Panel de serres en bois, installation maraîchage+menuiserie

[Lucas AP]

Sur la ferme Au Jardin :

En fonctionnement depuis 2015, cette ferme présente la particularité de mixer deux activités : Marie-Pierre en maraîchage et David en menuiserie, ce qui facilite le lancement de l'installation sur la partie construction.
Marie-Pierre souhaite suivre un démarche de permaculture « à sa sauce », adaptée en fonction de ce qui réalisable seule, en réduisant les activités chronophages pour se dégager du temps sur la vie de famille. Elle travaille essentiellement à la main ou avec un motoculteur, pas d'autre mécanisation.
Leur installation se fait donc à plusieurs vitesses : celles de la ferme, de l'atelier et la maison sur un même lieu, à la lisière du village. Le projet consiste aussi à en faire un lieu de rencontre sur le village avec l'accueil à la ferme, et une association de soutien a été créée pour leur donner quelques coups de main.

Après seulement un an d'installation et de nombreux aménagements, on a ici de nombreux exemples illustrant l'intérêt de travailler à plusieurs, de mixer les compétences ! L'aide du menuisier sur le projet est un atout précieux pour le gain de temps et le lancement de la ferme, et offre un panel de réalisations et d'expérimentations très différentes, avec un même matériau : le bois.
De la grande serre en double-tunnel, onéreuse et esthétique, à la petite serre en arches, sobre et efficace, en passant par des poulaillers mobiles déplaçables à la brouette, l'ensemble des bâtiments sont neufs et autoconstruits de A à Z !

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Historique

Nature de l'exploitation et surfaces :
Maraîchage bio et élevage de poules pondeuses en plein air :
- 2ha de terres, entre 0,5 et 0,8 ha cultivés (535 m² sous serres)
- 43 poules pondeuses

Commercialisation :
Uniquement en vente directe (+ approvisionnement d'un restaurant dans le village de temps en temps)

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Parcours réglementaire :
Une anecdote sur la construction de la maison : le terrain étant situé dans le périmètre de protection d'un monument historique et d'un site archéologique, il a fallu passer par un architecte des Bâtiments de France pour le permis. Ceci a permis d'autoriser le toit plat végétalisé, ce qui n'était pas possible autrement dans la région. En dehors de ça, les serres n'ont pas été soumises à un permis de construire (en dessous du seuil de 2000m²).

Conception :
Travail avec un bureau d'études pour la conception de la maison, mis-à-part ça tous les autres bâtiments sont complètement autoconçus (avec les compétences de David pour la construction bois).

Grande serre double-tunnel en bois : construction neuve

Vue d'ensemble sur l'angle Sud-Ouest (pour afficher en grand : clic droit > "afficher l'image")

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Clef de détermination :
Besoin d'une surface importante sous serre, de hauteur (performances thermiques), afin d'assurer une continuité de production sur toute l'année (et notamment au printemps, où il est difficile de faire revenir les clients sur la ferme). Il s'agit aussi de pouvoir accueillir du monde dessous (public et activités), afin de valoriser au plus cette serre et l'énergie dépensée dans sa réalisation.

Coût global : 17 000 € pour toute la serre (achat des tout le matériel en neuf, mais avec des tarifs professionnels)
(16 000€ sans les portes en verre feuilleté)
Quantité de matériaux : 15m3 de bois (douglas, déjà débité en scierie),

Superficie : 400m² (4x10m, 4m de haut sur le grand pignon, 3,5m sur le petit)

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Choix de conception :
- Grande serre à double-tunnel, avec une allée centrale de circulation. Chaque tunnel est composé d'un portique en bois sur lequel sont fixé des panneaux de polycarbonate, l'allée centrale connecte les 2 tunnels.
- Enveloppe en polycarbonate : bien meilleure isolation thermique que la bâche, donc une meilleure régulation de température pour assurer la continuité de la production.
- Chéneau central en toiture (conditionne la forme du toit), pour la récup' des eaux de pluie, qui conditionne la pente du toit avec les 2 versants vers l'intérieur.
- Ouvertures / ventilation : 7 portes sur la longueur de chaque grande façade (tous les 5m) et 2 doubles-portes sur chaque pignon. La ventilation se fait en ouvrant toutes les portes, pour créer des courants d'air dans le sens de la longueur ou de la largeur.


