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Panneaux solaires sur toit plat : Le guide

Le 15/07/2022 , mis à jour le 15/07/2022 - 20 minutes de lecture
maison avec toit terrasse pv
Icone de demande de devis d'installateurs photovoltaïques

Sur le marché français aujourd’hui, vous pouvez trouver toutes sortes de systèmes de fixation pour panneaux solaires cristallins classiques et même des tuiles solaires, ce qui rend les installations photovoltaïques adaptables à toutes sortes d’architectures, même celles qui ont un toit plat (aussi appelé toiture terrasse) !

Cela s’avère particulièrement utile pour les différents types de bâtiment disposant d’une toiture terrasse, que ce soit des maisons contemporaines avec toiture terrasse, des bâtiments publics (écoles, mairies,…), des plateformes logistiques ou encore des bâtiments industriels et commerciaux. Mais si vous avez une maison à toit plat et que vous avez envie d’investir dans une installation solaire, il y a certaines choses que vous devez savoir, notamment quel système de montage acheter, la façon dont il sera fixé à votre étanchéité et les bonnes pratiques pour éviter les dommages.

Rassurez-vous, vous apprendrez tout ce que vous devez savoir dans ce véritable guide.

Peut-on installer des panneaux solaires sur un toit plat ?

Oui ! Bien que les installations de panneaux solaires pour toits plats soient plus couramment installés sur des bâtiments commerciaux, ils conviennent également parfaitement aux habitations.

De nombreuses personnes ayant un toit plat n’envisagent pas d’installer des panneaux solaires car elles pensent que leur toit ne reçoit pas suffisamment de lumière directe du soleil pour que cela soit efficace. Mais si nous vous disions qu’il est parfaitement possible d’installer des panneaux solaires sur un toit plat ?

Si votre toit est en bon état et qu’il n’est pas entouré de grands obstacles, comme des arbres ou d’autres bâtiments, qui peuvent bloquer le soleil et diminuer votre production d’énergie, vous pouvez certainement installer des panneaux solaires sur votre toiture terrasse. En fait, à certains égards, un toit plat peut être préférable à un toit incliné en matière d’installation solaire. D’une part, les panneaux solaires sont plus difficiles à voir depuis la rue, ce qui préserve la valeur esthétique globale de votre maison mais il existe également d’autres avantages que nous verrons par la suite.

Les structures de fixation pour modules photovoltaïques sur toit plat sont plus flexibles que les installations sur toit incliné (couvertures tuiles, ardoises, bac acier, etc…) en termes de conception, ce qui permet de tirer l’optimum de votre production d’électricité. En effet, sur un toit plat, vous pouvez adapté la pente et l’orientation à votre convenance !

panneaux solaires toit plat

Qu’est-ce qu’une installation photovoltaïque en toiture terrasse ?

Les panneaux solaires utilisés sur un toit plat sont exactement les mêmes que ceux utilisés sur une toiture inclinée. Vous pouvez techniquement poser les panneaux sur un toit plat, comme vous le feriez sur un toit en pente, mais cela les empêchera d’absorber un maximum de lumière et pourrait également provoquer un sinistre.

Alors que les systèmes photovoltaïques sur toiture suivent l’inclinaison du toit existant, les systèmes sur toit plat nécessitent que l’installateur définisse sa propre inclinaison. C’est pourquoi vous devez installer un dispositif afin d’incliner vos panneaux en direction du soleil. De plus, cela les aidera à s’auto-nettoyer grâce à la pluie.

En France métropolitaine, l’inclinaison idéale pour un panneau solaire est d’environ 30 degrés par rapport à l’horizontale. Tout simplement parce que cela permet aux panneaux d’être plus exposés au soleil tout au long de la journée. L’installation de panneaux solaires sur un toit plat permet d’atteindre facilement cet objectif.

