Faits :
A.
Par jugement du 12 mai 2017, le Tribunal de police de l'arrondissement de l'Est vaudois a condamné X._ pour lésions corporelles graves par négligence à une peine pécuniaire de 90 jours-amende à 300 fr. le jour, avec sursis pendant deux ans. Sur le plan civil, il a dit que l'intéressé était débiteur d'A._ d'un montant de 30'000 fr., avec intérêts à 5 % l'an dès le 12 mai 2017, à titre d'indemnité pour tort moral, et d'un montant de 33'253 fr. 20, valeur échue, à titre d'indemnité pour les dépenses obligatoires occasionnées par la procédure; pour le surplus, il a donné acte à A._ de ses réserves civiles.
B.
Par jugement du 23 octobre 2017, la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal vaudois a très partiellement admis l'appel formé par X._ et précisé le dispositif du jugement attaqué en ce sens que X._ devait 30'000 fr. plus intérêts, à titre d'indemnité pour tort moral, dont à déduire l'indemnité pour atteinte à l'intégrité reçue par la victime. Elle a confirmé le jugement de première instance pour le surplus.
En résumé, elle a retenu les faits suivants:
B.a. X._ et B._ sont copropriétaires de deux parcelles sises sur le territoire de la Commune de C._, à savoir la parcelle n° xxx acquise en 1994, et la parcelle n° yyy acquise en 2012. Une conduite de gaz passe sous la parcelle n° xxx au bénéfice d'une servitude en faveur de la parcelle n° yyy qu'elle alimentait jusqu'au 3 mai 2014.
B.b. En 2008, X._ et B._ ont entrepris des travaux sur la parcelle n° xxx de C._. Le 30 juillet 2008, ils ont présenté, par l'intermédiaire de leur mandataire de l'époque D._, ingénieur géomètre, une demande de permis de construire relative à la construction d'un parking visiteur extérieur, à l'agrandissement du garage souterrain, à la pose de panneaux solaires photovoltaïques en toiture et à la création d'un porche d'entrée.
Les travaux ayant débuté avant même la mise à l'enquête, le Chef du Service de l'urbanisme de la commune de C._, se référant à la demande de permis de construire précitée, a enjoint le mandataire de X._ et B._, par courrier du 19 août 2008, d'interrompre tout travail destiné à la réalisation des ouvrages précités, émettant toute réserve s'agissant de l'aménagement du local au-dessous de la dalle du parking, celui-ci ne paraissant pas réglementaire.
Par lettre du 22 août 2008, D._ a invité X._ et B._ à interrompre immédiatement tout travail en rapport avec les ouvrages mis à l'enquête, attirant leur attention sur la réserve contenue dans le courrier du 19 août précédent de la commune de C._.
Par lettre du 29 août 2008, la Compagnie du gaz a informé D._ qu'une conduite de gaz se trouvait dans l'emprise du projet de construction précité. D._ a déclaré n'avoir eu aucun contact avec la Compagnie de gaz et n'avoir pas reçu d'information relative aux conduites du gaz. Il n'est pas établi que ce courrier ait été transmis à X._.
Par courrier recommandé adressé le 27 novembre 2008 à D._, la Municipalité de C._ a donné son accord au permis de construire moyennant la production de nouveaux plans et la suppression du local prévu sous la dalle du parking, lequel n'était pas conforme aux dispositions légales, le bâtiment principal et les dépendances existantes sur le bien-fonds de X._ et de B._ ayant épuisé le potentiel constructible.
Le 8 janvier 2009, la commune de C._ a porté à la connaissance de D._ qu'elle avait pris acte de la modification proposée consistant concrètement à « murer » entièrement la face servant de soutien à cet ouvrage, tout en attirant l'attention des copropriétaires sur le fait « qu'aucun autre travail ayant pour conséquence d'occuper peu ou prou l'espace non construit de la parcelle ne [pourrait] être autorisé ».
Le 17 février 2009, la commune de C._ a délivré à X._ et à B._ le permis de construire relatif au parking visiteur extérieur, à l'agrandissement du garage souterrain, à la pose de panneaux solaires photovoltaïques en toiture et à la création d'un porche d'entrée.
