Photovoltaïque en façades
Il n'existe pas encore de base légale pour les constructions de parois extérieures avec des éléments photovoltaïques, ni de document d'état de la technique, ni de constructions reconnues par l'AEAI. Pour que les façades photovoltaïques puissent être autorisées, les prescriptions relatives aux façades ventilées combustibles doivent être respectées et pour les bâtiments de hauteur moyenne, une procédure de vérification est nécessaire. Il est recommandé de procéder à un échange avec l'autorité de protection incendie compétente dès les premières étapes de la planification.
Construction d’une façade photovoltaïque
La sous-construction primaire est fixée sur la structure porteuse de la paroi extérieure primaire. Ensuite un système de montage mécanique adapté aux modules PV est utilisé à partir de la sous-construction primaire.
Pour qu'une façade PV puisse être autorisée, le système de revêtement des parois extérieures (sans le module PV) doit :
- être composé de matériaux de construction RF1 ou
- le mur extérieur (c) et la couche d'isolation thermique, couche intermédiaire doivent être réalisés conformément à Lignum « 7.1 Parois extérieurs - Construction et revêtement », point 2.4.3.
Exigences par rapport à la sous-construction
- Si les modules PV sont collés sur le système de montage, ils doivent nécessairement être fixés par des éléments mécaniques
- Les sous-constructions linéaires (rails, lattes, …) doivent être réalisées en matériaux de construction RF1 pour les bâtiments de plus de 11m
- Les fixations et ancrages ponctuels qui se trouvent dans l'isolation thermique sont autorisés en matériaux de construction au moins RF3 (cr).
- L’espace de ventilation entre la paroi extérieure primaire ou l'isolation thermique le cas échéant et les modules photovoltaïques doit avoir une profondeur comprise entre 40 mm et 100 mm. Localement, la section d'aération peut être réduite de 50% au maximum (par ex. par des moustiquaires ou des ouvertures d'aération). Les indications du fabricant des modules photovoltaïques doivent être prises en compte.
Méthodes de preuve basée sur la catégorie de système
Afin de définir les exigences relatives à la méthode de preuve, les façades PV sont classées en catégories de systèmes.
Les bâtiments de hauteur moyenne sont classés comme suit :
ou
- Catégorie de système 2: méthodes de preuves uniquement par des essais au feu
Si des zones de façade sur le même bâtiment peuvent être attribuées à différentes catégories de système, les différentes zones de façade doivent être évaluées séparément et en combinaison.
Différence entre les catégories de système 1 et 2
| Catégorie de système 1 (preuves argumentées) | Catégorie de système 2 (essais au feu) | |
| Géométrie de bâtiment | bâtiments de hauteur moyenne | bâtiments de hauteur moyenne |
| DAQ pour la façade PV | 3 (DAQ 2 possible) | 3 |
| Concept de protection incendie | aucun écart significatif | aucun écart significatif |
| Mur extérieur | RF1/Lignum | si une exigence selon la catégorie de système 1 n'est pas remplie |
| Sous-construction | RF1 | |
| Modules pv | mind. RF2 | |
| Structure de module (sans cadre) | verre-verre, 2x4mm | |
| Mesures de protection incendie horizontales | par étage | |
| Passage des câbles respecté | oui | |
| Onduleur en ventilation arrière | non |
Si une méthode de preuve est nécessaire, l'objet relève du degré d'assurance qualité (DAQ) 3. Pour la catégorie de système 1, il est possible, en accord avec l'autorité de protection incendie, de classer l'objet en AQ 2.
Catégorie de système 1
Les conditions suivantes doivent être remplies pour qu’un bâtiment puisse être attribué au système de type 1 :
- La paroi extérieure primaire doit être construite selon la description ci-dessus « construction d’une façade photovoltaïque »
- Des mesures de protection incendie horizontales sont prises, à chaque étage, contre la propagation verticale du feu dans l’espace de ventilation arrière et dans les canalisations de câbles.
- Le concept de protection incendie du bâtiment ne présente pas d'écarts significatifs par rapport aux prescriptions actuelles de protection incendie de l'AEAI.