Les panneaux solaires sont généralement montés sur un bac, lesté par du gravier, des dalles de pavage, des briques, des pierres, etc., afin de résister aux vents violents (Renusol). L’alternative est d’installer les panneaux sur des cadres métalliques également lestés (K2 Systems, ESDEC). Ce sont les solutions les plus utilisées sur des ouvrages résidentiels.

Une autre solution consiste dans la soudure de plots (Soprasolar) ou rails (EPC Solaire) directement sur l’étanchéité. Cette solution nécessite une étanchéité renforcée bien spécifique (Soprema pour Soprasolar et Siplast ou Sika pour EPC Solaire) mais permet de s’affranchir de lest. C’est la solution la plus utilisée sur les bâtiments professionnels.

Enfin, la dernière solution qui ne se pratique quasiment plus heureusement, c’est de créer une ossature porteuse métallique qui vient s’ancrer directement sur la charpente (ou la dalle béton) du bâtiment. Outre le coût prohibitif de cette solution, elle dispose d’un taux de sinistralité élevé puisqu’il faut que l’étancheur perfore son complexe d’étanchéité pour « passer » les poteaux de la structure, puis, dans un second temps, celui-ci devra réaliser une étanchéité parfaite autour de ce même poteau.

toiture terrasse pv
Procédé Inova PV de EPC Solaire

Avantages et inconvénients des panneaux solaires pour toit plat

L’installation de panneaux solaires sur des toits plats présente plusieurs avantages et inconvénients, et heureusement, les avantages l’emportent sur les inconvénients.

Avantages des panneaux solaires pour toit plat

👍 Les panneaux ne seront probablement pas visibles de la rue

👍 Les toits plats offrent un accès facile et beaucoup d’espace pour l’installation et la maintenance.

👍 Vous pourrez économiser de l’argent sur vos factures d’électricité

👍 L’inclinaison et l’orientation des modules photovoltaïques est plus flexible. Par conséquent, votre installateur peut s’assurer que votre panneau est placé à un angle permettant de capter la quantité optimale de rayons solaires, tout en restant autonettoyant en cas de pluie.

👍 Vous pourrez réduire votre empreinte carbone

👍 Ils nécessitent peu d’entretien car ils sont inclinés, souvent plus que sur une toiture

👍 Le coût de la main-d’œuvre peut être plus abordable (facilité d’accès, moins de problèmes de mise en sécurité du chantier)

Inconvénients des panneaux solaires pour toit plat

Les structures de montage pour toit plat présentent un certain nombre d’inconvénients, mais n’oubliez pas que la plupart d’entre eux peuvent être résolus en utilisant un système de montage incliné.

👎 Les panneaux se salissent beaucoup plus avec le temps : Sur un toit incliné, l’eau de pluie lave généralement la saleté, débris et les poussières à la surface des panneaux. Sans cette fonction d’auto-nettoyage, la saleté reste sur place, ce qui réduit l’efficacité du panneau solaire. Les panneaux solaires sont généralement orientés vers le sud sur un toit incliné, afin d’augmenter l’exposition au soleil et de produire plus d’énergie. Posés à plat, les panneaux ne peuvent pas convertir autant d’énergie car ils ne reçoivent pas autant de lumière du soleil.

👎 Les panneaux posés à plat peuvent rendre certaines garanties inefficaces : Lorsque les panneaux sont posés à plat, l’eau se trouve entre le cadre et la face avant en verre du module PV. Comme cet espace n’est scellé que par du silicone, qui se dégrade facilement avec le temps, les panneaux risquent de s’abîmer plus vite que d’habitude.

👎 Les effets du vent sont plus importants, ce qui signifie que votre installateur devra faire attention lors de la conception du système de montage. Une charge de lestage est nécessaire, et vous aurez besoin d’un ingénieur en structure pour vérifier que le toit peut supporter ce poids supplémentaire.

