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  • Critères de conception

Conception de serres professionnelles

AGRIMEC S'OCCUPE DE LA CONCEPTION DE SERRES PROFESSIONNELLES : GRÂCE À NOTRE EXPÉRIENCE, NOUS ANALYSONS LES BESOINS DE NOS CLIENTS AFIN DE LEUR RECOMMANDER LA SERRE LA PLUS ADAPTÉE ET DE VEILLER AU MAINTIEN DE LA TEMPÉRATURE, L'HUMIDITÉ ET LA LUMIÈRE ADÉQUATES POUR VOS CULTURES.

MAINTIEN
DES PARAMÈTRES CLIMATIQUES
Une bonne serre doit limiter les variations soudaines et excessives des principaux paramètres climatiques (température de l’air et du sol, humidité relative) par rapport aux valeurs optimales.

Une serre qui utilise principalement l’énergie solaire pour répondre à ses besoins énergétiques doit :
  • Avoir une faible charge thermique en hiver et en été
  • Maintenir une température constante du sol
  • Utiliser efficacement l’énergie électrique et thermique
  • Garder sous contrôle les principaux paramètres environnementaux qui régulent la croissance des plantes : la température ambiante, l’humidité relative, la lumière et le CO2.
MAINTIEN DE LA CHALEUR
Pour répondre à ses besoins énergétiques, une serre doit maintenir une température du sol constante, tiède en hiver et fraîche en été, tout en minimisant les pertes de chaleur du sol. Le sol d’une serre (même s’il ne s'agit pas d’un lieu de culture) est un endroit idéal pour accumuler une chaleur précieuse.
LES PRINCIPAUX PARAMÈTRES ENVIRONNEMENTAUX
LA TEMPÉRATURE AMBIANTE
Il est possible de maintenir sous contrôle la température de l’environnement au moyen d’un système de ventilation efficace et, si possible, d’une installation de climatisation adaptée, en évitant les valeurs nocives pour les cultures.
COMMENT LIMITER LES PERTES DE CHALEUR
La serre échange de la chaleur avec l’environnement extérieur de différentes manières :
Par conduction à travers le sol
Ampleur : 10 % des pertes totales.
Pour les serres plus petites, les effets de bord peuvent être très importants. Le sol lui-même perd de la chaleur en la libérant dans l'environnement périmétrique externe. Intervention recommandée : isolation du périmètre et/ou du sous-sol.
Par rayonnement ascendant
Ampleur : 25 % des pertes totales.
Le plafond de la serre étant transparent, une partie de l'énergie emmagasinée par le sol et les plantes est rayonnée vers le ciel. La couverture du toit doit donc être transparente à la lumière entrante et aussi opaque que possible au rayonnement infrarouge émis par le sol. Les feuilles de polyéthylène ne sont pas très opaques au rayonnement infrarouge et il est donc recommandé d'installer une feuille réfléchissante (bouclier thermique).
Par le renouvellement de l'air
Ampleur : 25 % des pertes totales.
Le renouvellement de l'air est nécessaire pour contrôler la température et l'humidité. Le renouvellement de l'air permet d'expulser l'air humide de la serre et de le remplacer par de l'air plus sec. Il convient de noter qu'un renouvellement de l'air par l'ouverture des fenêtres ou l'utilisation d'extracteurs d'air entraîne la perte d'une quantité substantielle d'énergie thermique.

Interventions recommandées
- Renouveler l'air de manière plus efficace lorsque cela est nécessaire;
- minimiser les pertes de chaleur dues à une évacuation involontaire en agissant sur l'étanchéité de la serre
Par conduction et convection à travers les parois
Ampleur : 40% des pertes totales.

Interventions recommandées:
  • Prêter attention aux aspects dimensionnels qui influent sur les pertes de chaleur : une seule grande serre vaut mieux qu'une serre fragmentée en plusieurs petites ;
  • Orientation correcte : l'axe doit être nord-sud ;
  • Limiter les surfaces de diffusion en agissant sur le profil de la voûte et la planimétrie;
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  • La bonne hauteur pour contrôler l'effet de serre et l'élévation de la température qui en découle, sans exagérer : une serre trop haute est un investissement inutile;

