participant à la lutte contre le réchauffement climatique. Aujourd'hui, 17 % de l'énergie consommée par la Ville provient d'énergies renouvelables et de récupération. Devenue la plus grande d'Île-de-France, cette centrale solaire produira environ 1 600 MWh par an qui seront directement injectés dans le réseau local, soit l'équivalent de la consommation électrique annuelle de cinq cents foyers français (hors chauffage et eau chaude sanitaire). Si cette installation est susceptible d'éviter l'émission de 92 tonnes de CO (TeqCO ) chaque année, elle devrait être amortie rapidement, grâce à la revente de l'électricité à Enedis.

DEUX PRODUITS SPÉCIFIQUES

Revêtement d'étanchéité bicouche SBS - Soprema
Apposé sur l'isolant thermique du toit, ce revêtement d'étanchéité bicouche associe une feuille autoprotégée Soprastick SI et une membrane Sopralène Flam 180 AR, à base de bitume élastomère SBS et d'une armature polyester non tissé, le rendant robuste et durable.

Panneau photovoltaïque REC 265 TP - Rec Solar
Doté de cellules solaires, ce panneau modulaire polycristallin (ép. 36 mm) recèle une puissance unitaire de 285 Wp et un bilan carbone de 442 kgCO²/kWc. Hyperrésistant et garanti dix ans, il se pose aisément sur des plots, suivant une inclinaison de 10°.

Une centrale solaire géante en toiture d'un réservoir d'eau

Le réservoir d'eau potable de L'Haÿ-les-Roses (94).

© Studio VU

Pour transformer la toiture de 20 000 m² d'un réservoir d'eau en centrale solaire, il a fallu enchaîner plusieurs phases de travaux ardues au sein d'un site contraint et suivant une méthodologie précise de mise en œuvre.

Faisant partie de l’un des cinq principaux réservoirs d’eau potable de la Ville de Paris, celui de L’Haÿ-les-Roses (94), édifié en 1969, alimente en eau la majeure partie des quartiers du sud et du sud-ouest de la capitale : XIVe et XVe arrondissements ainsi qu’une partie des Ve, VIe, VIIIe, XIIIe et XVIe arrondissements. Gérée par l’entreprise publique Eau de Paris, cette usine de traitement de l’eau – qui fonctionne 24 heures sur 24 et 7 jours sur 7 – jouxte un réservoir d’une contenance de 229 000 m3. Celui-ci, inscrit dans un quadrilatère en béton de 120 m de long, recueille et stocke les eaux souterraines traitées par l’usine du site et celles de la Seine produites par la station d’Orly (94), au sud de Paris. La production quotidienne de 145 000 m3 de ce lieu interdit au public représente un peu plus d’un tiers de la consommation journalière des habitants de Paris Engagée dans une démarche de développement durable des territoires, Eau de Paris a lancé, en 2015, un Plan Climat Énergie 2015-2020. Cette même année, devant l'impérieuse nécessité de refaire l'étanchéité de la toiture de l'ouvrage, la société a décidé d'y installer une centrale photovoltaïque de 20 000 m², correspondant à la surface de neuf piscines olympiques. Pour mener à bien les travaux, Eau de Paris a fait appel au savoir-faire de Soprema Entreprises - agences de Paris Béton, qui a élaboré une méthodologie de mise en œuvre adaptée au site et à ses contraintes.

Des travaux colossaux

La première phase de travaux a consisté à retirer l'étanchéité existante de la toiture ainsi que les 10 000 m3 de terre végétale en place, à l'aide de quatre minipelleteuses et de toboggans.

Conduit par Soprema, ce chantier de rénovation hors norme s'est déroulé de septembre 2016 à la mi-décembre 2017, suivant plusieurs étapes de travaux programmées qui se sont enchaînées les unes après les autres. La première a consisté à mettre à nu l'ensemble du support en béton précontraint armé qui était revêtu d'une étanchéité et d'une végétalisation dotée d'un substrat de 40 cm d'épaisseur.

Une phase titanesque, puisqu'il a fallu six mois de travaux - à raison de huit à dix rotations par jour, avec six ouvriers - pour parvenir à évacuer les 10 000 m3 de terre végétale en place, à l'aide de quatre minipelleteuses et de deux toboggans (2,50 m de large et 28 m de long). Ces rampes ont été fabriquées par Soprema, afin de pouvoir descendre les terres dans des bennes, avec une grosse pelleteuse, puis les convoyer.

Ensuite, il a fallu procéder à des réparations sur la dalle en béton devenue poreuse et également intervenir sur les acrotères et les coursives de maintenance (2 000 m²), dont l'une d'entre elles occupe le cœur de l'édifice, alors que les autres le ceinturent. En termes de méthodologie, le bâtiment étant divisé en deux parties - positionnées de part et d'autre de la coursive centrale -, les travaux ont débuté du côté ouest, sur les 9 000 m² de surface de la toiture-terrasse en béton, puis ils se sont poursuivis à l'est sur l'autre moitié.