Particularités :
- 2 bacs de récupération des eaux de pluie seront construits sous le chéneau, dans l'allée centrale. Ils devront jouer le rôle de tampon hygrométrique et apporter l'inertie thermique nécessaire pour prévenir l'intérieur du gel (+rafraîchir en été).
- Espace d'accueil / polyvalent (50m²) : un plancher-bois doit être ajouté au centre de la serre. Il pourra faire office de lieu de travail (zone tampon pour la récolte des cultures), ou accueillir des activités collectives (ateliers, réunions, etc).

Schémas : organisation fonctionnelle + ouvertures, ventilation, récupération des eaux pluviales (pour afficher en grand : clic droit > "afficher l'image")

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Choix constructifs :
- Structure : portiques bois en montants d'ossature (douglas non-traité, section 45x220mm), symétriques pour composer les deux tunnels et connectés en toiture par le chéneau. Ces portiques sont répétés sur toute la longueur de la serre, espacés d'1 mètre entre eux et solidarisés par des lisses hautes et basses.
- Fondations : 4 semelles filantes en béton-armé sur toute la longueur du bâtiment. Des équerres métalliques connectent les lisses basses aux semelles, en prenant soin de maintenir le bois à quelques centimètres du sol
- Chéneau de toiture : Caisson en plaques d'OSB, avec un revêtement en membrane EPDM pour l'étanchéité
- Contreventement : contrefiches dans le plan des murs et des portiques.
- Façades : techniquement, il s'agit de murs-rideaux, ou façades-légères (voir le lien en fin d'article). Les panneaux en polycarbonate (16mm) sont appliqués contre les portiques et tenus par des « serreurs » extérieurs en douglas, vissés jusqu'aux montants de structure (+joint entre les panneaux polycarbonate et les montants).
- Portes / ouvertures : jambages ( et charnières en alu + traverses en bois + vitrages en verre feuilleté (pour plus de transparence que le polycarbonate).

Composition de la structure (pour afficher en grand : clic droit > "afficher l'image")
Mise à jour : contrairement à l'indication du dessin, aucune circulation ne se fait par l'allée centrale, car celle-ci accueille les bacs pour les eaux de pluie (dessin à modifier)

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Autoconstruction : totale

Calendrier : construction étalée sur 3 mois, de janvier à mai 2016, selon les temps libres de chacun.
Ils estiment que la construction de cette serre prendrait 2 semaines et demi, a 3-4 personnes (avec coupe des éléments de charpente à partir des débits de scierie).

Accompagnement d'un professionnel :
David est menuisier, donc le professionnel est à domicile !

Chantier participatif :
Marie-Pierre et David sont restés en permanence sur le chantier, et ont reçu des coups de main ponctuels de la part d'amis et des membres de l'association de soutien à leur installation.

Organisation du chantier :
Matériel : uniquement en électroportatif. 2 scies radiales, 2 visseuses, une scie sauteuse et une scie circulaire.
Quelques quantités : 15m3 de bois (douglas, débité en scierie), 700m² de polycarbonate, 3km de joints, 10kg de quincaillerie.
Le bois a été stocké à quelques mètres de l'emplacement actuel de la serre, et un atelier découpe des éléments de charpente mis-en-place juste à côté. Les portiques étaient montés ensuite directement sur l'emplacement de la serre, et levés à bout de bras (l'ensemble est assez léger pour 2 personnes).
Pour monter les panneaux de polycarbonate sur le haut des façades et le toit, des plateaux ont été fixés sur en partie haute des portiques : on peut ainsi faire passer facilement le polycarbonate à quelqu'un en en appui dessus, sans avoir recours à un échafaudage.

