Alai

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Depuis au moins l’époque romaine antique, les humains ont reconnu la valeur de ce que l’on appelle aujourd’hui l’agriculture en environnement contrôlé, qui permet aux agriculteurs de cultiver des plantes toute l’année plutôt que de façon saisonnière. Bien qu’elles aient été inventées il y a des centaines d’années, les serres restent aujourd’hui le moyen le plus populaire d’agriculture en environnement contrôlé, les innovations technologiques et conceptuelles ayant amélioré à la fois la beauté et l’efficacité de cette typologie. Ci-dessous, nous allons explorer en détail l’histoire et la structure de la serre, ainsi que plusieurs exemples de conception innovante et expérimentale de serres.

Au 1er siècle de notre ère, Pline l’Ancien a documenté que l’empereur Tibère était si attaché aux concombres que ses jardiniers ont produit un système artificiel leur permettant de cultiver le légume toute l’année. Ancêtre de la serre moderne, ce système consistait en des cadres ou des concombriers vitrés avec de la toile huilée ou du mica. Des inventions similaires auront lieu dans le monde entier – la première serre chauffée documentée a été inventée en Corée dans les années 1450, utilisant un système de chauffage par le sol pour compléter la structure isolante de la serre. L’Europe a ensuite expérimenté la taille et la conception des serres tout au long du 17e siècle, la serre de Versailles en étant un exemple frappant. Dans les années 1800, les serres sont progressivement devenues un phénomène plus commun plutôt qu’un domaine réservé aux riches – elles se sont répandues dans les universités avec la popularisation du domaine de la botanique et, en 1851, la Grande Exposition s’est tenue dans ce qui était essentiellement une grande serre.

Dans sa forme la plus générale, la serre est une structure faite d’un matériau transparent comme le verre, le plastique ou la fibre de verre. La charpente est le plus souvent en aluminium, en acier ou en bois, et se compose de chevrons, de poteaux latéraux et de colonnes, et parfois de pannes pour un soutien supplémentaire. Le matériau transparent permet au rayonnement solaire de passer à travers le toit et les murs, créant ainsi une température plus chaude et plus constante que celle du milieu environnant.

Cependant, l’effet naturel de la structure transparente est souvent complété par d’autres équipements conçus pour la ventilation, le chauffage, le refroidissement et l’éclairage, notamment dans les serres de taille commerciale ou industrielle. Lorsque la température extérieure devient trop froide, par exemple dans les climats aux hivers rigoureux, un chauffage artificiel peut compléter la chaleur du rayonnement solaire. Cependant, comme la structure transparente est naturellement moins isolante, le coût et l’empreinte environnementale du chauffage au gaz naturel ou à l’électricité peuvent être élevés. Le chauffage passif est une solution naturelle : l’énergie solaire, la chaleur résiduelle du bétail et même le chauffage géothermique peuvent fournir un chauffage d’appoint adéquat dans la plupart des situations.

D’un autre côté, les serres peuvent souvent avoir des problèmes de surchauffe, en particulier lorsque le milieu environnant est inhabituellement chaud. Les serres peuvent se refroidir simplement en ouvrant les fenêtres intégrées, ce qui peut être fait manuellement ou automatiquement par des contrôleurs électroniques. La ventilation peut également contribuer à maintenir la serre à une température optimale, en laissant sortir l’air plus chaud près du toit de la serre et en faisant entrer l’air plus froid près du sol. Cette circulation fournit également du dioxyde de carbone frais pour la photosynthèse et la restauration des plantes, tout en empêchant l’accumulation d’agents pathogènes pour les plantes.

Enfin, certaines serres utilisent des lampes de culture la nuit pour augmenter la quantité de lumière reçue par les plantes, leur permettant de pousser plus sainement et potentiellement même de produire plus de récolte. Différents systèmes d’arrosage, de l’arrosage manuel avec un tuyau ou un bidon aux systèmes automatiques tels que le matelas capillaire ou l’irrigation goutte à goutte, peuvent également affecter la croissance et le rendement des plantes. Le type et la qualité de chacun de ces systèmes artificiels varieront en fonction de l’échelle de l’exploitation de la serre, de l’emplacement et du climat du milieu environnant, et des espèces de plantes cultivées.

Alors que les serres sont généralement constituées d’un matériau transparent et d’un cadre structurel, la forme de la serre elle-même peut varier considérablement. L’une des conceptions les plus standard est simplement la serre à pignon unique – une structure rectangulaire avec un toit à pignon transparent. Cette forme ressemble à une maison simple, un lien utilisé par RicharDavidArchitekti dans leur conception d’une serre familiale à Horice. Un autre modèle standard est le Quonset autoportant, une longue serre semi-cylindrique popularisée après la Seconde Guerre mondiale. Le Crystal Palace a été érigé sous cette forme ; aujourd’hui, la JAjaus de beSTe arkitektura agentzia bat en est un exemple plus moderne. Pour les structures de serres plus commerciales, le style à gouttière connectée est très courant. Plaçant deux serres ou plus côte à côte, reliées par un mur commun, cette typologie est utile pour les opérations à grande échelle et est devenue courante dans les années 1980 et 1990. L’inconvénient de cette méthode, cependant, est le rapport réduit entre la surface du sol et celle des murs extérieurs, ce qui peut limiter l’efficacité du chauffage par rayonnement solaire. La serre comme maison de BIAS Architects est un exemple de ce style de construction.

Un style moins commun mais esthétiquement plaisant est la serre à dôme géodésique, popularisé au 20ème siècle. Parmi les exemples historiques importants, citons le projet Eden en Cornouailles et le Climatron du jardin botanique du Missouri. Plus récemment, le Dome of Visions de Kristoffer Tejlgaard et Benny Jepsen, ainsi qu’une des serres du Penghu Qingwan Cactus Park, sont tous deux construits en forme de dôme géodésique ; d’autres serres du parc à cactus expérimentent la forme et le design à travers des conceptions de cadre et de toit également.

La serre a fait du chemin depuis que les Romains ont construit les premières structures en mica pour les concombres de l’empereur Tibère. Aujourd’hui, les serres sont complétées par des systèmes artificiels automatisés, peuvent prendre n’importe quel nombre de formes et de tailles différentes, et peuvent même servir à plusieurs usages, comme la maison de la nature Uppgrenna de Tailor Made arkitekter, un spa en serre et un bâtiment de conférence. Avec ses propriétés de chauffage naturel, le style de construction en serre peut être une option écologique pour tout programme dans le bon climat.