X._ n'a pas respecté l'ordre donné par la commune de murer le local qu'il avait commencé à construire et a poursuivi ses travaux. Il a aménagé sous la dalle du parking extérieur un sauna et des toilettes, et y a installé l'électricité. Au début 2013, il a posé deux portes, à savoir une porte extérieure et une porte intérieure séparant le sauna proprement dit du « hall » de la dépendance, fermant ainsi ce local.
B.c. Le 3 mai 2014, vers 16h25, au chemin E._ à C._, une explosion d'atmosphère est survenue dans cette dépendance.
Lors de l'explosion, A._, né en 1973, ami du couple X._ et B._, se trouvait à l'intérieur du local en question et a été projeté à l'extérieur par l'effet de souffle. A._, qui était entré dans ce local pour aller aux toilettes, a allumé la lumière. L'ouverture de la porte et l'enclenchement de l'électricité ont provoqué une déflagration, qui a soufflé les deux portes, intérieure et extérieure, et gravement brûlé A._.
Les investigations mises en oeuvre ont permis de constater que du gaz s'était accumulé dans le sauna en raison de la fuite d'une conduite de gaz passant sous la dépendance construite par X._ sans autorisation et en violation des injonctions qui lui avaient été faites par la commune. La concentration de gaz dans le local avait alors atteint des proportions permettant son inflammation.
B.d. A._ a souffert de brûlures au deuxième et au troisième degré, sur environ 65% du corps. Consécutivement à l'accident décrit ci-dessus, il présente une limitation fonctionnelle des membres supérieurs - estimée à environ 70% pour la main droite et à 60% pour la main gauche - avec une persistance de paresthésies des extrémités des quatre membres plus marquée au membre inférieur gauche avec une parésie du gros orteil gauche. Il a été hospitalisé au Service des brûlés du Centre hospitalier F._ où il a passé trois semaines dans un coma artificiel. Après deux mois d'hospitalisation, il a été transféré à la Clinique G._, où il a séjourné durant trois mois.
B.e. Une expertise a été confiée au Bureau romand de l'Inspection technique de l'industrie gazière suisse (ITIG). Dans son rapport du 8 juillet 2015, l'expert a expliqué que l'explosion était due à un mélange de gaz naturel dans l'air du local du sauna et d'une source d'allumage, qu'il était très difficile de calculer la quantité de gaz qui s'était répandue dans les locaux, que la situation était devenue dangereuse dès la pose de la porte d'entrée de ces nouveaux locaux, le gaz provenant de la fuite pouvant alors y pénétrer et s'y accumuler jusqu'à une concentration explosive, et que l'inétanchéité de la conduite de gaz passant sous la construction avait rendu possible l'entrée du gaz et son accumulation dans le local de cette nouvelle construction non aérée par le biais d'interstices dans la construction du local. L'expert n'a pas pu se prononcer sur l'impact qu'ont eu les travaux effectués au-dessus de la conduite sur la résistance à la corrosion, et donc sur l'étanchéité, de la conduite de gaz en cause.
C.
Contre ce dernier jugement cantonal, X._ dépose un recours en matière pénale devant le Tribunal fédéral. Il conclut, principalement, à la réforme du jugement attaqué en ce sens qu'il est libéré du chef de prévention de lésions corporelles graves par négligence et qu'il lui est alloué une indemnité au sens de l'art. 429 al. 1 let. a CPP; à titre subsidiaire, il conclut à l'annulation du jugement attaqué et au renvoi de la cause à l'autorité précédente pour nouvelle décision.
Considérant en droit :
1.
Le recourant critique l'établissement des faits, qu'il qualifie de manifestement inexact sur plusieurs points.