Quelques détails à l'intérieur : fixation au sol, façade, plateaux pour monter les panneaux de polycarbonate à la main, chéneau (pour afficher en grand : clic droit > "afficher l'image")

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Usage :

Organes internes :
- Surface de culture : environ 300m²
- Allée centrale : 35m²
- Espace polyvalent : 50m²

Ergonomie :
Circulations : uniquement par les portes latérales et l'espace polyvalent au centre, car l'allée centrale sera aussi occupée par les bacs à eau. Après, les circulations à l'intérieur de la serre peuvent aussi varier en fonction de la disposition des cultures.
Pour l'instant très peu de retours sur l'ergonomie, car la serre n'était pas terminée lors de la visite. Malgré cela, les performances thermique étaient excellentes pendant le printemps.

Défauts d'usage majeurs :
Pas possible de ventiler la serre sans ouvrir complètement les portes : ils réfléchissent donc à intégrer prochainement un autre système de ventilation (soit mécanique, soit en plaçant des trappes au dessus des portes).

Si c'était à refaire :
Comme la serre est neuve, ils est encore un peu tôt pour prendre du recul. Il s'agit aussi de la troisième serre qu'ils réalisent en moins d'un an, il ne devraient donc pas en faire d'autres d'ici quelques temps... Il est clair que la quantité de bois utilisée est très importante et qu'une solution plus classique avec bâche + structure acier serait moins onéreuse, mais étant donné la différence en termes de performances thermiques, les premiers rendements sont déjà prometteurs ! Ils envisagent aussi d'ajouter une vieille cuisinière à bois sur l'espace polyvalent, pour faire face aux températures négatives.

Aller plus loin :
- Sur un sujet similaire, un exemple de serre mobile, et sa transcription en R&D à l'Atelier Paysan
- Quelques variations autour la serre, avec ou sans bois
- Prototype de module agricole de l'Atelier Paysan, à partir d'arches en bois
- Pour la construction : l'entrée Wikipédia sur le principe du Mur-rideau

Ces travaux de recensement bénéficient du soutien financier de l’Europe et du Réseau Rural National, par le biais de la Mobilisation Collective pour le Développement Rural coordonnée par l’Atelier Paysan sur "L’innovation par les Usages, un moteur pour l’agroécologie et les dynamiques rurales" (2015-2018), dont la FNCUMA, la FADEAR, l’InterAFOCG, AgroParisTech et le CIRAD sont partenaires.

[Lucas AP]

Bonjour à tous, comme annoncé voici une autre serre réalisée par Marie-Pierre et David, au début de leur installation.

Petite serre-tunnel en arches de bois :

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Principe :
Réalisée en 2013 pour accompagner le lancement de la production de légumes et l'installation de Marie-Pierre, cette petite serre de 27m² constitue un exemple intéressant de construction rapide à réaliser, avec une structure est simple et reproductible facilement (arches de bois composées d'une seule pièce répétée).
L'idée était de reproduire une serre en tunnel, relativement haute pour garantir une bonne inertie thermique, avec les « moyens du bord » pour construire rapidement : bois local et savoir-faire menuisier.

Vue générale 2.jpg (752.99 Kio) Consulté 13425 fois

Coût : environ 400€ (200€ de bâche + 200€ de bois et quincaillerie).

Temps de construction : 2 journées de travail, à deux personnes.

Choix de conception :
- Serre haute : tunnel en forme d' « arc en plein cintre outrepassé » (cf schéma à la suite pour s'affranchir du jargon), qui permet de gagner en volume, de profiter d'une inertie plus importante, et de libérer les bords de la serre pour les cultures. Cette forme se combine bien avec le principe constructif des arches et joue le même rôle que les piédroits dans les modèles de serres plus classiques.
- Ventilation dans la longueur, en ouvrant les portes sur les pignons.

