La véranda bioclimatique ou serre solaire : un vrai atout pour des économies et du confort !

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La véranda bioclimatique ou serre solaire : un vrai atout pour des économies et du confort !

La véranda bioclimatique ou serre solaire : un vrai atout pour des économies et du confort !

Aux côtés d’autres « outils » du bioclimatisme (comme le puits canadien par exemple), la véranda bioclimatique est l’un des plus complets et des plus complexes à réaliser et à utiliser correctement tous les jours. Il est essentiel d’en comprendre tous les rouages qui met à profit le savoir bioclimatique d’une civilisation en son ensemble. L’enjeu est tout simple : il s’agit d’ajouter une pièce de plus à sa maison, une pièce parfaitement utilisable à tous les moments de l’année pour tous ses habitants, une pièce ouverte sur l’extérieur dans laquelle on est un peu dedans comme un peu dehors… En parallèle, la serre solaire peut tout simplement fonctionner comme un chauffage (utilisant le solaire passif) pour toute votre maison : l’enjeu est alors de pouvoir presque se passer de chauffage mécanique classique, ceci lié à d’autres éléments comme une bonne isolation thermique…

De quoi est faite une serre bioclimatique ?

Une véranda ou serre bioclimatique est une construction accolée à une maison (ou, mieux, intégrée) qui aura différents objectifs. Soit constituer une pièce de vie supplémentaire (très lumineuse car souvent en verre), soit permettre le stockage et le développement de plantes, soit un objectif thermique de préchauffage de l’air intérieur grâce aux apports du solaire passif, soit un peu des 3… Les serres ou vérandas bioclimatiques peuvent être très différentes et structurellement variées. Elles sont comme un mur double peau (type de mur capteur-accumulateur) dont la lame d’air entre le vitrage et le mur serait assez grande pour y vivre. Cette pièce peut donc être de différentes tailles, différentes formes, intégrée ou non à la maison, constituée de verrières sur la toiture ou seulement sur le mur mais une règle est commune à toutes les vérandas bioclimatiques : on y est un peu dehors, un peu dedans, c’est une sorte d’espace intermédiaire entre l’intérieur et l’extérieur !

mur-double-peau

Un exemple de mur double peau

Une véranda bioclimatique (nommée « véranda » lorsque l’on parle de ses qualités de vie et « serre » lorsque l’on nomme ses avantages thermiques) est donc un espace visuellement ouvert sur l’extérieur, souvent orientée du côté de la meilleure vue de la maison (quoi que l’efficacité thermique dépende également de cette orientation). Les vérandas bioclimatiques seront composés de « murs » en verre. Selon les cas, notamment si l’ensoleillement est jugé trop fort ou non, la toiture, horizontale ou inclinée, sera elle-même transparente ou non (ou en partie seulement). Dans l’Est de la France et dans le massif central, les toitures sont souvent faites en « dur » alors l’Ouest et, a fortiori, et le Nord-Ouest, la toiture sera découverte.

Les parois mitoyennes des serres solaires dépendent largement des choix thermiques. La plupart du temps, on ferme la paroi entre la serre et la maison. La constitution de celle-ci pourra être laissée comme elle était (il s’agit souvent d’un mur extérieur en maçonnerie lourde) ou être renforcé à l’aide de matériaux à forte inertie (briques de terre crue ou briques de terre cuite…).

Réalisation d'un mur capteur en BTC

Réalisation d’un mur capteur en BTC

En sus de vitrages, toiture et murs efficaces, l’aération est une question primordiale dans une serre solaire, quels qu’en soient les objectifs. Une aération performante devra être mise en place (système mécanique ou manuel) pour que la serre ne se transforme pas en espace invivable et infréquentable 3 à 4 mois sur 12 pendant l’année. Installer une climatisation dans la serre n’aurait pas de sens écologique, bioclimatique puisqu’un système bien conçu et bien utilisé pourra très bien faire l’affaire et même être thermiquement plus efficace pour ce qui est des apports caloriques dans la maison.

Thermiquement, comment fonctionne une serre solaire et que peut-elle apporter ?