👎 Les systèmes sur toit plat prennent plus de place par kW que les systèmes photovoltaïques sur toiture. En effet, il doit y avoir une séparation entre les rangées de panneaux photovoltaïques, afin d’éviter qu’une rangée ne fasse de l’ombre à une autre.

👎 En plus de cela, l’installation peut entraîner quelques coûts supplémentaires. Pour éviter les inconvénients ci-dessus, de nombreuses personnes investissent dans des systèmes de montage. En général, les supports pour panneaux solaires devraient représenter environ 3 % du coût total du système, bien que ce chiffre fluctue en fonction de la marque et du type de support que vous choisissez, ainsi que de la quantité que vous devez acheter.

Quel est l’angle optimal pour les panneaux solaires sur les toits plats ?

Pour éviter les dégâts causés par l’eau (et accessoirement pour optimiser votre production d’électrons solaires), il est judicieux d’investir dans un système de montage qui permet d’incliner vos panneaux. En France, les toits sont de toutes formes et de toutes tailles mais, en général, les panneaux doivent être montés à un angle de 30 degrés pour absorber le maximum de lumière solaire.

En outre, les panneaux placés à cet angle ont plus de chances de rester propres, car la pluie élimine les débris et la saleté qui pourraient réduire l’efficacité du panneau. Les installateurs utilisent souvent des équipements spécialisés pour monter les panneaux à l’angle parfait, alors assurez-vous de contacter un professionnel qualifié pour effectuer votre installation.

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Faut-il une autorisation d’urbanisme pour installer des panneaux solaires sur un toit plat ?

Vous avez généralement besoin d’une déclaration préalable de travaux (DP) pour installer des panneaux solaires sur un toit plat. Le mieux est de contacter votre mairie qui vous donnera la marche à suivre.

A noter que certains installateurs photovoltaïques peuvent effectuer les démarches avec le service d’urbanisme de votre commune.

panneaux solaires toit plat

Les points importants d’une installation de panneaux solaires sur un toit plat

Le coût

L’installation de panneaux solaires sur un toit plat coûte généralement entre 6 000 et 7 500 euros pour une installation 3 kWc. Il faut compte entre 5 et 10% de plus que pour une installation en toiture classique.

En outre, le coût de l’installation de panneaux solaires peut varier en fonction de divers facteurs, tels que le nombre de panneaux PV et la méthode de montage choisie. Le fait est que le coût de la main-d’œuvre pour l’installation de panneaux solaires sur un toit plat est considérablement faible par rapport à d’autres types de toits.

Cela est dû en partie à la logistique nécessaire pour grimper sur un toit pentu afin de fixer les panneaux solaires et leurs supports. Le processus d’installation d’une centrale solaire en toiture plate est plus simple en comparaison : les ouvriers peuvent se déplacer librement sur le toit sans équipement spécial, et la plupart des matériaux utilisés sur les toits plats peuvent facilement supporter l’usure qui se produit pendant le processus d’installation.

Globalement, le coût de la main-d’œuvre ne dépassera pas 10 % du prix total d’une installation photovoltaïque. Le léger surcoût est intégralement causé par la structure de montage et le lest.

Restez vigilant sur la pose

Faites attention à la façon dont les panneaux solaires sont fixés sur votre toit plat. En effet, vous devez faire attention à la façon dont les installateurs fixent les panneaux photovoltaïques sur votre toit plat.

Sur les toits pentus, les panneaux solaires sont généralement installés à l’aide d’un « montage par pénétration », qui implique de créer des passage à travers la couverture pour fixer les supports qui soutiennent les panneaux solaires directement dans la charpente.

Mais les systèmes de montage des panneaux solaires sur les toits plats sont un peu différents. Sur les toits plats, les systèmes de montage lestés sont courants. Avec ces dispositifs de pose, le processus d’installation se fait sans qu’aucun trou ne soit nécessaire.