- Les modules photovoltaïques ont une structure bi-verre d'au moins 2 x 4 mm et présentent une classification d'au moins B-s3,d1 selon la norme SN EN 13501-1. L'épaisseur du verre de la structure bi-verre peut être réduite à un minimum de 2 x 1,6 mm si le bord du module PV est entouré (encadré) par un matériau de la catégorie de réaction au feu RF1 d'une épaisseur ≥ 1,5 mm. Une classification du module d'au moins B-s3,d1 selon la norme SN EN 13501-1 doit être prouvée.
- Les mesures de protection techniques (voir ci-dessous) de l’installation photovoltaïque doivent être effectuées
- Aucun micro-onduleur ni optimiseur n'est installé dans l’espace de ventilation arrière.
L'installation peut être autorisée si le rapport de justification décrit les objectifs de protection et les mesures prises pour les atteindre de manière complète, plausible et compréhensible.
Les conditions pour les catégories de bâtiments suivantes peuvent être simplifiées comme suit :
- Bâtiment avec concept d'installation d'extinction ou paroi extérieure avec résistance au feu (y compris les fenêtres) : Mesures de protection incendie horizontales (voir ci-dessous) ne doivent être mises en œuvre que pour un étage sur deux. Les détails doivent être expliqués dans le rapport de vérification.
- Paroi extérieure avec résistance au feu (y compris les fenêtres) : Les modules photovoltaïques peuvent avoir une structure verre-film avec une classification RF2 (cr).
Catégorie de système 2
Cette catégorie comprend les installations qui ne satisfont pas à certaines exigences du système de type 1 (p. ex. écarts par rapport aux propositions de solutions architecturales et techniques) et les concepts alternatifs.
L'installation photovoltaïque peut être approuvée si :
- le concept de protection incendie du bâtiment ne présente pas d'écarts significatifs par rapport aux prescriptions actuelles de protection incendie
- la paroi extérieure primaire est réalisée conformément à la description ci-dessus « construction d’une façade photovoltaïque »
- il est prouvé que les objectifs de protection sont atteints avec des essais au feu
- le rapport de preuves décrit les objectifs de protection et les mesures prises pour les respecter de manière complète, plausible et compréhensible.
Méthode de preuves pour les façades PV
La procédure de preuve doit être menée par un ou une spécialiste en protection incendie reconnu/e par l'AEAI conformément au degré d'assurance qualité correspondant. Les propriétaires, les planificateurs PV, les planificateurs de façades, le responsable de l'assurance qualité et les autorités de protection incendie sont impliqués dans les processur d'établissement de preuves en protection incendie.
Rapport de preuves
Avant la rédaction d’un rapport de preuves, les conditions et les objectifs de protection doivent impérativement être convenus avec les autorités de protection incendie. Pour que ces derniers puissent juger de l'équivalence quant à l'atteinte des objectifs de protection, un rapport de preuves doit être disponible. Pour les projets d'installation PV de la catégorie de système 2, les rapports d'essai au feu doivent également être remis.
Essais au feu
Pour le type 2, l'atteinte des objectifs de protection doit être prouvée par des essais au feu. Le dispositif d'essai et le laboratoire d'essai doivent être définis en accord avec l'autorité de protection incendie.
Mesures techniques de protection
Le document « Capteurs et panneaux solaires » de Swissolar sert de base pour l'installation des différents composants de l'installation solaire, ainsi que pour la documentation obligatoire. Les dispositions supplémentaires suivantes s’appliquent aux façades photovoltaîques.
