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Dispositif | Serres

Serres

© Bernard Boccara

Espaces de cultures couverts exploitant le rayonnement solaire grâce à ses parois transparentes ou translucides, les serres permettent la création d'un microclimat favorable à certains végétaux nécessitant plus de chaleur, ou l'allongement de la période de croissance de certains autres végétaux ou encore la levée des semis. Outre l'aspect productif, l'ajout d'une serre apporte une certaine plus-value au bâtiment, favorise la cohésion sociale et peut même valoriser les flux d'énergie et de CO2 avec le bâtiment. Cette fiche donne une vue exhaustive des différents types de serres pouvant être utilisées à l'échelle de la maison unifamiliale ou d'un projet collectif.

Où installer une serre dans un projet immobilier ?

Les serres peuvent être aménagées :

  • en pleine terre ;
  • sur des zones imperméabilisées, en association avec des dispositifs de cultures surélevés ;
  • en toiture, en fonction des caractéristiques d'accessibilité et portance du bâtiment.

L'intégration de serres à proximité directe ou contre un bâtiment permet en outre, d'envisager des synergies entre le bâtiment et la serre (flux d'énergie et de CO2).

L'installation d'une serre doit néanmoins faire l'objet d'une réflexion en terme d'autorisations et de permis.

Quels types de serres existent-ils ?

Il existe une diversité importante de serres en termes d'architecture, de matériaux de fabrication, de température et de taille. Le choix de la serre utilisée dépend des objectifs globaux du projet dans lequel la culture s'intègre.

Formes de serres

Il existe deux principaux types de serres : les serres chapelles et les serres tunnels. Il existe également des serres dites « serres châssis » destinées à de la petite production.

Serres chapelles

Les serres chapelles présentent les caractéristiques suivantes :

  • toits généralement à versants symétriques (mais alternatives possibles en toits courbes, dissymétriques, etc.) ;
  • taille modulable en fonction du nombre de chapelles constituant la serre : serres monochapelles, serres doubles, serres multichapelles ;
  • largeur des chapelles variable de 4 à 8 m ;
  • aération par ouvrants en toiture ;
  • utilisation pour production à moyenne ou grande échelle ;
  • convient à un système chauffé ;
  • coût élevé de la structure ;
  • grande durée de vie (matériaux en aluminium / acier, verre)
  • poids élevé (charpentes et fondations lourdes) ;

Serres chapelles

© X. Claes

Serres chapelles

© Groot Eiland

Serres chapelles

© Bernard Boccara

Serres tunnels

Les serres tunnels présentent les caractéristiques suivantes :

  • Forme cylindrique avec armature métallique (arceaux) et couverture plastique  ;
  • idéales pour pratiquer le maraîchage à petite ou moyenne échelle ;
  • coût peu élevé et installation aisée ;
  • microclimat intérieur difficilement maîtrisé ;
  • couverture à changer régulièrement (tous les 3 à 5 ans) ;
  • ne conviennent pas pour des cultures chauffées.

Serres tunnels

© Bruxelles Environnement

Serres tunnels

© X. Claes

Serres châssis

Serres châssis

© X. Claes

Les serres châssis présentent les caractéristiques suivantes :

  • petites tailles (impossibilité de rentrer à l'intérieur) ;
  • généralement en demi-chapelle ;
  • couverture mobile, souvent issue de châssis récupérés ;
  • parois latérales opaques, constituées de briques, bois, etc. ;

Chauffage des serres

Le chauffage ou non des serres se fait en fonction des variétés cultivées. Il est possible de cultiver dans des serres dites froides, tempérées ou chaudes.

  • serres froides

    • utilisées pour les espèces non gélives. En hiver, choux, betteraves, navets, bettes, épinards, etc. y prennent place ;
    • chauffées uniquement par l'effet de serre ;
    • à privilégier en priorité ;
  • serres tempérées

    • permettent de cultiver des espèce non frileuses (aubergines, concombres, courgettes, tomates, etc.) ;
    • température minimale diurne > 10°C nécessitant un chauffage ;
  • serres chaudes

    • utilisées pour cultiver des espèces tropicales plus sensibles au froid ;
    • température minimale diurne > 15°C nécessitant un chauffage ;