Complexe d'étanchéité performant

 

 

Un nouveau revêtement d'étanchéité bicouche SBS a été posé. Il est formé d'une première feuille étanche et d'une membrane bitumineuse de recouvrement.

La seconde phase importante du chantier a consisté à mettre en œuvre un pare-vapeur et un complexe d'étanchéité autoprotégé et en semi-indépendance servant de support à la couverture solaire. Ce système compte plusieurs composants de chez Soprema : un pare-vapeur (Aerisol Flam), des panneaux isolants thermiques (Efigreen Alu+) en mousse rigide de polyuréthane (PIR) expansée entre deux parements multicouches étanches (60 mm d'épaisseur), ainsi qu'un revêtement d'étanchéité bicouche SBS, formé d'une première feuille étanche (Soprastick SI) et d'une seconde autoprotégée (Sopralène Flam 180 AR). Les panneaux isolants (600 x 600 mm) ont été appliqués et collés sur la dalle béton, progressivement, les uns à côté des autres, d'abord sur la zone ouest puis sur la zone est. Sur ces éléments, sont alors déroulés des lés de membrane d'étanchéité bicouche en bitume élastomère qui constituent des bandes collées à l'aide d'un adhésif. Chaque lé posé fait l'objet d'un recouvrement longitudinal (80 mm) en partie soudé sur la bande voisine.

Ce tapis noir est ensuite revêtu d'une seconde membrane pourvue d'une armature en polyester non tissé de teinte grise, mise en œuvre par soudure au chalumeau à propane, par plusieurs ouvriers. Il est à noter que le toit soutenant déjà un poids important inhérent à la végétalisation, il n'a pas été nécessaire de renforcer sa structure pour recevoir le nouveau complexe étanche.

Après la réalisation de l'étanchéité, de nouveaux lanterneaux ont été mis en œuvre au milieu de la terrasse et à la place des anciens déposés : 36 petits (1 m de diamètre) et dix grands (5 m de diamètre) ont été ainsi posés.

De plus, le réseau d'évacuation des eaux pluviales, devenu insuffisant, a été revu et intégré à ce nouveau dispositif d'étanchéité. D'où la réalisation, sur la coursive en béton du pourtour de la dalle, de 28 carottages supplémentaires contribuant à une meilleure gestion des eaux pluviales.

Pose minutieuse de 6 578 panneaux solaires

Bien alignés et implantés rigoureusement, les plots sont, pour certains, équipés d'éléments de rehaussement en aluminium servant à recevoir les panneaux solaires.

Enfin, la troisième phase de travaux a résidé dans l'implantation, sur les deux parties de toit, de 15 300 plots (Soprasolar Fix Evo) en polyester de support des panneaux photovoltaïques. Une opération d'envergure qui s'est effectuée au millimètre près, à partir de relevés préalables exécutés par le géomètre et grâce à l'usage d'un gabarit aidant à procéder à un traçage au cordeau sur l'étanchéité. Toujours menée d'ouest en est, la pose a consisté à aligner chaque plot sur la dalle selon un tracé prédifini et à les fixer par vissage. Certains, réglables, sont surmontés d'un élément vertical en aluminium de rehausse (Sopraso-lar Fix Evo Tilt Rehausses 200) qui, assurant la liaison avec le module photovoltaïque, est incliné de 10° par rapport au plan du toit.

Enfin, la dernière phase de travaux a porté sur l'installation de 6 578 panneaux photovoltaïques rigides (12 000 m²) « en mode paysage » par l'entreprise Solarsit Pose, en fonction d'un calepinage pré-établi. Celle-là a positionné et fixé, à l'aide d'étriers, ces panneaux sur ces plots de support et sur les rehausses, et a également réalisé leur connexion aux branchements électriques insérés dessous. En complément, 2 000 m² de modules solaires ont été apposés en façade de l'édifice.

Coupe sur dalle : complexe d'étanchéité, plots et panneaux solaires
1. Dalle en béton de la toiture-terrasse existante.
2. Pare-vapeur : Aerisol Flam.
3. Panneau d'isolant thermique en mousse rigide (PIR) Efigreen Alu+ : 600 x 600 mm/ép. 60 mm.
4. Complexe d'étanchéité bicouche SBS Soprastick SI et Sopralène Flam 180 AR.
5. Plot en polyester de support des panneaux solaires : Soprasolar Fix Evo.
6. Élément de rehausse en aluminium pour réglage en hauteur Fix Evo 10 : inclinaison 10°.
7. Module photovoltaïque : Rec Solar TwinPeak 265.

Fiche technique

Lieu L'Haÿ-les-Roses (94)

Maîtrise d'ouvrage Eau de Paris

Maîtrise d'oeuvre Eau de Paris

Entreprises Soprema Entreprises -agences de Paris Béton (étanchéité), Solarsit Pose (panneaux solaires)

Coût des travaux 5 M€ HT, dont : 2,5 M€ pour l'étanchéité, 2,5 M€ pour les panneaux solaires

N°367

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