Brevet FR2232986A1 — publié le 19750110

La présente invention a pcur objet une nouvelle serre horticole. Le secteur technique de l'inventicn est celui de la construction des serres horticoles, notamment des serres destinées aux cultures 'florales sous des climats ensoleilles. Les serres horticoles traditionnelles destinées aux cultures dans les pays ensoleillés, comportent des parois latérales et un toit formés de surfaces transparentes, généralement des vitrages en sinople épaisseur ou bien des films de matière plastique montes sur des arceaux semi-circulaires, Cette conception repose sur le principe outil faut laisser penetrer le maximum de lumière solaire dans la serre, celle-ci étant nécessaire à la photosynthèse et constituant, d'autre part, un apport gratuit d'énergie caIorifique. Ces serres traditionnelles présentent plusieurs inconvénients Sur le plan visuel, erles constituent une véritable pollution de l'environnement et ceci est d'autant plus grave et Intolérable que ces serres sont situées, par nature, dans les régions ensoleillées et touristiques. Sur le plan econonique, à un investisserent important par mètre carré construit, s'ajoutent des frais de fonctionnement levés par suite de la très mauvaise isolation thermique des vitrages et des files en matière plastique ce qui entraîne la nécessité d'une installation de chauffage puissante pour les périodes de froid intense Sur le plan de l'entretien, les serres traditionnelles sont très vulnérables en cas de chute de grêle Enfir sur le plan de la culture, les serres traditionnelles condu-- sent à une concentration de la chaleur au sommet de Ia serre vers le milieu de La journée et notamment en été, ce qui diminua le rendement de croissance des plantes et risque de bruler les fleurs et les pousses notamment les têtes de rosiers. Pour éviter ce risque, on doit recourir à des solutions compensatrices complexes telles que châssis ouvrants, peinture des vitres supérieures, aspersion etc.... L'objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvé nients des serres traditionnelles Cet objectif est atteint au moyen de serres comportant une toiture opaque isolée thermiquement. Cette toiture est formée, de préférence, d'un matériau isolant thermique placé entre deux feuilles imperméables. Par exemple, la toiture est formée de panneaux en aggloméré de bois et d'un matelas en laine de roche ou de verre, placés- entre deux feuilles de matière plastique. De préférence, cette toiture présente une double pente vers une gouttière longitRdinaIe centrale On obtient ainsi une toiture dont le coefficient K d'échange thermique descend à 0,6 tandis que les toitures transparentes des serres traditionnelles ont un coefficient K de l'ordre de 6. Il parait surprenant de proposer des serres ayant une toiture isolée thermiquement et donc furcément opaque alors qu on consiedre généralement que les serres doivent présenter un maximum de surfaces transparentes à la lumiere solaire, celle-ci e tant favorable à la croissance des plantes Les inventeurs ont remarqué que a toiture laissait pénétrer la lu mièvre solaire principalement dans le milieu de la journée, lorsque le scleil est au voisinage du Zénith et surtout pendant l'été ou les demi-saisons déjà chaudes lorsque la luminosité est très élevée Par contre, la toiture représente une grande surface à travers laquelle la déperdition calorifique est très élevée pendant les journées froides. Les inventeurs ont constate qu'en isolant thermiquement la toiture le gain- obtenu sur la puissance nécessaire des instaîlatirns de chauffage et sur la consommation d'énergie calorifique pendant les périodes froides était nette- ment plus avantageux que la perte de luminosité et d'apport calorifique à travers Ia toiture. Suivant une autre caractéristique d'une serre selon Xt.ir.ventioúr les faces latérales de ceIle-ei sont constituées par des châssis vitres comportant des doubles vitres séparées par une lame d'air. On obtient ainsi des faces latérales dont le coefficient K peut être abaissé à 0,6 environ ou même plus Du fait de la bonne isolation thermique de la toiture et des faces latérales, les serres selon l'invention peuvent etre équipées d'un chauffage électrique sans que cela aboutisse à des frais de cnt sommation exhorbitants avec tous les avantages du chauffage électrique du point de vue sImplicité d'installation et de fonctionnement et du point de vue de la diminution de pollution de l'atmosphère. L'investissement en installation de chauffage d'une serre selon 1 invention est estimé a une valeur comprise entre 25 et 35 francs par m2 de serresselon Le procédé utilisé,et les frais de chauffage sont de l'ordre de 4 francs par m2 et par an aIors qu'jus s'élèvent à 8,5 francs par m2 et par an dans une serre traditionnelle. Selon une autre caractéristique de 1 invention, les parois latérales de la serre sont inclinées par rapport à l'horizontale, l'angle d'inclinaison étant choisi selon l'orientation et la latitude de telle sorte que les parois soient perpendiculaires à la direetion des rayons solaires aux premières et aux dernières heures du jour.