Quelques chiffres
L’ensemble du site ferroviaire d’Angoulême mesure 3 085 m2, et 1 600 m2 de panneaux solaires ont été installés sur la toiture à deux versants de la Grande Halle Voyageurs. La surface de chaque panneau solaire est de 1,9 m2, ce qui représente donc environ 842 panneaux. Le cadre des panneaux est en aluminium. Chaque module ou cellule photovoltaïque est en verre trempé transparent de 3,2 mm d’épaisseur. Les coûts de la réhabilitation de la gare ont été de 11 millions d’euros. La gare utilise 40 % de l’énergie solaire pour ses propres besoins énergétiques, tandis que l’énergie excédentaire est revendue à Enedis (équivalent d’Hydro-Québec). On considère que la consommation énergétique de la gare correspond à 75 foyers de 4 personnes pour une année.
Du photovoltaïque au « ferrovoltaïque »
En France, il existe 75 Grandes Halles Voyageurs appartenant au réseau de la SNCF encore en exploitation, et plusieurs sont des monuments historiques protégés. Elles sont le symbole patrimonial de la puissance de l’essor du réseau ferroviaire. Aujourd’hui, elles représentent une occasion unique pour développer l’énergie solaire. Le groupe AREP a créé le terme ferrovoltaïque pour parler de la recherche et du développement dans le champ d’expertise précis de la solarisation des Grandes Halles Voyageurs.
La façade donne sur une place publique en triangle urbain où sont mises en valeur des sculptures de bandes dessinées, telles celles d’Uderzo, rappelant ainsi le rôle culturel d’Angoulême qui accueillit jusqu’en 2025 le Festival international de la bande dessinée. Autre volet culturel, la municipalité présente le Festival du cinéma francophone auquel de nombreux cinéastes québécois sont conviés. – Photo aériennne de la gare : AREP, Guillaume SATRE / Autres photos : Manon Sarthou
Histoire de la gare d’Angoulême et de son évolution
La gare fut construite en 1886, au moment de l’essor des chemins de fer en Occident1. En 1972, des travaux de rénovation abîmèrent le patrimoine architectural de la gare. En effet, ces transformations ont supprimé les lanterneaux (parties surélevées par rapport au plan de la toiture) qui servaient à l’époque à faire sortir la suie des locomotives à charbon. La couverture en verre de la halle fut également remplacée par du polycarbonate, bloquant la lumière naturelle.
En 2018, la SNCF avait pris conscience de l’importance de bien rétablir le patrimoine de la gare et, en 2022, une sérieuse restauration démarra avec l’aide des Architectes des Bâtiments de France (ABF). « Il y eut une réelle bonne entente entre les ABF et l’équipe d’AREP », nous affirme Benoît Stéhelin (directeur de projet, direction Conception et Réalisation chez AREP). Il faut savoir que les ABF ont des exigences très sévères pour protéger le patrimoine, ce qui laisse parfois peu de latitude pour moderniser les monuments historiques. « Le travail de dialogue avec les ABF a porté sur l’intégration des dispositifs d’accès pour la maintenance, précise-t-il. AREP a proposé toutes les solutions techniques et leur intégration dans l’architecture de la Grande Halle Voyageurs. »
Vue à vol d’oiseau de la toiture de 1 600 m2 de panneaux solaires. La gare d'Angoulême est la première Grande Halle Voyageurs qui a été solarisée en France, combinant protection du patrimoine et production thermique. Angoulême est une gare de transit accueillant des TGV sur la ligne Atlantique (Paris, Bordeaux Saint-Jean…) tout comme des TER assurant la desserte de villes comme Bourges, Tours, Poitiers, Saintes, La Rochelle… – Photo : AREP, Guillaume Satre
La charpente patrimoniale
La charpente est un modèle dit « Howe », une typologie de charpente métallique mise au point à la fin du XIXe siècle. Elle a pour particularité une membrure inférieure en arcs segmentaires. La charpente Howe ainsi que les poteaux la soutenant sont en fer « puddlé » (ancien procédé d’affinage de la fonte). Le rythme de la charpente a été adapté à la trame irrégulière du bâtiment existant, initialement à usage militaire avant de devenir une halte pour les voyageurs. À Angoulême, la charpente Howe est encore d’origine. Cette réalisation est dans la ligne du développement de l’architecture ferroviaire et du développement des techniques de la construction métallique.
La toiture solaire de la Grande Halle Voyageurs a été restaurée avec l’aide des ABF du ministère de la Culture et des ingénieurs d’AREP. Les lanterneaux, ou ouvertures laissant passer la lumière, avaient été fermés en 1972, pour être finalement rouverts et restaurés en 2022. La charpente de métal a été refaite avec beaucoup de précision et l’arc segmentaire a permis d’accueillir les chevrons et les poinçons dans le respect architectural patrimonial du XIXe siècle. Les fines colonnes de fer cannelées à chapiteaux « corolle » rythment l’espace de la Grande Halle Voyageurs et s’appuient sur les persiennes. – Photo : AREP, Guillaume SATRE
Contraintes techniques et architecturales
Mis à part le patrimoine architectural, d’autres contraintes ont été complexes à résoudre pour l’installation de la toiture solaire. Les enjeux de sécurité et d’électricité, importants dans les gares, ont été en bonne partie les contraintes principales. Une autre concernait l’ombre portée de la gare sur les halles, qui coupe la luminosité du soleil. C’est pour cette raison qu’il est souvent impossible de solariser des toitures de grandes halles. Heureusement, le site de la gare d’Angoulême se prête à l’installation d’une toiture photovoltaïque, car il est dégagé et bien orienté. De plus, les volatiles ou les animaux à protéger qui s’installent sous les halles sont aussi un élément à considérer, sachant qu’on leur enlève leur nichoir lors de l’installation des panneaux solaires. Il faut enfin tenir compte de l’entretien fort exigeant des panneaux photovoltaïques. Un nettoyage annuel des saletés des pigeons, par exemple, s’impose afin de garder l’exposition des panneaux au soleil.
Cathéter d’origine restauré. – Photo : AREP, Guillaume SATRE
Aspect politique
Le président de la SNCF, Jean Castex (ancien premier ministre), considère ce patrimoine emblématique du XIXe siècle comme un symbole de la transition énergétique. « Il faut adapter le patrimoine de ce géant ferroviaire afin de créer les gares de demain »,affirme-t-il. Il rappelle que déjà, en 1852, un tunnel de 750 mètres de long avait été percé sous le plateau d’Angoulême pour permettre l’arrivée du train. M. Castex ajoute qu’avec les chaleurs élevées dues au réchauffement climatique (il faisait 40 °C le jour de l’inauguration), le réseau ferroviaire souffre et les rails se déforment. La SNCF peut cependant aider à atténuer l’effet de serre. Elle entend augmenter les mobilités décarbonées en retrouvant les petites lignes permettant aux citoyens des communes de petite taille d’utiliser le train. Même si la gare d’Angoulême possède une arrivée de TGV, elle peut aussi desservir les petites gares. Mais la SNCF veut également contribuer à la lutte aux changements climatiques en rendant accessibles 1 million de mètres carrés de toiture ferroviaire qui sont prêts à servir à l’installation de panneaux photovoltaïques.
Note
1 Au Canada, cet essor démarre en 1877 avec le tracé et l’arpentage par Sandford Fleming de ce qui deviendra le Canadian Pacific Railway.
Située au pied de la ville fortifiée du Ve siècle, la gare d’Angoulême fut construite en 1886 sur le site de l’ancienne gare de 1852. – Photo : AREP, Guillaume Satre 
