La technologie héliostat déplace la lumière du soleil vers les rues en contrebas

The glittering golden jewel that crowns Billbergia’s 39-storey tower at Rhodes Central in Sydney’s Inner West is much more than an eye-catching architectural feature. The 27-m-high structure that crowns the building is a piece of world-leading technology that could place Australia firmly at the forefront of solar-related innovation.

L'héliostat — de « helios » signifiant « soleil » en grec et « stat » comme stationnaire — a été conçu et construit pour Rhodes afin de capter l'énergie lumineuse du soleil à l'aide d'une série de miroirs intelligents sur mesure. Ces miroirs ou réflecteurs peuvent se déplacer et s'incliner de manière autonome vers le soleil, puis refléter la lumière du soleil sur l'Union Square Plaza, auparavant éclipsée, en contrebas.

While heliostat technology has been in existence for some time, it is mostly used to collect energy for solar electric power plants in remote places. Billbergia’s Rhodes Central heliostat is one of only two known structures in the world to sit atop a mixed-use, residential/retail development — the other is also in Sydney at One Central Park, built almost a decade ago.

"Traditionnellement, on voit des héliostats dans les centrales solaires au milieu du désert", a déclaré Alex Lehmann, chercheur scientifique chez Heliosystems et concepteur de l'héliostat central de Rhodes.

“It’s only very recently that they’ve been adapted for this kind of architectural use, and we are only just beginning to understand what you can do with active and passive lighting in our cities.

“Buildings are getting taller and we have options as to where we can direct light to improve the amenity of public spaces on the ground. This latest generation technology heliostat showcases an exciting opportunity for developers to think about lighting in public spaces and to be more creative with how they use sunlight to change the urban environment.”

L'héliostat central de Rhodes est composé de plusieurs parties complexes. Un élément clé est la grande structure en forme de couronne dorée, clairement visible sur haut du bâtiment. Construit selon des normes rigoureuses, il utilise de l'acier de construction de haute qualité qui a été fini et enveloppé de panneaux en aluminium massif de couleur dorée.

La partie invisible pour les passants est un réseau de miroirs motorisés qui suivent le mouvement du soleil pendant la journée. La lumière du soleil est réfléchie depuis les miroirs sur le toit du bâtiment jusqu'au deuxième ensemble de miroirs réflecteurs dans la couronne dorée qui dirigent ensuite la lumière du soleil vers Union Square Plaza. Une feuille de plastique spéciale recouvre la surface réfléchissante et filtre la lumière UV afin que les rayons UV nocifs ne soient pas dirigés vers la Plaza située en dessous.

L'héliostat est une collaboration entre HeliostatSA, SJB Architecture, Inhabit Technique Design et Samares Ingenierie.

« Pour nous, le défi résidait dans la résolution des détails techniques, comme le fonctionnement de l'optique. Afin de maximiser la réflexion de l'énergie vers le parc, nous avons travaillé dur pour intégrer une grande zone de captage par héliostat sur le toit. Cependant, les réflecteurs de la couronne présentent une surface relativement plus petite ; nous avons donc dû concentrer légèrement la lumière solaire sur les réflecteurs avant qu'elle ne diverge à nouveau vers le parc », explique Lehmann.

« Nous avons également installé une station météo sur le toit qui surveille le vent et les conditions météorologiques, et l'héliostat réagit en conséquence. Les réflecteurs autonomes se mettent en position de protection s'il y a du vent et s'il pleut, ils se positionnent pour se laver. En cas de grêle, ils s'inclinent de manière à minimiser les dommages causés par la grêle.

« Lors de la conception de cette technologie pour Rhodes Central, il fallait également prendre en compte un niveau d'intégration. Nous ne nous contentions pas de jeter quelques pierres et de planter un poteau dans le sable du désert. Cet héliostat a dû être intégré à d'autres installations du bâtiment et il doit bien fonctionner avec d'autres fonctions sur le toit. Dans l’ensemble, trouver le bon design a été un processus assez intense et beaucoup a été appris en cours de route.

Un ensemble d'escaliers internes a été intégré à la structure qui mène à une plate-forme d'accès externe pour permettre d'effectuer la maintenance selon les besoins. Lehmann a déclaré qu'un nettoyage périodique garantirait que les optiques continuent de fonctionner correctement.

La touche finale de l'héliostat central de Rhodes est une fonction spéciale de « lueur nocturne » qui mettra en valeur la conception structurelle lorsque le soleil se couche.

"La nuit, les réflecteurs brillent d'une couleur intéressante et les gens verront des effets lumineux intéressants", a déclaré Lehmann.

"L'héliostat fait désormais partie de l'horizon de Rhodes et, à mesure qu'il fait partie de l'espace de vie des gens, j'espère qu'ils apprécieront ce qu'il offre à la communauté de Rhodes."