- Cette disposition présente l'avantage de réduire au maximum les pertes de lumière par réflexion aux heures ou l'énergie solaire est effectivement la plus utile, la chaleur de midi étant généralement inutile et parfois nuisible. Afin d'obtenir une serre symétrique, l'axe longitudinal de celle-ci est orienté de preference Nord-Sud. L'inclinaison des faces latérales par rapport à l'horizontale est comprise entre 65 et 75". Une serre selon l'invention comporte, de préférence, une ossature formée de portiques dont les montants latéraux débordent au delà des parois latérales de la serre. Le résultat de l'invention est un nouveau produit constitué par une serre horticole. Outre les avantages énumérés précédemment, cette serre présente les avantages suivante. Sa toiture ne risque pas d'être détériorée par les crûtes de grêle. Ces toitures s'insèrent dans le paysage de façon moins agressive que les toitures de serres transparentes. On peut meme envisager de les recouvrir de gazon. L'aspect d'ensemble des serres selon l'invention est celui de logements modernes sans étage. Les montants de l'ossature et les poutrelles horizontales reliant cewci et placées au-dessus de la toiture de la serre forment une pergola sur laquelle -il est possible de faire eo-ser des plantes grimpantes qui améliorent l'insertion harmoniqùe dans -le paysage sans trop projeter d1embre sur les parois latérales des serres. La toiture opaque et isolée des'serres selon l'invention évite, pendant le milieu des journées d'été, l'apport excessif de chaleur provenant de l'ensoleillement dé la toiture et évite les risques de brulure des jeunes pousses et des fleurs dans la partie haufe de la serre. Les parois latérales inclinées empeehent de cultiver des plantes d'une certaine hauteur au voisinage des parois. Cependant, si les plantes sont cultivées en plein sol, les racines de celles qui sont au voisinage des parois restent dans un sol chauffé ce qui est favorable à leur croissance. L'investissement entraîné par le coût de la construction et de l'équipement d'une serre selon ltinvention est estimé à environ 130 Frs/m2 au lieu de 2(r0. Frstm2 pour les serres traditionnelles. La description suivante se réfère aux dessins annexés qui représentent, à titre d'exemple non limitatif, un mode de réalisation d'une serre se lon l'invention. La figure 1 est une vue d'ensemble en perspective. -La figure 2 est une coupe transversale passant par un des portiques de l'ossature. La figure 3 est une coupe à grande échelle d'une portion de toiture. La figure 1 represente une serre désignée 1 dans son ensemble. Celle-ci est composée d'une ossature formé de portiques 2 raliis entre eux par des poutrelles horizontales 3 Cette ossature peut être en bois ou métallique. La serre proprement dite comporte une toiture opaque 4, à dou1,le pente vers une gouttière centrale 5, deux parois latérales vitrées ta, et des pignons 7. Les portiques 2 débordent au delà ,des parois latérales 6 et au-dessus de la toiture et forment une pergola sur laquelle on peut faire ponts ser des plantes grimpantes masquant en partie le dessus de la serre Ces portiques forment une charpente hyperstatique Ils sont espacés les uns des autres par exemple de 3,80 mètres La figure 2 est une coupe transversale à travers un des portiques 2.Celui-ci se compose de deux montants latéraux 2a, 2b et diurne poutre 10- rizontale 2c supportant les poutrelles 3. Il se compose, en nuire, de deux jambes de force Sa, 8b, qui sont incorporées dans les parois latérales, d'un pilier central 9 et de deux poutrelles transversales lova et lEb sur lesquelles sont fixés des supports longitudinaux 11 supportant la toiture. En variante, le pilier central 9 peut etre supprimé, les poutrelles 10a et 10b étant alors suspendues à la poutre 2c. La figure 3 represente une coupe transversale de la toiture Celle-ci est composée d'un revetement multicouche posé sur les-supports longitudinaux 11. Ce revetement est constitué de deux films en matière plas tique 12a et 12b entre lesquels sont disposés des panneaux rigides 13 en aggloméré de bois et un matelas 14 de matériaux isolants thermiques, par exemple des panneaux en laine de verre ou de roche. La feuille 12b sert à assurer l'étanchéité de la toiture Elle pourrait être remplacée par tout autre revetement imperméable, par exemple par une bâche imperméabilisée La feuille 12a sert à assure-r la protection de la toiture contre les condensations qui se produisent à l'intérieur de la serre La toiture 4 présente une double pente dirige vers la gouttière centrale 5 servant à l'évacuation des eaux de pluie, Les faces latérales 6a, 6b sont constituées par des