Les serres tempérées et chaudes ne sont à envisager que dans le cas d'une source d'énergie gratuite à proximité et tout comme pour le chauffage des bâtiments, une réflexion durable, doit accompagner le chauffage des serres :

  • Utilité réelle d'une serre chaude ? Favoriser les cultures ne nécessitant pas de chauffage.
  • Isolation des serres (double vitrage, etc.) et du réseau de distribution ?
  • Consigne de température et régulation ?
  • Possibilité de récupération de chaleur :

    • énergie fatale issue de bâtiments à proximité (usines, datacenter, etc.) ?
    • récupérateur de chaleur double flux dans le cas d'une ventilation de la serre ?
  • Production de chaleur à partir de systèmes efficaces et renouvelables (solaire thermique, etc.) ?
  • Etc.

Plus d'informations sur la bonne conception énergétique d'une serre dans la thématique Energie.

Tailles des serres

La taille des serres peut varier fortement et doit être adaptée à l'utilisation que l'on souhaite en faire (semis, production, nombre d'utilisateurs, chauffage, etc.) :

  • mini serres ;

    • utilisation localisée, pour les semis ou pour des espèces végétales dont la taille reste faible ;
    • application avec toutes formes de serres (serres châssis, tunnel, en cloche, etc.) ;
  • serres individuelles ;

    • serres de petite taille, dans lesquelles, néanmoins, on peut rentrer ;
    • généralement forme de serres chapelles ;
    • pour des maisons unifamiliales ayant un jardin en pleine terre ;
  • serres collectives ;

    • serres de moyennes à grande tailles ;
    • forme de serres chapelles et tunnels ;
    • installation en pleine terre et parfois en toiture ;
  • serres commerciales ;

    • plus sujettes aux applications complexes (avec chauffage, flux d'énergie/ CO2, etc.) ;
    • forme de serres chapelles et tunnels ;

Serre individuelle

Serre individuelle

© Bernard Boccara

Serre individuelle

Serre individuelle

© F. Colot

Serre communautaire

Serres chapelles

© X. Claes

Serre commerciale 

Serre commerciale

© X. Claes

Miniserre en plastique dur préfabriqué

Mini serres en plastique rigide préfabriquées

© titosoft / pixabay.com

Miniserrede type tunnel
 

Mini serre de type tunnel

© titosoft / pixabay.com

Autres caractéristiques

Serre à toit ouvrant ou amovible

© Acabashi / wikimedia.org

Les serres peuvent cumuler des propriétés transversales comme celles évoquées ci-dessous :

  • serre isolée thermiquement : notamment en fonction du type de cultures et particulièrement si la serre est chauffée ;
  • serre adossée : serre en demi-chapelle dont le faîtage s'appuie sur un mur ;
  • serre roulante : serre mobile grâce à un système de roues et de rails ;
  • serre à toit ouvrant ou amovible.

Quels matériaux utiliser pour des serres ?

Structure

L'ossature de la serre (poteaux, poutres, arceaux, cerceaux, chéneaux, etc.) peut être réalisée à partir de divers matériaux, utilisés seuls ou en combinaison. L'utilisation et les caractéristiques des différents matériaux sont repris ci-dessous.

AcierAluminiumBoisPVC
ApplicationGrandes serresPetites à grandes serres Petites à moyennes serresMini et petites serres
PoidsElevéMoyenMoyenFaible
Résistance mécanique aux chargesElevéeElevéeMoyenneFaible
Durée de vieImportante si entretenu ou si pièces galvanisées à chaudImportanteRelativement importante si entretenu et si isolé du sol. Privilégier les essences de pin sylvestre et sapin douglasPeu élevée
EntretienPeintures antirouille ou riche en ZincPeu d'entretienPeintures bois extérieurPeu d'entretien

Couverture

Les couvertures des serres sont constituées majoritairement par des plastiques souples ou rigides ainsi que par du verre.

Plastique souplePlastique rigideVerre
Résistance aux intempériesRésistance moyenneRésistance élevéeRésistance élevée aux pluies, vents
Poids (en kg/m² surface de couverture)Léger (< 1 kg/m²)Moyennement léger (1,5 à 5 kg/m²)Lourd (10 à 20 kg/m²)
Longévité<10 ans10 à 20 ans dépendant du type de plastique>20 ans
Transmission lumineuse70 à 80%80 à 85% mais opacification avec le temps80 à 90%
EntretienAucun (changement standard en fonction de la longévité)Peu d'entretien (limitation des mousses uniquement)

Peu d'entretien (limitation des mousses uniquement)

Remplacement du verre occasionnel dans le cas de chocs mécaniques et thermiques

Type de matériauxPolyéthylène, teflon, etc.Polyester armé de fibres de verre, PVC biorienté, polymère thermoplastique , etc.martelé, horticole à faible émissivité, double vitrage, trempé, etc.

