Toitures en jaune et vert

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Panneaux solaires, toitures végétalisées… Les collectivités étudient toutes sortes d’initiatives pour limiter la pollution, réduire l’îlot de chaleur urbain et faire baisser la facture énergétique. À Annecy, le SIG s’est enrichi de deux nouvelles couches d’information : un cadastre solaire et un cadastre vert.

Disposer d’un cadastre solaire n’est plus réservé aux grandes métropoles, comme le montre l’exemple d’Annecy. Porté par Thierry Billet, l’adjoint au maire en charge du développement durable, le projet a été réalisé par Geomap-Imagis et Cythelia, un bureau d’études de Chambéry. Pour alimenter leur algorithme, les experts de Cythelia se sont appuyés sur la couche Bâti 3D fournie par le service géomatique. « Malheureusement, la couche datait de 2008, regrette Philippe Musson, responsable SIG à la ville qui a piloté le projet, mais sur le centre-ville, peu de bâtiments avaient changé. » Le bureau d’études a extrait l’ensemble des facettes 3D des toitures sur les 15 km² d’extension de la ville, ainsi que les parkings, puis en a déduit les pentes et les orientations de chaque élément.

Comme la ville disposait déjà de données 3D, le projet n’a coûté que 40 000 € financé à 60 % dans le cadre des territoires à énergie positive pour la croissance verte. Début octobre, l’agglomération (douze communes) a lancé un nouveau marché.

De l’irradiation au gisement

« Nous calculons l’irradiation solaire pour chaque élément géographique » explique Benoît Lelong. Le logiciel développé par l’entreprise, baptisé Archelios PRO, modélise la courbe du soleil, heure par heure sur toute une année, en s’appuyant sur des données météo moyennes fournies ici par Meteonorm. « Nous intégrons ensuite les masques solaires, qui bloquent l’irradiation directe à certaines périodes » poursuit le directeur de Cythelia. Les ombres liées au bâti ne sont pas les seules prises en compte. Les montagnes environnantes ont également leur influence, calculée grâce au modèle numérique de terrain SRTM (Modèle numérique de terrain acquis par la Nasa en 2000 lors d’une mission radar de la navette spatiale, diffusé gratuitement au pas d’environ 30 mètres par carreau).

Cette irradiation totale doit ensuite être transformée en gisement, c’est-à-dire en potentiel de production d’énergie solaire. La surface utile de chaque pan est réduite de moitié par rapport à sa surface totale, afin de prendre en compte les contraintes d’aménagement et l’encombrement des toits (blocs de climatisation, bouches d’aérations…). Les pans de toitures sont alors classés en catégories de potentiel, calculées par rapport au gisement maximum qui se situe à Annecy à 1 456 kWh/m² et par an. Geomap-Imagis a ensuite repris ces données pour créer des couches SIG, facilement exploitables par la ville. Les polygones jointifs de même valeur ont été fusionnés pour aboutir à un fichier Shape de 25 000 éléments classés en six catégories, allant de mauvais (gisement inférieur à 75 % du gisement maximum) à excellent (plus de 95 %).

Du coup, Philippe Musson a pu enrichir son géoportail ArcGIS Online avec cette nouvelle couche d’information, que chacun peut superposer à la photo aérienne, au cadastre, à la thermographie, etc. En cliquant sur un toit, sa surface, son inclinaison, son orientation, ainsi que sa puissance potentielle apparaissent. Une bonne façon de sensibiliser les Annéciens et une mine d’information pour les installateurs qui peuvent concentrer leurs actions commerciales là où elles ont des chances d’être rentables.

260 hectares de toits ont un potentiel solaire supérieur à 75 % à Annecy. Si la moitié était équipée en panneaux solaires, la production énergétique pourrait couvrir les besoins de plus de 40% des habitants.

Cadastre vert

Mais la ville ne s’est pas arrêtée là. Elle a également demandé à LesEnR, partenaire de Cythelia, d’analyser les toitures qui pourraient être végétalisées. « Nous avons travaillé avec Geomap-Imagis pour réaliser une analyse systématique des toitures, explique Nicolas Cortesi, responsable de l’agence LesEnR Sud-Est. Nous avons ainsi isolé les toitures présentant une pente inférieure à 3 % et ayant une surface de 200 m² minimum. » Le bureau d’études a ensuite étudié par photo-interprétation une vingtaine de toitures à fort potentiel : encombrement du toit, morcellement, âge du bâtiment… pour repérer ceux qui risquent d’avoir besoin d’une réfection d’étanchéité, un moment propice à la végétalisation. La couche d’information est, là encore, venue enrichir le géoportail local avec un classement des toitures en quatre catégories.