Principe de la forme de l'arche : en plein cintre "surélevé", pour gagner en hauteur et en inertie thermique

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Choix constructifs :
- Chaque arche est composée de 8 segments de bois traité, tous assemblés par deux vis à bois en partie haute de chaque angle. L'assemblage au faîtage se fait avec une feuillure en OSB pour plus de rigidité. 2 contrefiches sont aussi ajoutées pour prévenir des déformations latérales.
- L'écartement d'1 mètre entre chaque arche est maintenu par 4 pannes vissées directement sur les segments.
- Connexion avec le sol : lisses basses en sapin du Nord + pieux en mélèze (imputrescible) pour surélever la structure de quelques centimètres (même principe que dans la grande serre de 400m²)
- Contreventements : au milieu et sur chaque pignon pour empêcher la déformation de la serre dans la longueur.
- Portes : dormants fixés directement sur les arches des pignons Nord et Sud, ouvrants simplement composés d'une bâche pincée entre deux cadres de bois.

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Principe de fixation au sol : pieux en mélèze pour surélever la structure de quelques centimètres et éviter le pourrissement des bois moins résistants à l'eau

schéma fixation sol.jpg (289.44 Kio) Consulté 13425 fois

Ergonomie & usage :
- Malgré sa hauteur, cette serre dispose d'une excellente résistance au vent, en partie due à la souplesse de la structure (assemblages peu contraignants qui peuvent suivre la déformation de la structure).
- Très simple et rapide à réaliser (une seule pièce à découper, toujours de la même façon)
- Excellent rendement dans la production : bonne hauteur sous serre (environ 2,5 mètres de haut pour 3 mètres de long), ce qui permet d'avoir un bon volume intérieur (bonne inertie thermique + confort de travail). Pour l'instant, avant d'avoir un retour d'expérience sur l'année complète pour la grande de 400m², il s'agit de la serre qui a le rendement le plus constant tout au long de l'année (par rapport à sa surface).
- Pieux en mélèze : même si le bois est réputé imputrescible, cela ne l'empêchera pas de pourrir au bout d'un moment… mais la simplicité du système rend les pieux très simples à changer.
- De la même façon, comme la serre est un environnement très humide, la question du vieillissement de la structure en bois reste posée (exposition à la condensation sur le long terme). Comme pour la grande serre, on peut remplacer ce bois traité par du Douglas (local et « classe 3 ») pour conserver une résistance à l'eau, mais le retour sur le vieillissement reste tout de même à voir sur le long terme. L'avantage de ce système réside toujours dans la simplicité de la structure : si un élément est compromis, on peut le reproduire et le changer facilement.

Aller plus loin :

- Serre géodôme
- Solution économique pour autoconstruire ses serres : serres en tubes PE.

Ces travaux de recensement bénéficient du soutien financier de l’Europe et du Réseau Rural National, par le biais de la Mobilisation Collective pour le Développement Rural coordonnée par l’Atelier Paysan sur "L’innovation par les Usages, un moteur pour l’agroécologie et les dynamiques rurales" (2015-2018), dont la FNCUMA, la FADEAR, l’InterAFOCG, AgroParisTech et le CIRAD sont partenaires.

[Lucas AP]

Serre intermédiaire, en portiques de bois :

Principe :
Pour construire cette serre en bois de 108m² (27x4m) en 2014, Marie-Pierre et David ont tenté une structure originale en portiques en forme d'arcs. Intéressante pour l'espace qu'elle libère au sol et ses murs droits, cette forme soufre tout de même de défauts constructifs qui la rendent délicate à reproduire. De plus, la serre est fortement contrainte dans sa hauteur pour des raisons réglementaires (pas plus de 2,5m autorisés), ce qui réduit son efficacité thermique.