Le fonctionnement, une serre solaire utilise simplement les rayons du soleil de manière passive pour se réchauffer. Elle fonctionne donc grâce à l’effet de serre, d’où son nom. Les rayons du soleil chauffent l’air de la serre et celle-ci peut alors le transmettre dans la maison. La serre solaire ou serre bioclimatique est donc un « outil » de la « panoplie » bioclimatique de premier ordre ! L’effet de serre est un moyen complètement naturel, non assisté et particulièrement puissant pour chauffer de l’air (ou autre chose d’ailleurs). Une utilisation attentive et minutieuse de la serre de ses ouvertures et de ses protections sera donc indispensable pour une bonne efficacité d’utilisation humaine et thermique.

En été, la serre fonctionnera à son maximum. La journée, les ouvertures avec l’intérieur de la maison seront fermées et des protections permettront d’éviter les surchauffes. Il est vrai que lors de journées très chaudes d’été, la véranda bioclimatique sera peu utilisée. La nuit, une sur-ventilation nocturne sera nécessaire pour rafraîchir convenablement la maison. L’adjonction de murs capteurs-accumulateurs dans la serre (quelques cloisons doublées en Brique de Terre Crue par exemple) permettra de limiter les excès de température et de lisser les variations, de quoi utiliser plus souvent et plus confortablement la serre !

véranda été

Bstf.free.fr – Les rayons du soleil l’été

L’hiver, les rayons solaires de journée pourront chauffer la serre et, comme les ouvertures seront actionnées, la maison bénéficiera d’un apport calorique gratuit non négligeable ! La nuit, les ouvertures seront fermées pour ne pas perdre la chaleur de la maison.

Véranda hiver

Bstf.free.fr – Les rayons du soleil l’hiver

C’est le reste de l’année, en demi-saison, en dehors des extrêmes, que la serre solaire sera le plus efficace. Il sera donc indispensable de bien comprendre les différents mécanismes des apports caloriques solaires passifs et d’être attentif et réactif en fonction de la météo pour la faire fonctionner le plus efficacement possible. Selon si la température de la serre est supérieure ou non à celle de la maison, les ouvertures pourront être utilisées pour chauffer la maison. Grâce à cette utilisation fine et logique, la serre solaire deviendra une véranda bioclimatique, pièce très agréable où il fera bon passer du temps mais qui constituera également un chauffage efficace de la maison ! D’énormes économies tant financières qu’écologiques à la clé !

Les principes bioclimatiques sont parfaitement utilisés avec une serre bioclimatique efficace. Non seulement, on se sert d’une énergie gratuite fournie par l’environnement pour se chauffer (donc pas de pollution pour se chauffer) mais, en plus, on réapprend à vivre en fonction de la météo, du climat, de son environnement en ayant une utilisation raisonnée de la serre. Pour être efficace, elle nous « force » à l’utiliser intelligemment !

Améliorer les rendements de la serre : à quoi penser ?

Orientation : une serre solaire est pensée pour capter le plus de rayons solaires possibles. Elle doit donc être orientée en fonction de cela. L’idéal est une orientation au sud géographique mais de Sud-Est à Sud-Ouest, les « pertes » sont acceptables. Comme pour des panneaux solaires (thermiques ou photovoltaïques), aucun bâtiment, structure naturelle ou végétation ne devra faire de l’ombre à la serre, à moins d’en baisser le rendement.

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Ecoloti.com – L’orientation du soleil selon le moment de l’année

Vitrages : les vitrages de la serre devront posséder une bon facteur solaire (capacité du verre à laisser la lumière solaire le traverser le plus possible) pour limiter le moins possibles les rayonnements. En parallèle, le vitrage devra être performant, en termes d’isolation thermique, pour ne pas laisser repartir la chaleur immédiatement. On imagine donc des doubles-vitrages faiblement émissifs ou des triples-vitrages voire plus. La question de la surface de vitrage est également prépondérante. Selon la zone d’habitation, on voudra ou non augmenter cette surface et vitrer la toiture (en partie peut-être).

Intégration à l’espace habité : lorsque la serre est imaginée dès la conception de la maison, il est intéressant de prévoir de l’intégrer (en partie ou complètement) à celle-ci. Plus les murs intermédiaires à la serre et à la maison sont nombreux, plus cela permet de transférer efficacement la chaleur tout en limitant les pertes énergétiques. Selon un principe bioclimatique de base, moins les surfaces extérieures d’une maison sont nombreuses et importantes, moins les déperditions potentielles existent. Mieux vaut donc une maison compacte et carré, éventuellement sur plusieurs niveaux qu’une maison de plain pied avec une forme excentrique. Lorsque la serre solaire est conçue plus tard, on a tendance à accoler la serre à la maison. Ce sera moins efficace mais cette moindre efficacité pourra être en partie compensée par d’autres aspects.