    Hauteur optimale recommandée (H) : entre 3 et 4 m Une serre haute crée un espace plus frais et plus utilisable. Elle entraîne également des coûts de chauffage légèrement plus élevés. Des études réalisées sur des serres (T. Foulard et H. Fatnassi, INRA-Unité URIH (France), "New models help optimise greenhouse design", in FlowerTECH 2006, vol. 9/n.6) ont montré que la température de l'air intérieur diminue avec l'augmentation de la hauteur jusqu'à 4 m et qu'au-delà de cette hauteur, les améliorations deviennent insignifiantes.
  • Limiter les discontinuités dans les matériaux de couverture afin de réduire l'incidence des ponts thermiques;
  • Utiliser une membrane de toiture offrant une excellente isolation : matériaux présentant une cavité ; Agrimec recommande l'utilisation d'une membrane à double gonflant.
L’HUMIDITÉ RELATIVE
Il s’agit de la source des maladies principales : cet élément oblige le serriste à intervenir avec des fongicides et des pesticides, souvent systémiques, ou à avoir recours à des renouvellements d'air massifs, qui annulent le bénéfice de l’effet de serre ou du chauffage, en échangeant des quantités considérables de chaleur vers l'extérieur. L'humidité relative de l'air doit être supérieure à 60 % pour permettre une bonne ouverture des stomates des feuilles, afin que le CO2 puisse être absorbé au maximum. Des valeurs trop élevées d'H.R. s’avèrent cependant négatives dans la mesure où elles limitent la capacité de transpiration de la plante ;
COMMENT FACILITER LE CONTRÔLE DE L'HUMIDITÉ RELATIVE
La gestion de l'humidité est un élément important de la lutte intégrée contre les parasites. Il est essentiel de maintenir les branches et les feuilles sèches, surtout pendant la nuit, lorsque l'humidité et les basses températures peuvent provoquer de la condensation sur les plantes et donc l'apparition de maladies.
LE RECYCLAGE DE L'AIR
L'utilisation de déstratificateurs d'air permet d'éviter l'accumulation de chaleur dans la voûte de la serre, empêchant ainsi la formation de poches d'humidité dans les couches inférieures. La condensation peut être limitée par un simple mouvement d'air, afin de garder les feuilles sèches.
LA LUMIÈRE
Il n'est pas facile de créer un environnement bien isolé tout en atténuant le moins possible l'entrée de la lumière. La lumière est indispensable à la photosynthèse. Un éclairement précis correspondra à une température optimale précise. Cela signifie qu'il est totalement injustifié d'avoir des températures élevées dans la serre sans discernement. Une température trop élevée entraîne également une baisse de l'humidité relative et, par conséquent, la fermeture des stomates, c'est-à-dire l'étouffement de la réaction de photosynthèse. Le jour et la nuit ont des niveaux d'éclairement différents et donc des températures de consigne différentes ;
UNE CROISSANCE OPTIMALE DES PLANTES (UN PEU DE CHIMIE)
Le bon développement des plantes est obtenu lorsque deux processus se déroulent de manière équilibrée : la respiration (avec absorption d'O2 de l'environnement et libération de CO2) et la photosynthèse (synthèse des sucres avec absorption de H2O e CO2 en présence de lumière et libération d'O2):

6H2O + 6CO2 + énergie lumineuse -> C6H12O6 + 6O2
COMMENT MAXIMISER LES NIVEAUX DE LUMINOSITÉ
Par le passé, l'éclairage pour la croissance végétative était réalisé avec des lampes à vapeur de sodium (HPS) : elles avaient un faible coût et une efficacité moyenne, mais n’étaient pas du tout sélectives, d'où leur consommation élevée et l’engagement d’une forte puissance.

Les lampes LED, qui sont désormais une technologie mature, permettent de réduire considérablement la consommation d'énergie, car elles ne sont en mesure d’émettre que les photons utilisés par les plantes. La technologie à LED permet de réaliser un spectre d'émission sur mesure, ce qui permet de réaliser d'importantes économies d'énergie. La combinaison idéale est d’environ 25 % de LED bleues et de 75 % de LED rouges.
CO2
Il faut savoir qu'en hiver, la concentration de dioxyde de carbone à l'intérieur des serres est en permanence beaucoup plus faible que dans l'atmosphère extérieure (300 ppm) en raison d'une ventilation limitée. Une concentration trop faible limite la photosynthèse. En dessous de 150 ppm, la plupart des plantes cessent de croître. Une augmentation artificielle du pourcentage de CO2 (fertilisation carbonique), portant la concentration à 1 000 ppm, peut entraîner des augmentations de production allant jusqu'à 40 %, avec un gain en termes de qualité (plus de vigueur, plus d'uniformité, plus de résistance aux maladies) et de quantité (meilleur rendement, plantes plus luxuriantes, augmentation de la taille, du nombre et du poids des produits).
L'ARC DES SERRES
Les structures AGRIMEC sont conçues et fabriquées en utilisant la voûte en arc monocentrique.
Largement développé et testé au fil des années, ce choix a souligné les avantages suivants :
  • Réponse au vent : portance (portance verticale) et non poussée transversale
  • Une surface de dispersion inférieure
  • MUne augmentation de la hauteur utile pour une même hauteur maximale
  • Un meilleur gonflage des bâches
  • Une usure réduite des bâches
  • Le déchargement de la neige reste bon
Agrimec recommande de construire la serre « dans la mesure du possible » selon un plan carré, ce qui réduit les surfaces de dispersion au minimum.