Vue extérieure.jpg (893.16 Kio) Consulté 13348 fois

Coût : 1300€ (500€ de bâche, 800€ de bois et quincaillerie)

Choix de conception :
Forme en arc : toiture cintrée pour pose de la bâche et écoulement des eaux, parois latérales droites pour dégager le plus de surface cultivée possible à l'intérieur.
Circulations & cultures : un passage de 90cm au centre + deux bandes de cultures sur les côtés (environ 1,5m de large chacune). Circulation dans la longueur (grandes portes ouvrables intégralement sur les pignons) + 3 petites portes sur les longs côtés pour garder quelques accès extérieurs latéraux.

Construction : Neuve
- Portiques : ferme en arc sur poteaux bois (douglas) + contrefiches. La courbure de la ferme est réalisée avec une planche de 18mm cintrée.
- Ancrage au sol : équerres métalliques vissées sur les poteaux bois et simplement enfoncées dans le sol.
- Contreventements : même principe que pour la petite serre-tunnel
- Attache de la bâche : comme pour une serre-tunnel, une seule bâche tendue sur la structure par des planches vissées sur le bas des portiques (à l'extérieur).
- Ouvertures : même principe que que pour la petite serre-tunnel

Structure intérieure.jpg (970.22 Kio) Consulté 13348 fois

Autoconstruction : Totale

Des équerres métalliques vissées aux poteaux bois et plantées dans le sol jouent le rôle d'ancrage

Equerres métal.jpg (895.9 Kio) Consulté 13348 fois

Défauts constructifs :
- La jonction des éléments saillants entre l'arc et les poteaux crée un poinçonnement qui affaibli la bâche sur l'angle : elle est régulièrement déchirée sur ces point.

Points de déchirement dans la bâche, dus aux angles saillants de la structure (portiques et cadres de portes)

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Usage :
- Taille : 1,8mètre sous l'entrait, c'est trop bas ! On doit se tenir courbé à l'intérieur, et la serre monte trop vite en température car elle manque d'inertie.

Si c'était à refaire :
- Leur choix ne se porterait pas forcément sur cette forme et cette structure là, à cause des ruptures de la bâche aux angles des portiques. On pourrait résoudre ce problème en séparant le revêtement du toit et celui des murs (peut-être aussi en changeant de revêtement), et en installant un système supplémentaire pour tendre plus la bâche aux angles.
- Faire des portiques plus hauts : au moins 2,4mètres sous l'entrait.
- Ventilation pas assez efficace, même s'il est possible d'ouvrir intégralement les pignons avec leurs grandes portes : il faudrait pouvoir ouvrir aussi les côtés, et donc mettre en place un système pour remonter les bâches latéralement (comme ce qui peut être proposé dans un tunnel classique).
- Une solution intermédiaire : Marie-Pierre et David envisagent de déplacer cette serre et de la diviser en 3 modules plus petits, plus flexibles.

Ces travaux de recensement bénéficient du soutien financier de l’Europe et du Réseau Rural National, par le biais de la Mobilisation Collective pour le Développement Rural coordonnée par l’Atelier Paysan sur "L’innovation par les Usages, un moteur pour l’agroécologie et les dynamiques rurales" (2015-2018), dont la FNCUMA, la FADEAR, l’InterAFOCG, AgroParisTech et le CIRAD sont partenaires.

[Lucas AP]

Et voilà quelques compléments d'informations pour finir ce tour des réalisations de Marie-Pierre et David :

Une petite serre à plants :

Principe constructif :
Le système constructif des parois extérieures est le même que pour la grande serre de 400m² (murs et toiture), de l'intérieur à l'extérieur :
- structure en douglas, ossature et chevrons en appui sur le mur Sud de la maison.
- joint EPDM sur montants bois
- panneaux polycarbonate
- « serreur » bois en applique sur l'extérieur des panneaux (pour les comprimer)

Serre à plants_1.jpg (896.49 Kio) Consulté 13070 fois

Usage :
Malgré ses excellentes performances thermiques, cette serre restait trop petite pour les besoins de la ferme une fois construite en 2015 : c'est aussi une des expérience qui les a incité à se diriger vers la grande serre polyvalente, où l'espace central avec le plancher-bois permettra aussi d'accueillir confortablement la préparation des plants.