1.1. Le Tribunal fédéral n'est pas une autorité d'appel, auprès de laquelle les faits pourraient être rediscutés librement. Il ne peut revoir les faits établis par l'autorité précédente que si ceux-ci l'ont été de manière manifestement inexacte (art. 97 al. 1 LTF), c'est-à-dire arbitraire (sur cette notion, cf. ATF 140 I 201 consid. 6.1 p. 205) et pour autant que la correction du vice soit susceptible d'influer sur le sort de la cause (art. 97 al. 1 LTF). En bref, une décision n'est pas arbitraire du seul fait qu'elle apparaît discutable ou même critiquable; il faut qu'elle soit manifestement insoutenable, et cela non seulement dans sa motivation mais aussi dans son résultat (ATF 143 IV 241 consid. 2.3.1 p. 244).
Le grief d'arbitraire doit être invoqué et motivé de manière précise (art. 106 al. 2 LTF). Le recourant doit exposer, de manière détaillée et pièces à l'appui, que les faits retenus l'ont été d'une manière absolument inadmissible, et non seulement discutable ou critiquable. Il ne saurait se borner à plaider à nouveau sa cause, contester les faits retenus ou rediscuter la manière dont ils ont été établis comme s'il s'adressait à une juridiction d'appel (ATF 134 II 349 consid. 3 p. 352; 133 IV 286). Le Tribunal fédéral n'entre pas en matière sur les critiques de nature appellatoire (ATF 142 III 364 consid. 2.4 p. 368).
1.2. Le recourant reproche à la cour cantonale d'avoir retenu, de manière arbitraire, que le local litigieux ne figurait pas dans le dossier de la mise à l'enquête. A l'appui de ce grief, il invoque les premiers plans de mise à l'enquête datés du 28 juillet 2008, où figurait le local litigieux (pièce 7), la décision du 27 novembre 2008 de la Commune de C._ qui refusait la construction d'un " local prévu sous la dalle du parking " (pièce 7) ainsi que le courrier du 29 août 2008 de mise en garde de la H._ SA adressé à D._ (pièce 6, annexes 5).
Selon l'état de fait cantonal, le 30 juillet 2008, le recourant et son épouse ont présenté, par l'intermédiaire de leur mandataire de l'époque D._, ingénieur géomètre, une demande de permis de construire relative à la construction d'un parking visiteur extérieur, à l'agrandissement du garage souterrain, à la pose de panneaux solaires photovoltaïques en toiture et à la création d'un porche d'entrée. L'enquête publique, qui a eu lieu du 22 août 2008 au 23 septembre 2008, a porté uniquement sur ces quatre objets. Par décision du 27 novembre 2008, la Municipalité de C._ a donné son accord au permis de construire concernant les quatre objets précités, moyennant la production de nouveaux plans et la suppression du local prévu sous la dalle de parking, précisant que celui-ci n'était pas conforme aux dispositions légales. Comme le recourant s'était engager à " murer " entièrement la face servant de soutien au local et à n'effectuer aucun autre travail ayant pour conséquence d'occuper l'espace non construit, la Commune de C._ a délivré au recourant le permis de construire relatif au parking visiteur extérieur, à l'agrandissement du garage souterrain, à la pose de panneaux solaires photovoltaïques en toiture et à la création d'un porche d'entrée.
Il ressort ainsi clairement de la demande de permis de construire et de la feuille d'enquête que la mise à l'enquête n'a porté que sur la construction d'un parking visiteur extérieur, l'agrandissement du garage souterrain, la pose de panneaux solaires photovoltaïques en toiture et la création d'un porche d'entrée; elle n'a jamais concerné le local sis au dessous de la dalle de parking. La cour cantonale n'a donc pas versé dans l'arbitraire en retenant que le local litigieux ne figurait pas dans le dossier de mise à l'enquête. Elle n'est pas non plus tombée dans l'arbitraire en retenant que " l'ingénieur géomètre n'a été mandaté, en 2008, que pour établir le dossier de mise à l'enquête d'une dalle de parking et d'autres objets, mais non d'un local sous cette dalle " (jugement attaqué p. 28).
1.3. Le recourant fait grief à la cour cantonale d'avoir retenu, de manière arbitraire, que D._ n'était pas apte à gérer le problème relatif à la conduite de gaz, dans la mesure où, en 2000, lors de la construction de la piscine du recourant, une conduite avait été arrachée, alors que le bureau de D._ avait justement été mandaté lors de la mise à l'enquête publique. Il explique que le chantier de construction de la piscine a été mené sous la direction de l'architecte I._ et non sous celle de D._.