En fait, un système de montage de panneaux solaires pour toit plat se place au-dessus de votre toit par gravité, ce qui simplifie le travail de l’installateur. Vous pouvez également opter pour le système Soprasolar qui constitue une excellente solution pour les toits plats. Il consiste dans la soudure sur la membrane d’étanchéité (bitumineuse ou synthétique) de plots qui sont fixés au toit sans avoir à pénétrer à travers l’étanchéité de la toiture. Cela garantit le maintien de l’intégrité de la toiture avant, pendant et après le processus d’installation.

panneaux solaires sur un toit terrasse

Une emprise plus importante en toiture terrasse que sur une couverture classique

A puissance équivalente, les systèmes de montage pour toitures terrasses prennent plus d’espace que les systèmes pour toit en pente, car il faut espacer les rangées de panneaux pour éviter qu’une rangée de panneaux ne fasse de l’ombre à une autre. La règle générale est de laisser 3 fois la hauteur de la structure de montage. Si la structure de montage mesure 50cm de hauteur, alors il faut espacer les rangées de 1,5 mètre. Naturellement, cette règle ne vaut que pour les installations orientées au sud.

L’espace est d’autant plus restreint qu’il faut généralement prévoir une bordure de 1 m entre la centrale photovoltaique et le bord du toit appelé acrotère. Il faut laisser cette même distance autour des lanterneaux, sorties, édicules, cheminée, etc… et leur ménager un chemin d’accès à travers le champs solaire. Ceci a 2 objectif : Permettre au secours d’intervenir en cas d’incendie et permettre à l’étancheur d’effectuer des opérations de maintenance au niveau des relevés d’étanchéité qui sont des points singuliers extrêmement sensibles.

Les panneaux doivent-ils toujours être inclinés sur un toit plat ?

Ce n’est pas forcément le cas. Cependant, vous obtiendrez un meilleur rendement énergétique si vous inclinez les panneaux selon l’angle optimal. De plus, en raison des dommages causés par la dégradation accélérée à cause de l’eau dont nous avons parlé plus haut, il peut être difficile d’obtenir une garantie pour des panneaux dont l’inclinaison est inférieure à 2 degrés…

En fin de compte, il est préférable de faire installer vos panneaux selon un angle. Vous pouvez même modifier le degré d’inclinaison et/ou l’orientation une fois l’installation terminée si vous le souhaitez, afin de répondre à vos besoins en matière de production d’énergie.

Les panneaux sans cadre sont plus performants avec de faibles pentes

La plupart des panneaux solaires ont un cadre en aluminium. Celui-ci les renforce, protège les bords des dommages et sert de point de fixation. Mais il existe des panneaux sans cadre, qui peuvent être utiles si les panneaux doivent être installés avec une inclinaison inférieure à 10 degrés. Sans cadre surélevé à leur bord, l’eau s’écoule plus facilement. S’ils sont posés complètement à plat, un peu d’eau s’accumulera toujours sur leur surface, mais pas autant.

Les fabricants s’intéressent aux panneaux sans cadre dans le but de réduire les coûts, mais pour l’instant, la plupart des panneaux solaires sans cadre sont en double vitrage (bi-verre) et comportent (encore pour quelques années) un surcoût par rapport aux modules conventionnels.

Quel est l’impact du vent sur une installation photovoltaïque en toiture terrasse ?

Les vents forts peuvent représenter un risque potentiel pour les systèmes solaires montés sur des toits plats. Afin de lutter contre ce problème, les panneaux sont soit fixés à l’étanchéité, soit lestés.

Plus l’angle d’inclinaison est grand, plus les panneaux se trouveront haut sur le toit. Cela signifie qu’il faut plus de lest (généralement 20 à 40 Kg/m² hors zone littorale) et des cadres et fixations plus solides en raison de l’augmentation de la charge du vent. Par conséquent, il devient de plus en plus coûteux d’installer les panneaux à des inclinaisons plus fortes. Dans certains cas, les besoins en ballast seraient prohibitifs et la structure du toit n’a tout simplement pas été conçue pour supporter la charge supplémentaire.