Réemploi

Pour limiter l'impact en terme d'énergie grise d'une serre, on peut :

  • réemployer des serres existantes ;
  • utiliser des matériaux de récupération. Les serres châssis sont particulièrement adaptés pour cela (briques ou bois récupérés pour les parois latérales et fenêtres ou lucarnes pour la couverture).

Quels paramètres prendre en compte lors de la conception de serres ? 

Paramètres généraux

Les sections suivantes, abordées dans le dossier, sont à prendre en compte par le projet, en amont de la mise en place une serre :

Orientation des serres

L'efficacité des serres est conditionnée par leur orientation, qui doit être choisie sur base d'un compromis entre les paramètres suivants :

  • type de serre : l'orientation des serres chapelles est à choisir pour limiter l'ombrage des unes par rapport aux autres ;
  • direction des vents dominants : l'orientation de la serre dans la direction des vents dominants permet de diminuer la pression mécanique sur la structure ;
  • luminosité : l'orientation permet de maximiser l'apport de lumière en hiver. Par exemple, une serre monochapelle ou un tunnel sont orientés Est-Ouest pour assurer un ensoleillement optimal entre octobre et mars.
  • spécificités de la parcelle : relief, présence de bâtiments, ombrage, etc. ;

Solidité et stabilité des serres

Les serres doivent être capables de supporter les différentes charges suivantes :

  • charges climatiques (neige, vent, grêle, etc.) ;
  • charges d'exploitation (cultures suspendues, personnel, etc.) ;
  • charges liées à la structure-même (charges permanentes).

Pour cela des fondations en béton sont généralement utilisées. Leur dimensionnement est fonction du type de serre, de sa grandeur et des conditions dans lesquelles elle est installée.

Aération des serres

L'aération des serres est primordiale à maîtriser pour diverses raisons :

  • empêcher le développement de certaines maladies ;
  • réduire les températures qui peuvent être très élevées en période de canicule et limiter la croissance des plantations.

Cette aération peut se faire de diverses manières :

  • Aération naturelle :

    • serre pourvue de sections ouvrables : +/-20% de la surface au sol ;
    • ouvertures sur les parties latérales et au niveau du toit, avec un angle d'ouverture important ;
    • lors de fortes chaleurs, l'ouverture des portes peut accroître la ventilation naturelle.
  • Ventilation mécanique :

    • circulation de l'air assurée par un ventilateur électrique performant, fonctionnant généralement en extraction ; *** ventilateur éle perf => futur dispo ENE02 ****
    • mode d'aération pouvant utilisé en complément d'une aération naturelle, à condition de ne pas utiliser les deux systèmes de manière simultanée ;
    • pilotage possible du ventilateur en fonction de l'humidité et de la température dans la serre, ce qui permet de créer les conditions optimales pour le développement des plantations.

Alimentation électrique et/ou chauffage

Si la serre est chauffée à partir du système de production centralisé du bâtiment, il y a lieu d'anticiper le parcours des tuyauteries de chauffage jusqu'à la serre, leurs isolation, ainsi que le choix du type d'émetteurs de chaleur.

Une alimentation électrique adaptée aux conditions extérieures, est aussi à prévoir pour permettre de brancher du matériel utile pour la maintenance ou l'exploitation de la serre (pompes, ventilation, etc.).

Quels types de production installer dans des serres ?

Les serres pourront accueillir plusieurs formes d'agriculture :

Plus d'informations aux pages suivantes :

« Où et comment peut-on produire des plantes alimentaires dans un projet immobilier ? » *** lien goodfood ***

Le choix des plantes dépend du type de serres (chauffée ou non) et de l'ensoleillement de la serre :

Quels sont les avantages et les désavantages des serres ?