Ce grief n'est pas pertinent, En effet, le recourant a mandaté l'ingénieur géomètre pour la mise à l'enquête de la construction d'un parking visiteur extérieur, ainsi que de trois autres objets; le mandat ne portait pas sur la construction du local litigieux situé sous la dalle du parking. Dans ces conditions, l'éventuelle incompétence de l'ingénieur géomètre est sans influence sur l'issue du litige.
2.
Le recourant conteste avoir violé un devoir de prudence.
2.1. L'art. 125 CP réprime le comportement de celui qui, par négligence, aura fait subir à une personne une atteinte à l'intégrité corporelle ou à la santé. Agit par négligence quiconque, par une imprévoyance coupable, commet un crime ou un délit sans se rendre compte des conséquences de son acte ou sans en tenir compte. L'imprévoyance est coupable quand l'auteur n'a pas usé des précautions commandées par les circonstances et par sa situation personnelle (art. 12 al. 3 CP).
Pour qu'il y ait négligence, il faut que l'auteur ait, d'une part, violé les règles de prudence que les circonstances lui imposaient pour ne pas excéder les limites du risque admissible et que, d'autre part, il n'ait pas déployé l'attention et les efforts que l'on pouvait attendre de lui pour se conformer à son devoir (ATF 135 IV 56 consid. 2.1 p. 64; 134 IV 255 consid. 4.2.3 p. 262). Pour déterminer plus précisément les devoirs imposés par la prudence, on peut se référer à des normes édictées par l'ordre juridique pour assurer la sécurité et éviter des accidents. A défaut de dispositions légales ou réglementaires, on peut recourir à des règles analogues qui émanent d'associations privées ou semi-publiques lorsqu'elles sont généralement reconnues. La violation des devoirs de la prudence peut aussi être déduite des principes généraux, si aucune règle spéciale de sécurité n'a été violée (ATF 133 IV 158 consid. 5.1 p. 162).
Un comportement viole le devoir de prudence lorsque l'auteur, au moment des faits, aurait pu, compte tenu de ses connaissances et de ses capacités, se rendre compte de la mise en danger d'autrui (ATF 136 IV 76 consid. 2.3.1 p. 79). Il faut donc se demander si l'auteur pouvait prévoir, dans les grandes lignes, le déroulement concret des événements. Cette question s'examine en suivant le concept de la causalité adéquate. Le comportement de l'auteur doit, selon le cours ordinaire des choses et l'expérience de la vie, être de nature à provoquer ou au moins à favoriser un résultat tel que celui qui s'est produit. Le lien de causalité adéquate doit être nié seulement lorsque des circonstances tout à fait extraordinaires, comme la faute concomitante de la victime, respectivement d'un tiers ou des défauts de construction ou de matériel, interviennent comme causes concomitantes avec lesquelles on ne devait pas compter et qui, de ce fait, pèsent si lourd qu'elles apparaissent comme la cause la plus vraisemblable et la plus immédiate du résultat et qu'ainsi elles relèguent au second plan les autres facteurs, comme le comportement de l'auteur (ATF 135 IV 56 consid. 2.1 p. 65). L'étendue du devoir de diligence doit s'apprécier en fonction de la situation personnelle de l'auteur, c'est-à-dire de ses connaissances et de ses capacités (ATF 135 IV 56 consid. 2.1 p. 64; 122 IV 145 consid. 3b/aa p. 147). S'il y a eu violation des règles de la prudence, encore faut-il que celle-ci puisse être imputée à faute, c'est-à-dire que l'on puisse reprocher à l'auteur, compte tenu de ses circonstances personnelles, une inattention ou un manque d'effort blâmables (ATF 134 IV 255 consid. 4.2.3 p. 262). L'attention et la diligence requises sont d'autant plus élevées que le degré de spécialisation de l'auteur est important (ATF 138 IV 124 consid. 4.4.5 p. 128).
