Construire une serre au jardin

S’agissant a priori d’une construction durable, il est essentiel de faire les bons choix, notamment en matière de matériaux de couverture et d’implantation sur le terrain ; le tout bien souvent dans le cadre d’un budget contraint.

 Les critères de choix des matériaux translucides de couverture ; comment bien décrypter les informations techniques

La bonne croissance des plantes est la résultante de nombreux facteurs combinés parmi lesquels la lumière a une influence prépondérante. La lumière incidente qui arrive sur le matériau de couverture subit des modifications au moment où elle traverse le matériau :

• Une part plus ou moins grande de la lumière visible est arrêtée par le matériau. La partie qui traverse le matériau définit le taux de pénétration de la lumière qui s’exprime en pourcentage de la lumière globale délivrée par le soleil.
• La lumière pénétrante se subdivise en lumière directe qui peut se comparer à celle que l’on reçoit sous un ciel sans aucun nuage et la lumière diffuse qui se compare à celle reçue sous un ciel couvert.

Dans un passé récent, nous avions tendance à privilégier le meilleur taux de pénétration en lumière directe. Tenant compte des effets du changement climatique, amorcé depuis quelques années, conduisant à un accroissement des périodes d’incidence solaire maximale ; nous pensons qu’il convient désormais d’être moins exigeant sur le taux de pénétration et de privilégier la lumière diffuse qui réduit les effets d’ombre à l’intérieur de la serre et assure une meilleure diffusion de la lumière sur l’ensemble des organes des plantes, notamment lorsqu’on utilise la troisième dimension, avec les plantes palissées, permettant une pleine occupation du volume de la serre.

Les principaux matériaux de couverture des serres

Pour le choix des matériaux, nous retiendrons les critères suivants :

• Le taux de pénétration de la lumière et sa répartition en lumière directe et en lumière diffuse.
• La thermicité, de laquelle découle l’effet serre
• La durabilité
• Les contraintes de mise en œuvre, les avantages et les inconvénients

Le verre : Ce matériau, encore très souvent employé, sert aussi de référence pour la comparaison de ses propriétés à celle des autres matériaux. Il est encore de nos jours celui qui possède le meilleur compromis sur l’ensemble des caractéristiques :

• Le taux de pénétration de la lumière est de l’ordre de 95%
• La thermicité est très bonne, il possède la meilleure sélectivité dans le rayonnement infrarouge. De jour, il laisse passer les infrarouges courts du rayonnement solaire et intercepte, en grande partie, les infrarouges longs émis la nuit en direction de l’atmosphère. Ce matériau procure le meilleur effet serre.
• Le verre intercepte une grande partie du rayonnement ultraviolet. Pour la petite histoire, en été, sans précaution, on peut subir des coups de chaleur, mais on ne craint pas les coups de soleil !
• Qualifié de verre horticole, il se présente sous forme de « feuilles de verre » d’épaisseur la plus courante 4 mm et de différentes dimensions en lien avec la charpente utilisée pour le soutenir. On distingue deux qualités :
  • Le verre lisse : l’épaisseur du matériau est constante et les 2 faces sont dépourvues de toute aspérité. Il laisse pénétrer un maximum de lumière directe (supérieure à 90%). C’est un matériau durable cependant sensible à la casse. Toutefois, correctement posé, il est peu sensible à la grêle ordinaire.
  • Le verre martelé, aussi appelé verre cathédrale : sur ce type de verre, la face intérieure est lisse, la face extérieure est ondulée. La transmission lumineuse globale est plus faible que celle du verre lisse et elle se fait essentiellement en lumière diffuse. Ce matériau équipait la plupart des serres professionnelles de la seconde moitié du 20ᵉ siècle. Il a été progressivement abandonné au profit du verre lisse laissant pénétrer plus de lumière. Aujourd’hui, il peut retrouver, en France métropolitaine, un intérêt certain pour deux raisons :
    • Le changement climatique que nous connaissons entraine une partie de l’année un rayonnement solaire souvent trop intense pour permettre une bonne croissance des plantes ; de ce fait, accepter une pénétration lumineuse un peu plus faible devient un avantage.
    • Les progrès des connaissances scientifiques ont montré une plus grande efficacité de la lumière diffuse sur la photosynthèse globale des plantes en situation de cultures sous serres, notamment par la réduction des phénomènes d’ombrage au sein du feuillage.

Le verre martelé est plus sensible à la rupture sous l’effet de la grêle en raison de la face ondulée qui contrarie la bonne diffusion des forces d’impact des grêlons.

Le poids du vitrage nécessite la pose sur une charpente adaptée et solide. Construire une serre en verre est en général assez coûteux.

Le polycarbonate : c’est, comme le verre, un matériau rigide. Souvent utilisé en plaque alvéolaire double paroi. Il possède une très bonne thermicité. C’est un matériau léger pouvant être utilisé en plaque de grandes dimensions et sa résistance aux chocs est élevée. Du fait de la double paroi, la pénétration lumineuse globale essentiellement sous forme diffuse est plus faible que celle du verre.

La qualité du produit utilisé conditionne le maintien des caractéristiques de pénétration lumineuse dans la durée. Les matériaux de basse qualité s’opacifient rapidement.