Avantages liés à l'utilisation des serres :

  • création d'un microclimat propice à la croissance végétale (température, humidité et luminosité) ;
  • allongement de la période de production, de récolte et de mise en marché ;
  • réduction de la pénibilité du travail en cas de conditions météorologiques difficiles (pluie, vent, froid) ;
  • protection des cultures aux conditions météorologiques difficiles (grêle, vent, températures basses) ;
  • rendement plus élevé par rapport aux cultures extérieures pour certaines espèces (tomates, concombres, aubergines, poivrons, melons, fraises, etc.) ;
  • environnement favorable pour la levée des semis ;
  • permet de possibles échanges de flux énergétiques et CO2 avec les bâtiments à proximité ;
  • multifonctionnalité du lieu : production, lieu de détente et de convivialité ;
  • Utilisation des surfaces de couverture pour la récupération d'eau de pluie.

Inconvénients liés à l'utilisation des serres :

  • coût pouvant être important en fonction du type de serre utilisé (investissement, maintenance) ;
  • irrigation nécessaire ;
  • risque que les plantations développent des maladies dans le cas d'un manque d'aération (conditions trop humides) ;
  • travail pénible en cas de fortes chaleurs ;
  • savoir-faire de la culture sous serre se fait suivant un long apprentissage.

Existe-t-il d'autres types de synergies entre les serres et le bâtiment ?

Outre la dynamique humaine prenant place autour d'un projet de serre, le projet peut envisager d'autres types de synergies dans le cas de serres ayant une proximité directe avec le bâtiment (serres adossées ou en toiture).

  • flux d'air extrait du bâtiment : valorisation des rejets de CO2 et des calories résiduelles. Pour cela le bâtiment doit être équipé d'un système de ventilation de type C (extraction motorisée) ou D (double flux), la bouche de rejet devant être installée dans la serre. L'intérêt au niveau énergétique est limité dans le cas de nouveaux bâtiments où on installe en priorité des récupérateurs de chaleur pour chauffer l'air entrant ; ***récupérateurs de chaleur => futur dispo ene02 ***
  • flux d'air entrant dans le bâtiment : à l'inverse du cas précédant, le projet peut opter pour pulser, dans le bâtiment, un air riche en oxygène et préchauffé en prélevant cet air dans la serre. Cette dernière peut finalement jouer le rôle de jardin d'hiver ;
  • chaleur fatale issue de bâtiments alentours : datacenter, entreprises ayant un process à refroidir, etc. pour des applications de serres chauffées.

Quelles sont les démarches réglementaires relatives aux serres ?

Les serres, en tant que bâtiments accessoires isolés du bâtiment principal, sont dispensées de permis d'urbanisme pour autant qu'elles soient situées en zone de cours et jardins et que leur dimensions ne dépassent pas une certaine superficie et hauteur.

Plus d'informations sur les aspects réglementaires (règlements d'urbanisme, permis d'environnement, sites protégés, conventions, etc.) dans le « Guide des principales réglementations urbanistiques et territoriales applicables aux projets d'agriculture urbaine  » ainsi que dans le dossier | Agriculture Urbaine > Réglementations

Quels points d'attention lors de l'exploitation des serres ?

Outre les points abordés dans les sections précédentes (accessibilité, ventilation, arrosage / irrigation, etc.), le projet veille aux points complémentaires suivants concernant l'exploitation des serres :

  • gestion d'un projet collectif, en lien avec la cocréation du projet ;
  • assurance de la serre notamment si cette dernière sert comme outil de travail ;
  • maintenance :

    • laver les surfaces transparentes intérieures et extérieures pour éliminer les dépôts et favoriser le passage de la lumière. Pour cela se servir de produits compatibles avec les cultures  ;
    • nettoyer les gouttières ;
    • entretenir le système de ventilation et de chauffage, le cas échéant ;
    • vérifier et remplacer les éléments endommagés :

      • de la structure (rouille, vis, boulons, etc.) ;
      • de la couverture (vitrage, châssis, etc.).

Aller plus loin

Dans le Guide

Dispositif | Compost

Autres publications outils de Bruxelles Environnement

Bibliographie

  • Wacquant, C. (2000). La construction des serres et abris. Centre technique interprofessionnel des fruits et légumes.

mis à jour le 13/06/2019

N° de Code : NAT05 - Thématiques : Développement de la nature - Thématiques secondaires : Agriculture urbaine - Composants du projet liés : Abords | Flore | Sol