Serre à plants_2.jpg (980.43 Kio) Consulté 13070 fois

Un principe de bac de récupération des eaux pluviales :

Principe :
Récupérer les eaux de pluie des différentes toitures, pour l'irrigation à l'extérieur et dans les serres et pour le rôle de tampon hygrométrique (grande serre). Finalement c'est ce système de bac qui sera reproduit partout où il sera nécessaire. La capacité de ce bac est de 15m3, mais il peut largement être reproduit à des tailles différentes.

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Vue générale Bac à eau.jpg (889.64 Kio) Consulté 13070 fois

Construction :
Caisson : panneaux d'OSB vissés entre eux + membrane EPDM pour l'étanchéité
Support : montants douglas vissés sur le caisson pour le surélever du sol + cornières alu pour l'ancrage au sol (même principe que dans la serre aux portiques en arc)
Extérieur : bardage douglas vertical + lisses hautes douglas en finition sur le bord du bac.

Structure du bac à eau

bac à eau.jpg (647.64 Kio) Consulté 13070 fois

Et quelques photos de l'avancement des travaux :
Merci à Marie-Pierre pour ces photos toutes fraîches !

Un des deux bacs à eau réalisés dans la grande serre double-tunnel, qui joue le rôle de tampon hygrométrique et de réservoir pour l'irrigation

Construction : un caisson en OSB recouvert d'une membrane EPDM, même principe que pour le bac extérieur

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Le plancher bois au centre de la grande serre :

Espace polyvalent : accueil pour les manifestations et espace de préparation des plants en hiver (sur tables)

Plancher central.JPG (779.3 Kio) Consulté 13070 fois

Aller plus loin :

Dans la même philosophie, maraîchage avec peu de travail du sol et/ou avec un petit motoculteur :
- Le site de la revue TCS
- Un post conséquent du forum, avec beaucoup de références bibliographiques autour du maraîchage sur sol vivant
- Tout chaud, une adaptation de motoculteur porte-outil pour du désherbage
- Petits outils autoconstruits : houes maraîchères et brouette maraîchère

Autres réalisations avec récupération d'eaux de pluie :
- Bâtiment maraîcher et marché à la ferme
- Un autre exemple d'autoconstructions à l'installation en maraîchage
- Une autre installation en maraîchage, intégralement autoconstruite

Pour en revenir aux serres, 2-3 bricoles & astuces :
- Aménagement ergonomique pour manipuler le tuyau d'arrosage
- Un poêle de masse pour serre à plants
- Un autre exemple de serre à plants, à partir de récup'
- Astuce de Frédéric pour s'y retrouver dans la différenciation des pots à plants
- Et puis on peut aussi tout simplement réutiliser la structure d'une serre pour un tout autre usage !

Ces travaux de recensement bénéficient du soutien financier de l’Europe et du Réseau Rural National, par le biais de la Mobilisation Collective pour le Développement Rural coordonnée par l’Atelier Paysan sur "L’innovation par les Usages, un moteur pour l’agroécologie et les dynamiques rurales" (2015-2018), dont la FNCUMA, la FADEAR, l’InterAFOCG, AgroParisTech et le CIRAD sont partenaires.

[Farnaum]

Bonjour,

Je me demandais comment vieillissait ces serres à ossature bois.
Les serres étant souvent assez humide (condensation ...) le bois s'abîme t'il ?

En tout cas le rendu visuel est très réussi.

[Robin AP]

Bonjour,

Il est encore trop tôt pour répondre à cette question ! la plus vieille de ces serres date de 2013, et pour le moment il n'y a pas eu de problème.