Les défis liés à la conception et à la mise en œuvre de ces structures, en particulier en ce qui concerne les fondations, requièrent une approche rigoureuse et encadrée, notamment en raison de la variabilité des pratiques usuellement adoptées pour ces projets en France. Ce document, intitulé "Recommandations CFMS relatives à la conception, au calcul, à l’exécution et au contrôle des fondations des structures photovoltaïques au sol", a été élaboré pour à la fois répondre à ces enjeux spécifiques mais aussi pour uniformiser les approches.
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Les charges verticales exercées sur ces fondations sont, en règle générale, relativement faibles. En revanche, ce sont principalement les effets d’arrachement engendrés par le vent qui déterminent la conception des fondations, d’autant plus que des phénomènes de site peuvent accentuer ces effets. Bien que la question des fondations puisse sembler secondaire pour des panneaux photovoltaïques légers (dénommés "centrales au sol"), il convient de noter que les pertes d’exploitation en cas de défaillance peuvent s’avérer considérables, et que les réparations deviennent complexes une fois les structures installées.
Genèse de ces recommandations
Les structures photovoltaïques sont fondées dans la plupart des cas sur des fondations profondes ou des fondations superficielles (que l’on désignera par longrines ou massif lest). Les normes actuelles couvrent un certain type de fondation, précisé dans l’annexe A de la norme NF P94-262 pour ce qui concerne les fondations profondes. Une majorité des fondations de structures photovoltaïques ne relèvent pas des techniques d’exécution décrites dans la norme et n’entrent pas forcément dans le critère de « Fondations Profondes » (au sens de la norme) alors que leur fonctionnement est similaire.
Le CMFS a donc jugé indispensable d’établir une règle de justification adaptée. D’autres particularités l’ont menés à définir une méthode de justification particulière :
▪ la superficie des terrains sur lesquels sont réalisés les ouvrages (plusieurs hectares),
▪ l’amplitude de chargements faible (de l’ordre de la centaine de kilogrammes ou de la tonne),
▪ la typologie des efforts appliqués (efforts variables prépondérants sur les efforts permanents à l’origine de possibles efforts alternés),
▪ la concomitance des efforts horizontaux et verticaux, la grande densité de fondations supportant les structures photovoltaïques par rapport à des ouvrages où les sollicitations redescendent sur des appuis ponctuels et moins nombreux (pour les bâtiments par exemple),
▪ l’épaisseur des profilés relativement faibles,
▪ les règlementations locales ou particulières empêchant la mise en œuvre de système de fondation classique,
▪ l’utilisation de zones peu valorisées (par exemple délaissés autoroutiers ou décharges),
▪ une installation sur un terrain « loué » qui doit être rendu en l’état à l’achèvement des contrats (usuellement de l’ordre de 20 ans),
▪ l’augmentation des acteurs venant de métiers différents pouvant avoir des difficultés de communication en raison d’une approche « industrielle » du processus de réalisation pour les porteurs de projet (standardisation des aménagements pour l’optimisation de leur délai de construction).
Cette logique de construction industrielle au vu du nombre de fondation et de la logistique de construction mise en place est très différente de l’utilisation normale des normes d’application nationales orientées « Bâtiment ». Le CFMS a donc souhaité rédiger ces recommandations permettant à tous les acteurs d’adopter une approche commune pour ce qui concerne les fondations de leurs ouvrages et leur adaptation au sol.
L’objectif de ces recommandations est de permettre d’aborder les particularités des fondations profondes pour les structures photovoltaïques par rapport au référentiel technique actuel et de proposer une justification de ces fondations profondes reposant sur la base d’essais réalisés sur site, afin d’assurer la fiabilité de leur conception.
NB : Les fondations superficielles pour panneaux photovoltaïques ne sont pas traitées dans la présente version de ces recommandations. Elles ont principalement le rôle de lest.