2.2.
2.2.1. La cour cantonale a considéré que le recourant avait violé son devoir de prudence en construisant un local sans le soumettre à l'enquête publique, alors qu'il savait qu'une conduite de gaz traversait sa parcelle. Elle a jugé qu'il ne pouvait pas reporter la faute sur l'ingénieur géomètre, D._. En effet, celui-ci n'était pas un architecte, mais un ingénieur géomètre et n'était pas apte à gérer le problème des canalisations de gaz puisqu'en 2000, lors de la construction de la piscine pour laquelle il avait aussi mandaté le bureau de D._, une conduite de gaz avait été arrachée par les ouvriers et que la Compagnie de gaz avait alors exigé que le tracé de la conduite soit modifié afin qu'il ne passe plus sous la piscine. Au demeurant, l'ingénieur géomètre n'avait été mandaté, en 2008, que pour établir le dossier de mise à l'enquête d'une dalle de parking et d'autres objets mais non d'un local sous cette dalle (jugement attaqué p. 28 ss).
2.2.2. Le recourant soutient avoir soumis le projet de construction du local litigieux à l'enquête publique et avoir fait appel à un spécialiste, D._, ingénieur géomètre breveté. Il n'avait pas été informé par ce dernier du courrier du 29 août 2008 de la Compagnie de gaz qui évoquait un problème sécuritaire. En tant que citoyen lambda, il n'était pas censé connaître les Directives SSIGE G2, qui interdisaient d'ériger au-dessus d'une conduite de gaz un bâtiment étranger à l'exploitation. Il ne ressortait pas du courrier du 27 novembre 2008 de la Commune de C._ que la construction du local pouvait engendrer des problèmes sécuritaires, le seul élément problématique soulevé par la commune étant le non-respect du coefficient d'occupation. En définitive, le recourant ne pouvait pas se rendre compte d'un quelconque problème sécuritaire, puisque personne ne l'en avait informé et qu'il avait chargé un professionnel de constituer un dossier d'enquête. En construisant le local litigieux sans autorisation, il avait seulement violé la règle relative au coefficient du sol. Or, il n'était pas objectivement prévisible qu'en outrepassant l'injonction communale de ne pas construire le local en raison du non-respect du coefficient d'utilisation du sol, il allait générer un risque d'explosion.
2.3.
2.3.1. Lorsque le recourant soutient qu'il a soumis à l'enquête publique la construction du local litigieux, il s'écarte de l'état de fait cantonal, sans en démontrer l'arbitraire; son grief est irrecevable (cf. consid. 1.2 ci-dessus). Selon l'état de fait cantonal, le recourant a effectué une construction " sauvage ". L'omission de la formalité de la mise à l'enquête publique constitue une grave violation, par le propriétaire, de ses obligations légales et des règles de prudence qui s'imposent à lui. L'enquête n'a pas pour seul but de faire respecter un coefficient d'utilisation du sol. Elle informe les autorités, d'une part, les voisins intéressés, d'autre part, d'un projet de construction et permet ainsi à ces autorités et ayants droit de s'assurer du respect de toutes les normes applicables, que ce soit en matière de sécurité des constructions, de protection contre les sources de pollution, de droit du voisinage et de droit de propriété, etc. (art. 1 al. 2 et 90 de la loi vaudois sur l'aménagement du territoire et les constructions du 4 décembre 1985; RSV 700.11). Ainsi, si le recourant avait soumis à l'enquête publique la construction du local sous la dalle du parking, les services de la Compagnie du gaz en auraient eu connaissance et auraient pu intervenir pour déplacer la conduite de branchement et éviter qu'elle ne se trouve sous un espace confiné.