Les parois mitoyennes sont à imaginer de manière à ce qu’elles soient le plus efficaces possibles pour transmettre ou non la chaleur à la maison. On peut imaginer des murs-trombe, de « simples » murs-capteurs, des doublages lourds maçonnés des parois… Tous les outils et les astuces bioclimatiques sont disponibles pour améliorer le rendement de la serre !

Aérations : l’aération constitue la protection la plus efficace contre les excès de température. Des ouvertures basses (pour les apports en fraîcheur) réglables manuellement et des ouvertures hautes (pour l’extraction de la chaleur, la chaleur monte par convection naturelle) sont obligatoires, par l’aération dans la journée, la sur-ventilation nocturne

veranda-ventilation

Gloeser-wintergaerten.de – Prévoir une ventilation de la serre solaire

Protections : Selon les situations, les objectifs et les souhaits de chacun, une bonne protection solaire sera à imaginer. L’effet de serre est tellement puissant qu’il doit être utilisé avec précaution et en ayant prévu certaines protections comme une casquette solaire (avancée de toit), des rideaux, intérieurs ou extérieurs, mécaniques ou non, des voiles d’ombrages, pergolas naturelles… Tout cela pour dire qu’une serre solaire devra être bien pensée et imaginée pour éviter les excès (tant pour le chaud que le froid) !

La serre bioclimatique : un dispositif thermique ET humain

Le bioclimatisme vise à inclure l’homme et ses besoins dans son environnement immédiat : la Terre. La véranda bioclimatique ou serre solaire est une excellente métaphore pour faire comprendre que l’homme peut et doit vivre en lien étroit avec son environnement : non seulement, bien conçue, elle génère de nombreux apports caloriques et permet de baisser sensiblement sa facture de chauffage mais elle constitue également une pièce de vie confortable en supplément dans la maison ! L’humain et l’environnement sont donc intrinsèquement liés pour que tout le monde soit gagnant et que le confort de vie y gagne tout simplement ! Mais, pour cela, l’homme devait « concéder » quelques efforts et refuser le tout-automatique (attention ! La domotique peut apporter beaucoup!) et (trop) simple d’utilisation, en gageant d’une utilisation intelligente et raisonnée des ressources naturelles et gratuites mises à disposition.

10 comments

  • BOnjour,

    Une serre pour chauffer une maison. C’est l’idée.
    Mais cette serre je la voudrais amovible. Pour l’hiver on la met et en été on enlève.
    Donc il faut qu’elle soit legère.
    Mais le verre c’est lourd. Pouvons nous utiliser une bache transparente et plastifié ?
    Je pose la question.
    Si quelqu’un a une idée…

    Reply
  • Bonjour,
    Nous avons pour projet de construire une serre bioclimatique plein sud sur notre maison (la construction se fera en même temps). Dans la serre un système aquaponique sera installé. La structure sera donc en brique avec le même enduit que la maison pour qu’elle se fonde dans la masse. Nous ne voulons pas non plus qu’elle soit trop vitrée pour le bien être des poissons. Nous nous demandons si les plantes auront assez de lumières si on ne vitre pas totalement la serre ?
    Et si son effet d’espace tampon sur la maison ne sera pas trop amoindri ?

    Merci par avance.

    Reply
    • Bonjour,
      Pour la quantité de vitrages, je ne peux pas répondre à votre place. Cela dépend de ce que vous souhaitez, si la serre est uniquement utilisée pour de l’aquaponie, pour des cultures, si elle est encastrée dans la maison ou en surimposition (sort du « cadre » de la maison) si vous souhaitez beaucoup de lumière ou non, son exposition, la zone d’habitation, les ombrages extérieurs, cela dépend également des fermetures, casquettes solaires… Mais il est évident qu’il faudra trouver le juste équilibre entre vitrages et ombrages pour que les plantes aient assez de lumière, que vous puissiez vous en servir de sas esthétique vers l’extérieur mais également qu’il n’y fasse pas trop chaud.
      Un point essentiel à voir : l’aquaponie et la culture de plantes produisent une quantité importante d’humidité dans la serre. Cette humidité ne doit pas être excessive pour une question de confort mais également pour le bon développement des plantes. Plus vous y aurez de vitrages, plus le phénomène sera important. Une excellente aération (réutilisation de la chaleur possible mais sans son humidité, un système à double-flux par exemple) est donc essentielle !
      La question de l’espace tampon dépend de l’utilité attribuée à cet serre solaire. Dans une optique purement bioclimatique (c’est rarement le cas sauf si on a à disposition plusieurs serres), l’aquaponie n’y sera pas conseillé car l’air sera largement voire trop humidifié pour entrer ensuite dans la maison…
      J’ai répondu à votre question ?