doubles vitres séparées par une lame d'air ayant un très bon coefficient de conductibilité K de ltordre de 0,6 Kcal/m/h/#t. Ces vitres sont inclinées par rapport à l'horizontale de telle sorte qu'elles soient sensiblement perpendiculaires aux rayons solaires aux premières et dernières heures du jour. Par exemple, l'angle a fondé par ces vitres avec llhorizontale est compris ertre 650 et 75 . Une inclinaison d'environ 72 convient bien sous nos latitudes. L'axe longitudinal de la serre est disposé, de préférence dans la direction Nord-Sud et la serre est symétrique par rapport au plan vertical longitudinal. e titre d'exemple on indique ci-apres les dimensions d'une serre destinée à la culture des rosiersfen pleine terre,dans le Sud-Est de la France largeur 9m autorisant cinq rangs de rosiers; longueur 40 ; hauteur maximum 3,5 m sous pance permettant aux rosiers d'atteindre une hauteur de 2,5 menviron Une serre selon l'invention est équipée d'un chauffage permettant de maintenir à l'intérieur une température de 150 Far les nuits d'hiver les plus froides ou règne une température extérieure de - 8 . Grâce à la bonne isolation de la toiture et des parois latérales, il suffit d'une installation de puissance moyenne qui peut même être électri- que. Le coèt de l'installation de chauffage varie entre 35 et 45 Francs par m2 de serre. La serre comporte sur les pignons des ventilateurs 15 et des entrées d'air frais 16- munies d'un volet de fermeture, permettant de renouveler l'atmosphère. Des humidificateurs d'air programmes permettent de maintenir un degré hygrométrique élevé à l'intérieur de la serre. Enfin des rampes d'éclairage peuventetre installées à l'intérieur de la serre, lesquelles s'éclairent successivement et progressivement afin de maintenir dans la journée un éclairement minimum de 1500 lux en. tout point de la serre lorsque la lumière naturelle est trop faible. L'éclairement de 1500 lux est celui qui conduit à un rapport optimum entre l'activité de photosyntheses et le cout de l'éclairage. La nécessité d'installer un éclairage découle en partie du fait que la toiture opaque réduit la luminosité naturelle. Mais le coût dhl'installa- tion d'éclairage est estimé à environ 3 Francs par w2 de serre,coût qui est nettement inférieur à l'économie réalisée sur l'installation de chauffage. D'autre part, l'installation d'éclairage permet d'accélérer également la photosynthèse pendant les jours sombres où l'éclairage naturel serait insuffisant même dans une serre à toit transparent. Bien entendu, sans sortir du cadre de l'invention,diverses modifications équivalentes pourront être apportées par l'homme de l'art à la serre qui vient d'être décrite uniquement à titre d'exemple. R E V E N D T C A T I O N S 1 - Produit nouveau constitué par une serre horticole, caractérisée en ce qu'elle comporte une toiture opaque isolée thermiquement. 2 - Serre horticole selon la revendication 1, caractérisee en ce que ladite toiture est composée dune couche d'un matériau isolant thermique placé entre deux feuilles imperméables. 3 - Serre horticole selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite toiture est formée d'un revêtement multi couche comprenant de la laine de verre ou de roche et des panneaux en aggloméré de bois placés entre de4x feuilles de matière plastique. 4 - Produit nouveau selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, carac térisé en ce que ladite toiture présente une double pente vers une gout tière longitudinale centrale. 5 - Serre selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les faces latérales sont constituées par des châssis vitrés comportant des doubles vitres séparées par une lame d'air. 6 - Serre selon la revendication 5, csaractériséeen ce que lesdites faces latérales sont inclinées par rapport à l'horizontaIe de façon à etre sensiblement perpendiculaires aux rayons solaires dans les premières et dernières heures du jour 7 - Serre selon la revendication 6, ayant un axe longitudinal Nord-Sud, caractérisée en ce que les faces latérales forment avec l'horizontale un angle comp-ris entre 650 et 750L 8 - Serre selon l'une quelconque des revendications 1- à 7 > caractérisée en ce qu'elle comporte une- ossature formée de portiques dont Les montants latéraux débordent au dclà des parois latérales de la serre et dont la traverse superieure passe au-dessus de la toiture de la serre, lesquels montants sont réunis par des poutrelles longitudinales disposées au-dessus de la toiture de la serre formant une pergola. 9 - Serre selon l'une quelconque des revendications I à 8, caractérisée en ce qu'elle comporte une installation d'éclairage dont l'allumage progres sif est commandé automatiquement pour maintenir pendant la journée en tous points de la serre, un éclairement minimum 10 - Serre selon la revendication 9 caractérisée en ce que ledit éclairement minimum est d'environ 1500 lux.