Le montage des panneaux à moins de 30 degrés permet de minimiser le soulèvement par le vent et la charge sur le toit, et de maximiser le nombre de panneaux pour un espace de toit donné. Un angle de montage de 10 degrés offre généralement le meilleur compromis entre les performances, les besoins en ballast, la surface nécessaire et le coût d’installation.

Qu’est-ce qu’un système de lestage solaire ? Quelles alternatives ?

Si vous craignez de percer des trous dans votre toit, un système de lestage solaire est un moyen courant de monter des panneaux sur un toit plat. Un système de lestage utilise la gravité pour maintenir les panneaux en place et implique l’utilisation de blocs de béton (ou autres) pour peser sur vos panneaux solaires. Dans le cas des systèmes lestés, les châssis (ou bac) porteur reposent sur des semelles en caoutchouc spéciales qui permettent de protéger l’étanchéité de la toiture terrasse.

Dans certains cas, cependant, le lestage n’est pas une option viable. Par exemple, si le toit ne peut pas supporter le poids du lestage, ou lorsque le besoin en lestage est si élevé (par exemple, les grands bâtiments) qu’il n’y a pas assez d’espace sous les panneaux pour tout mettre !

Il se peut qu’il n’y ait pas d’autre choix que de les fixer directement des plots ou des rails à l’étanchéité. Cette solution est plus compliquée que l’utilisation de ballast mais aussi plus sécurisante car ce sont des procédés photovoltaïques validées par le CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment). Le choix de la fixation dépendra du fabricant de la membrane d’étanchéité car chaque fabricant a son propre procédé de fixation.

soprasolar fix evo tilt
Procédé Soprasolar Fix Evo Tilt

Votre étanchéité est-elle dans un état convenable pour accueillir des panneaux solaires ?

Avant d’installer un système solaire, il est important de s’assurer que le toit est en bon état. Il est manifestement plus facile de retirer des panneaux « autoportants » d’un toit plat que des panneaux vissés d’un toit en pente. Sur une toiture terrasse, une mise à niveau quelques années après la mise en œuvre de l’installation photovoltaïque ne sera pas trop perturbante. Cela dit, si votre toit plat utilise une membrane d’étanchéité standard, il serait bon de s’assurer qu’il est en parfait état avant de poser des modules photovoltaïques.

Certaines toitures en membrane bitumineuse peuvent devenir ductile sous l’effet de la chaleur estivale et se fragiliser sous les basses températures de l’hiver. Elle peut également être affectée par les rayons UV. Elle a donc tendance à développer des fuites et doit être remplacée tous les 15 à 20 ans environ. Si besoin, il peut être intéressant d’effectuer une réfection d’étanchéité. Il existe des membranes sans entretien qui sont garanties pendant 15 à 20 ans et devraient durer 30 ans.

Aucun de ces facteurs ne signifie qu’il ne vaut pas la peine d’envisager une installation PV sur toit plat : ils signifient simplement que le processus est plus complexe et qu’il est plus important que jamais que le système soit conçu et installé par des experts compétents.

Quid des responsabilité de chacun en cas de sinistre ?

Lorsque vous installez un générateur photovoltaïque sur une toiture plate, il est important que la garantie de votre étanchéité ne soit pas compromise. Heureusement, la plupart des garanties de toiture sont compatibles avec les systèmes solaires autoportants et lestés.

Pouvez-vous vous-même installer des modules photovoltaiques sur votre toiture terrasse ?

Vous pouvez choisir d’acheter un kit photovoltaïque seul pour des raisons économiques. Cela vous permet de vous affranchir du coût de la main-d’œuvre. Vous devrez vous familiariser avec l’électricité afin d’installer les capteurs solaires et de les connecter au réseau de votre maison.