Le recourant soutient en vain qu'il a respecté son devoir de prudence, en faisant appel à un spécialiste, afin qu'il vérifie la conformité de son projet sous tous les angles. Par cette argumentation, il s'écarte à nouveau de l'état de fait cantonal, de sorte que son grief est irrecevable. En effet, selon le jugement cantonal, il n'a mandaté l'ingénieur géomètre en 2008 que pour établir le dossier de la mise à l'enquête d'une dalle de parking et de trois autres objets, mais non d'un local sous cette dalle. Le recourant a construit le local litigieux sous la dalle du parking, pour partie avant et pour partie après avoir mandaté D._, qui n'a jamais été chargé de la direction des travaux. Le recourant devait soit mandater une personne censée connaître les règles applicables en matière de construction pour l'entier du projet, et non seulement pour l'un de ses aspects, soit connaître lui-même ces règles.
Selon l'état de fait cantonal, le recourant devait savoir que des conduites de gaz traversaient sa parcelle. En effet, dans le courant de l'année 2000, il avait fait construire une piscine. Durant les travaux, la conduite de gaz avait été arrachée. Par télécopie du 14 septembre 2000, la Compagnie du gaz avait informé l'architecte mandataire du recourant qu'une conduite de gaz se trouvait sous l'emprise de la construction de la piscine et devait être déplacée. La Compagnie de gaz avait alors exigé que le tracé de la conduite soit modifié afin qu'il ne passe plus sous la piscine. Au vu de cette expérience, il appartenait au recourant, s'il voulait construire un local sur sa parcelle, d'effectuer un contrôle ou de se renseigner sur la présence d'un tel ouvrage et de prendre les mesures nécessaires.
Le recourant fait valoir que la Commune de C._ s'est bornée à invoquer la violation du coefficient d'occupation du sol (ci-après: COS) et qu'elle a autorisé le murage du local. Selon lui, en ne respectant pas les injonctions de la commune, il n'aurait donc violé que la réglementation sur le COS. Dans son courrier du 27 novembre 2008, la Municipalité de C._ n'a jamais dit que le local destiné à l'aménagement de son sauna était autorisé sous réserve d'une modification du COS, mais a subordonné l'octroi du permis de construire pour un parking extérieur et trois autres objets à la suppression du local prévu sous la dalle du parking. Le recourant ne pouvait déduire de ce courrier que la construction litigieuse respectait les normes de sécurité. En effet, comme ce local - non soumis à l'enquête publique - ne respectait pas la règlementation sur le COS et qu'il devait être démoli, les autorités n'avaient pas à vérifier que les normes de sécurité et de salubrité de cette construction soient respectées.
2.3.2. En définitive, le recourant a violé son devoir de prudence en construisant un local sans l'avoir soumis préalablement à autorisation, alors qu'il savait qu'une conduite de gaz traversait sa parcelle. Sa faute ne se limite donc pas à la seule violation du COS. C'est en vain que le recourant conteste la réalisation du lien de causalité. Son comportement, à savoir la construction, sans autorisation et en violation des dispositions de sécurité, d'un local fermé sans se soucier du tracé de la conduite de gaz qui traversait la parcelle, était propre, selon le cours ordinaire des choses et l'expérience de la vie, à entraîner un résultat du genre de celui qui s'est produit. En conséquence, la cour cantonale n'a pas violé le droit fédéral en retenant que le recourant avait violé son devoir de prudence et s'était rendu coupable de lésions corporelles graves par négligence.
3.
Le recourant conteste l'octroi à la partie plaignante d'une indemnité pour les dépenses occasionnées par la procédure eu égard au fait qu'il conclut à son acquittement et à la libération du paiement des frais de justice.
Ce grief doit être rejeté, dans la mesure où la condamnation du recourant est confirmée.
4.
Le recours doit être rejeté dans la mesure où il est recevable.
Le recourant qui succombe doit supporter les frais judiciaires. Il n'y a pas lieu d'allouer d'indemnité à l'intimé qui n'a pas déposé de mémoire dans la procédure devant le Tribunal fédéral.
Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce :
1.
Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2.
Les frais judiciaires, arrêtés à 3'000 fr., sont mis à la charge du recourant.
3.
Le présent arrêt est communiqué aux parties et à la Cour d'appel pénale du Tribunal cantonal du canton de Vaud.
Lausanne, le 14 mai 2018
Au nom de la Cour de droit pénal
du Tribunal fédéral suisse
Le Président : Denys
La Greffière : Kistler Vianin