 L’implantation de la serre sur le terrain

Avant toute décision, il est conseillé de faire le tour du jardin pour repérer les expositions les plus ensoleillées, quel que soit le moment de l’année. Cette proposition vaut d’ailleurs aussi pour la mise en place des cultures hâtives de printemps sous abris bas.

Lorsqu’il s’agit d’une serre adossée à un mur, l’efficacité thermique maximale est obtenue avec une exposition plein sud. Ce type de serre très ancien est souvent adossé à un mur de briques rouges qui accumule la chaleur le jour et la restitue progressivement la nuit. Toute couleur claire réfléchit le rayonnement solaire, mais ne l’absorbe pas suffisamment.

Dans l’idéal, quand un ensoleillement permanent au cours de la journée est possible, l’orientation nord/sud, perpendiculaire à la course du soleil sur l’horizon, garanti une répartition homogène de la lumière sur les plantes au cours de la journée.

En fonction de la taille du jardin et de l’implantation des bâtiments et des grands arbres sur la parcelle, il n’est pas toujours possible de disposer de l’ensoleillement sur toute la durée du jour. Dans ce cas, il faut privilégier l’ensoleillement du matin, le plus efficace pour les plantes. Avoir de l’ombre l’après-midi n’est pas un inconvénient majeur ; c’est même un avantage lorsqu’il fait très chaud en été.

Le choix du type de serre

Il convient en premier de choisir le matériau de couverture qui va induire le type et la forme de charpente à utiliser. Les matériaux rigides : verre, matériaux plastiques en plaques… orientent nécessairement vers une charpente de type adossée ou « chapelle ».

Le choix du matériau de charpente de la serre :

• Le bois

Le bois est un bon isolant thermique ; c’est un matériau facile à travailler en autoconstruction. Il permet l’accrochage intérieur de support de culture et de films de doublage pour accroître la thermicité en hiver ou ombrer en été. La durabilité dépend de l’essence de bois employée et de la nature du traitement subi, indispensable à la protection contre les attaques de champignons et d’insectes. Le meilleur choix est l’utilisation de bois lamellé-collé qui garantit également contre les déformations.

Le principal inconvénient est l’importance des éléments de charpente nécessaires pour avoir une bonne résistance. Ces éléments réduisent la quantité de lumière pénétrant dans la serre.

• Le métal

Le métal, du fait de sa plus grande résistance à la charge, permet de supporter des matériaux de couverture plus lourds, sur de plus grandes portées, avec des éléments plus fins provoquant une plus grande pénétration de la lumière dans la serre. L’aluminium tend à remplacer l’acier galvanisé. La durabilité du matériau est très grande.

Critères essentiels pour le choix d’un modèle de serre

Pour éviter toutes déconvenues et faire un bon usage continu et durable de sa serre, il convient d’être très vigilant sur les points suivants :

• La forme de la serre doit permettre une pénétration maximale de la lumière en hiver qui nous parvient avec une basse incidence solaire. Il faut privilégier la pénétration et éviter le plus possible la réflexion qui constitue une perte de flux lumineux pour les plantes sous la serre. Pour les serres de type chapelle, il faut choisir des toits pointus.

• La résistance de la serre à une possible charge de neige en hiver. Ce critère dépend bien sûr de la région d’implantation ; sans oublier que dans le sud de la France métropolitaine, certes, il neige moins souvent, mais la neige très humide, issue du flux méditerranéen, est beaucoup plus lourde qu’ailleurs. Cette charge s’ajoute, le cas échéant, au poids des plantes et de fruits lorsqu’il s’agit de cultures hautes palissées sur de fils accrochés à la charpente.
• La résistance de la serre à des vents forts et des tempêtes. Dans les régions à vents forts récurrents selon une orientation dominante : Mistral, Tramontane… Ce critère devient prédominant pour l’orientation de la serre.

• Le dispositif d’aération qui doit assurer une ventilation progressive et importante ; faute de quoi la serre sera inutilisable en été ! La surface ouvrante (portes, châssis d’aération), sont des éléments importants du choix du modèle de la serre. Les ouvrants positionnés en toiture sont indispensables, mais des ouvrants latéraux supplémentaires peuvent compléter utilement le dispositif d’aération. L’automatisation du système d’ouverture, le plus souvent par des systèmes simples de pistons à gaz, s’avère vite indispensable pour éviter les oublis qui peuvent être lourds de conséquences.
• Les possibilités d’accrocher à la charpente des éléments essentiels pour faciliter une exploitation polyvalente de la serre durant toute l’année :
  • Des fils de suspente des cultures pour y faire grimper des plantes, naturellement volubiles ou qu’il faudra palisser.
  • Des supports de tablars, tablettes suspendues pour cultiver en pots ou en jardinières.
  • Des fils de soutien éventuel d’écrans intérieurs complémentaires :
    • Écran thermique nocturne en hiver pour augmenter la protection contre le froid

• • • Écran d’ombrage pour protéger des excès de lumière et éviter les brulures de plantes en été

Rappelons que tous ces dispositifs, surtout les fils de suspente des plantes, vont augmenter la charge sur la charpente ; il convient d’ajouter cette charge potentielle à celle de la neige.

Article rédigé par Michel Javoy & Maryse Friot