Cependant, sachez que vous ne pourrez pas profiter de la garantie décennale qui couvre votre maison pendant dix ans. Il est préférable de faire appel à un professionnel pour ce type de pose car la moindre erreur peut-être fatale pour votre étanchéité.

L’installation sur les toits-terrasses est plus technique en terme de dimensionnement. La charge de lest doit être la bonne et elle doit être positionnée correctement. Il est préférable de faire appel à une personne expérimentée.

Vous pouvez également bénéficier de certaines subventions publiques en vous adressant à des installateurs professionnels qualifiés et certifiés RGE (Reconnu Garant de l’Environnement). Vous pouvez éviter les problèmes potentiels en installant votre centrale selon les règles de l’art.

Les principaux fabricants de structure de montage pour toits plats

Voici les principaux fabricants de procédés de montage pour toiture terrasse pour les bâtiments résidentiels :

✔️ ESDEC : Récemment entré sur le marché français, ESDEC est un fabricant néerlandais de systèmes de montage pour tout type de support (toit, toit plat, sol,…). Son dispositif pour toiture terrasse est un châssis lesté qui se nomme FlatFixFusion.

logo esdec

✔️ K2 Systems : K2 Systems est un acteur historique sur le marché français. Le fabricant allemand, présent depuis le début de l’ère industriel du photovoltaique en France, propose comme ESDEC toute une gamme de procédés. Concernant la toiture terrasse, K2 Systems propose une famille de procédés qui se nomme Dome, constituée de châssis métalliques à lester.

logo k2 systems

✔️ Renusol : Implanté de longue date sur le marché français, le fabricant allemand toutes sortes de procédés pour les différents types de poses. En matière de toiture terrasse, Renusol propose le même type de solution que les 2 acteurs précédents, un châssis métallique à lester.

logo renusol

Voici les principaux fabricants de procédés de montage pour toiture terrasse pour les bâtiments commerciaux, tertiaires, logistiques et industriels :

✔️ Soprasolar : Filiale de leader mondial de l’étanchéité Soprema, Soprasolar commercialise un système de plot à souder directement sur l’étanchéité. Le procédé Soprasolar Fix Evo Tilt dispose notamment d’un avis technique du CSTB.

logo soprasolar

✔️ EPC Solaire : Concurrent de Soprasolar, la filiale lyonnaise du groupe Face propose un rail soudé sur une étanchéité bitumineuse de marque Siplast ou synthétique de marque Sarnafil (Groupe Sika). Le procédé Inova Pv dispose également d’un avis technique du CSTB.

logo epc solaire

✔️ Dome Solar : La filiale Nantaise du groupe Bacacier concoit et commercialise différente solution pour la fixation des panneaux solaires. En ce qui concerne les toitures terrasses, Dome solar propose un procédé compatible avec étanchéité IKO. Ce procédé sous avis technique s’appelle Roof Solar Bitume.

logo dome solar

Comment trouver une entreprise pour installer des panneaux solaires sur votre toit plat ?

Chaque installateur est capable de s’approvisionner, de dimensionner et d’installer un projet photovoltaïque en toiture terrasse. Cependant, vous devez toujours demander plusieurs devis pour vous assurer que vous travaillez avec une entreprise qui possède l’expertise et l’expérience nécessaires pour répondre à ce besoin spécifique.

La meilleure façon de trouver plusieurs installateurs photovoltaïques locaux de qualité est de vous appuyer sur notre plateforme gratuite et rapide pour obtenir plusieurs devis.

A retenir

Lorsque vous imaginez une installation solaire, vous voyez probablement l’une des deux choses suivantes : une installation solaire au sol ou des panneaux solaires en couverture. Et si vous avez un toit plat, vous ne savez peut-être pas que l’énergie solaire convient également à votre maison ! Les procédés photovoltaiques sur toit plat sont plus flexibles (orientation, inclinaison) que les installations en toiture inclinée, ce qui permet de tirer une meilleure production de vos panneaux.

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