      Reply
      • Je vous remercie pour ce retour très rapide. Oui vous avez répondu à mes questions.
        La serre sera encastrée à la maison (seul le mur de brique et le doublage intérieur la sépareront de la surface habitable). La serre sera en façade sud de la maison. Nous construisons en haute-vienne. Nous prévoyons de ne pas planter d’arbre qui pourraient donner de l’ombre sur la serre, ils seront planté de l’autre côté de la maison. Nous pensons prévoir des voiles de protection sur les vitrages en toitures et sur les façades de la serre, que l’on fermerait ou ouvrirait en fonction des besoins. Pas de casquettes, de brises soleils, …
        Nous avons prévu un système de ventilation pour évacuer l’humidité et renouveler l’air.
        L’objectif principale de la serre étant d’accueillir le système aquaponique, celle-ci préservera donc la température dans la maison dans une moindre mesure. Je me dis que c’est toujours mieux pour la température dans la maison que lorsque la façade donne directement sur l’extérieur…

        Pour les vitrages, nous pensions mettre des ouvertures de 140 ou 160 cm sur les façades chacune séparée par un rang de brique (soit 50 cm) en laissant une allège d’environ 80 cm en brique pour laissant les bassins de poissons au maximum à l’ombre. Pour les ouvertures en couverture, nous ne savons pas comment calculer la surface idéale.

        Merci d’avoir pris le temps de me lire.

      • Bon benh, ça a l’air bien étudié tout ça 😉 Pour le calcul, j’imagine qu’il doit exister des logiciel pour cela. Gratuits, je ne sais pas… Vous faites faire ces travaux ou non ? En tout cas, il y a sur facebook, un groupe « rénovation pertinente » où vous pourrez, poser toutes les questions que vous souhaiterez ! N’hésitez pas !

      • Nous voulons faire le maximum de travaux par nous même, mais en ce qui concerne l’enveloppe extérieure de la maison, nous la ferons faire par des professionnels.

        En effet nous étudions avec beaucoup d’intérêt ce projet. Nous ne voulons pas passer à côté de quelque chose et regretter par la suite. 🙂
        D’autant qu’il y a beaucoup de critères à prendre en compte (les plantes, les poissons, le respect de la nature, les exigences du PLU, … et nos goûts et envies.)

        Merci d’avoir partager vos infos.

  • Mais dites moi… je fouille le net sans vraiment trouver qui pourrait me faire ça… me donner un ordre de prix… avez-vous des pistes? est-ce que l’autocontrusction est la seule réponse?
    Dans tous les cas merci pour le temps passé à nous offrir les informations contenues dans ce site internet..

    Au plaisir

    Reply
    • Bonjour,
      Monter une véranda bioclimatique ? Il existe pas mal d’installateurs actuellement. Mais chers et pas forcément à même de faire ce que l’ou souhaite… L’autoconstruction, c’est l’idéal mais un gros boulot pour ce qui est d’une étanchéité irréprochable, d’une isolation au top… En fait, cela dépend de ce que l’on souhaite 😉 Merci !

      Reply
  • merci pour cet article qui me conforte dans l’idée que la serre bioclimatique doit s’adapter à la maison et au mode de vie…
    Question : on envisage une petite extension principalement avec un objectif de chauffage en intersaison avec un vitrage sud et ouest. Est-ce qu’un vitrage dépoli ou avec un film adhésif freine beaucoup les rayons solaires ?

    Reply
    • Le vitrage dépoli freine pas mal, il me semble oui (à vérifier tout de même le facteur solaire) mais les films adhésifs peuvent être bien fait et il me semble que les fabricants proposent maintenant des solutions à bon facteur solaire…

      Reply

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