Câble de connexion et connecteur
Câble DC
Norme: SN EN 50618:2014-12 « Câbles et conduits - Conduits pour systèmes photovoltaïques (masc.) »
Exigences:
- groupe de réaction au feu RF3 (cr)
- sans halogène
- ignifugé
- faible charge thermique : <0,8 MJ/m
Fiche
Norme: SN EN 62852:2015-03 « Connecteurs pour applications à ten-sion continue dans les systèmes photo-voltaïques - Exigences de sécurité et essais »
Exigences:
- groupe de réaction au feu RF3 (cr)
- résistant aux flammes
- uniquement des connecteurs compatibles du même fabricant (NIBT)
Guidage horizontal des câbles
-
Câbles libres dans l'espace de ventilation arrière sans canalisation
- pas plus de 3 branches (6 câbles DC) en parallèle
- maintenir les connecteurs de modules courts
- espace entre les guides de câbles horizon-taux ≥ 1 m
-
Canalisation de câbles dans le matériau RF1
- Le conducteur de protection doit être présent
- Affectation selon NIBT
Guides de câbles verticaux
- Les câbles peuvent être posés librement entre les éléments de protection incendie horizontaux et verticaux.
- Matériaux de construction RF3 (cr) autorisés pour la fixation
- Il faut veiller à une bonne décharge de la traction
- La division en plusieurs zones verticales de montée réduit la probabilité d'incendie local
- Pas de prises/raccords DC dans la zone de montée verticale
- Le diamètre des ouvertures pour l'entrée et la sortie des câbles doit être aussi petit que possible. Il convient de veiller à la protection des câbles, en utilisant des matériaux de construction appartenant au moins au groupe de réaction au feu RF3 (cr).
-
Câbles libres dans l'espace de ventilation arrière sans canalisation
- max. 3 brins par zone de montée
- possibilité de mixer DC+ et DC-
- min. 3 m d’espace (a) entre les zones de montée verticales
- prévoir une protection contre les rongeurs
-
Canalisation fermée des câbles dans l'espace de ventilation arrière des modules
- répartition sur plusieurs zones de montée à privilégier
- DC + et DC- doivent être triés à partir de 3 brins et espacés de 10 cm
- canal métallique fermé et mis à la terre pour le blindage
- prévoir une protection contre les rongeurs
-
Canalisation des câbles fermée et qui sépare le champs des modules
- répartition sur plusieurs zones de montée à privilégier
- DC + et DC- doivent être triés à partir de 3 brins et espacés de 10 cm
- canal métallique fermé et mis à la terre pour le blindage
- prévoir une protection contre les rongeurs
-
Canalisation de câbles dans un matériau RF1
- le conducteur de protection doit être présent
- realisation selon NIBT
Concept d'onduleur
Les points suivants doivent être pris en compte dans le concept de l'onduleur :
- Sécurité des appareils :
SN EN 62109-1:2010-07 « Sécurité des onduleurs destinés à être utilisés dans des systèmes d'alimentation photovoltaïques - Partie 1 : Exigences générales ».
SN EN 62109-2:2011-09 « Sécurité des convertisseurs de puissance utilisés dans les systèmes d'alimentation photovoltaïques - Partie 2 : Exigences particulières pour les onduleurs ». - Exigences relatives à l'emplacement de l'onduleur : selon le document de l'état de la technique Swissolar « STP à la notice de protection incendie AEAI Installations solaires »
- L'utilisation d'onduleurs équipés de détecteurs d'arcs électriques et d'une interruption automatique est à privilégier.
Mesures de protection structurelles
Pour les bâtiments de hauteur moyenne, les mesures constructives suivantes doivent être prises.
Mesures de protection incendie horizontales
-
Interruption horizontale de l'espace de ventilation arrière
Les matériaux présentant les propriétés suivantes peuvent être utilisés comme mesure de protection contre l'incendie pour interrompre/compartimenter l'espace de ventilation arrière :
- matériaux de construction de la catégorie de réaction au feu RF1
- point de fusion ≥ 1'000 °C
- épaisseur du matériau ≥1,5mm
- résistant aux intempéries
Possibilité d'agencer la mesure de protection incendie horizontale en dessous et au-dessus de la fenêtre.
Les joints verticaux en matériaux de construction combustibles ne doivent pas contrecarrer la mesure de protection incendie horizontale.
-
Interruption horizontale de la canalisation de câbles
A tous les étages, les canaux de câbles doivent être subdivisés avec des matériaux de construction RF1 dans la zone des mesures de protection incendie horizontales.
Les matériaux de construction RF1 doivent présenter un point de fusion d'au moins 1000 °C et une densité d'au moins 60 kg/m3 et avoir une épaisseur d'au moins 15 cm. -
Bandeaux horizontaux de fenêtres/zones de revêtements continues
Les bandeaux de fenêtres et/ou les revêtements continus de parois extérieures RF1 qui interrompent horizontalement le plan de ventilation arrière sont considérés, à partir d’un écart de 1,3 m de hauteur, comme des mesures de protection incendie visant à limiter la propagation du feu, s'ils sont combinés avec une mesure de protection l'incendie horizontale réduite (la mesure de protection contre l'incendie réduite peut être positionnée au-dessus ou au-dessous de la bande de fenêtre).
Il s'agit de
- Matériaux de construction RF1
- point de fusion ≥ 1'000 °C
- épaisseur du matériau ≥1,5mm
- résistant aux intempéries
Il n'est pas nécessaire de prévoir un porte-à-faux (débordement) de l'élément de protection incendie horizontale. Comme alternative à une tôle, il est possible d'utiliser une mesure de protection incendie en laine minérale d'une épaisseur ≥15 cm.
Mesures de protection incendie verticales
Si un bâtiment présente différents types de façades (comme par exemple une façade perforée et une façade borgne sans fenêtres) ou différentes exécutions de la façade PV en raison d'une simplification (catégorie de système 1), ces différentes zones doivent être séparées les unes des autres par des mesures de protection incendie verticales.
-
Séparation/écart dans l'espace de ventilation arrière
Les zones de revêtement verticales continues RF1 qui divisent le niveau de ventilation arrière sont considérées comme des mesures de protection à partir d'une largeur de 150 mm.
-
Interruption verticale de l’espace de ventilation arrière
Les matériaux présentant les propriétés suivantes peuvent être utilisés comme mesure de protection contre l'incendie pour interrompre verticalement l'espace de ventilation arrière :
- matériaux de construction RF1
- point de fusion ≥ 1'000 °C
- épaisseur du matériau ≥1,5mm
- résistant aux intempéries
La distance minimale est de 10 mm.
Exploitation
La maintenance et l'entretien des installations photovoltaïques doivent être pris en compte dès la phase de planification. Le contrôle des installations photovoltaïques peut s'effectuer sur place ou à distance via un système de surveillance basé sur une plateforme qui saisit les rendements, enregistre et transmet les messages d'erreur. Des visites de contrôle régulières sur place permettent de vérifier l'état des installations et de prendre des mesures si nécessaire. Pour les bâtiments de hauteur moyenne, la surveillance est obligatoire. Une inspection doit être effectuée au moins tous les 3 ans.
L'entreprise qui installe le système doit remettre au propriétaire une documentation conforme à la norme SN EN 62446-1:2016-04 « Systèmes photovoltaïques (PV) - Exigences pour les essais, la documentation et la maintenance - Partie 1 : Systèmes raccordés au réseau - Documentation, essais de mise en service et exigences d'essai ». Cette documentation doit être déposée auprès des onduleurs, du tableau électrique AC et dans la voie d'intervention principale des pompiers.
Plus d'informations (colonne de droite)
Ce document de transition sert d’outil d’aide à la planification et la méthode de preuve en protection incendie jusqu'à la publication d'un document sur l'état de la technique. Aucune autorisation automatique ne peut être déduite du guide.
Le guide de protection incendie AEAI 2001-15 « Capteurs et panneaux solaires » et le document Swissolar « Papier sur l’état de la technique relatif au guide de protection incendie AEAI Capteurs et panneaux solaires » sont orientés vers les installations solaires ajoutées ou intégrées aux toits.
Selon le guide de protection incendie de l'AEAI 2001-15 « Capteurs et panneaux solaires », les installations photovoltaïques n'entraînent aucune obligation d’installer un paratonnerre, si cela n’est pas requis pour le bâtiment concerné selon la directive de protection incendie AEAI 22-15 « Systèmes de protection contre la foudre ».