Située dans les Laurentides, au Québec, la Ferme Morgan a réalisé en 2014 la plus grande serre solaire passive du Québec. Un bâtiment pensé et conçu pour répondre aux besoins de la collectivité qui s’occupe de la ferme. Avec un objectif en tête : produire des légumes frais 12 mois par année en autosuffisance alimentaire.
Comment fabriquer une serre 4 saisons? Quelles sont les techniques de fabrication employées par la Ferme Morgan? Suivez-nous dans cette visite épique et trouvez la réponse à vos questions !
Un projet de serre solaire passive de grande envergure
Ce projet de serre solaire passive n’aurait jamais vu le jour sans la participation de Félicia et Jesse. Ce couple passionné de la construction passive en énergie a mis en commun leurs savoir-faire et leur leadership pour amorcer ce projet de grande envergure.
Jesse Richman a passé toute son enfance dans la Ferme Morgan. Il est formé à la construction d’Earthships et s’est toujours intéressé à l’agriculture. Un Earthship est une maison autonome et écologique qui assure les besoins de base de ses habitants tout en réduisant son impact sur l’environnement.
Après avoir suivi une formation sur la construction de ce type d’habitation au Nouveau-Mexique, c’est tout naturellement qu’il a pensé revenir à la ferme pour mettre en pratique ses connaissances.
Félicia Monette est ébéniste de formation et également passionnée de construction. Elle a participé à de nombreux chantiers de construction de maisons de paille. Avec les années, elle a accumulé de solides connaissances en techniques de construction écologique.
Pour la Ferme Morgan, tous 2 souhaitaient bâtir une grande serre de 15 pi x 45 pi (4,6 x 13,7 m) pour qu’elle puisse apporter l’abondance toute l’année.
L’implication de toute une communauté pour construire une serre 4 saisons
La Ferme Morgan fonctionne sous la forme d’une coopérative de solidarité. Les terres s’étendent sur 960 acres, soit 388 hectares, dans la municipalité de Montcalm. Toute la coopérative a participé à planifier la construction, à chercher des matériaux de récupération, et bien sûr, à bâtir la serre.
Et pour bâtir la fondation, plus d’une soixantaine de bénévoles a rejoint la coopérative pour leur prêter main-forte. Pendant toute une fin de semaine, ils sont venus faire un véritable “party de pneus”. Grâce à la mobilisation et la coordination de l’ensemble de ces personnes, les bases du bâtiment ont été installées en 48 h :
- Les fondations en pneu de la serre
- Les chevrons de la charpente
- Le drain qui entoure la serre pour l’écoulement de l’eau.
Évidemment, après ce week-end sportif et festif, il restait encore beaucoup à faire. Mais l’implication de la communauté a permis de commencer la construction en faisant un bond de géant!
Les techniques de construction du bâtiment solaire passif
Pour les plans de construction, Félicia et Jesse ont utilisé ceux conçus par Francis Gendron en les agrandissant un peu. La « serre du futur » imaginée par Francis est elle-même inspirée des Earthships de Michael Reynolds.
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Les plans de la Ferme Morgan ont légèrement été modifiés par rapport à ceux d’origine. Les dimensions ont été agrandies. Les dimensions sont passées de 10 x 20 pi à 15 x 45 pi (soit en mètres : de 3 x 6 m à 4,6 x 13,7 m). Mais les proportions ont toutes été gardées ainsi que le design avec son toit à 45°.
La grandeur finale de la serre correspond aux besoins qui ont été calculés pour nourrir la collectivité qui s’occupe de la ferme. L’objectif final est de pouvoir arriver à l’autosuffisance alimentaire, et ce, même pendant l’hiver. Un autre avantage qui compte beaucoup pour la ferme, c’est qu’au printemps, il sera possible de commencer les semis plus tôt pour maximiser les récoltes.
Les fondations et murs de fondation
Les fondations ainsi que les murs de fondation ont été posés avec la technique des Earthships. Ils sont fabriqués à partir de pneus remplis de sable. Un plastique isolant tapisse entièrement cette structure de pneus. Cela permet de les garder bien secs pour qu’ils remplissent leur fonction de masse thermique. Les murs de fondation sont ensuite recouverts de cob pour ajouter encore plus de masse thermique au bâtiment.
Le cob est un matériau de construction naturel constitué de terre argileuse, de sable et de fibres. La paille est la fibre la plus souvent utilisée, mais on peut aussi utiliser du foin, de la fougère ou des aiguilles de pin par exemple. Le cob est un matériau très écologique et bon marché puisque les matériaux qui le constituent peuvent être trouvés sur le lieu de construction. Et puisqu’il ne nécessite aucune transformation, il ne produit pas d’énergie grise.
La toiture de la serre
La pente nord du toit est en tôle. Elle provient d’une grange que Jesse et son père ont démontée avant de commencer le chantier. D’ailleurs, une partie de l’ossature bois de la serre solaire est constituée de morceaux de la grange.
Dans un projet de construction, il est plus judicieux selon Jesse et Félicia de réunir les matériaux de récupération avant le début du chantier de construction. Une fois le chantier lancé, il est plus difficile de s’absenter ou de risquer de devoir arrêter le chantier parce qu’il manque de matériaux.
L’isolation et l’apport solaire
L’isolant utilisé pour la partie nord du toit est du polyisocyanurate. Son épaisseur est de 4 po (10 cm) pour une valeur R équivalente à R 8 au pouce. La valeur R correspond à la capacité d’un matériau à ralentir les transferts de chaleur.
Le polyisocyanurate est un isolant coûteux, et par chance, un ami du couple leur a récupéré des retailles sur des chantiers (des chutes, pour nos amis français).
L’intérieur de la pente noir du toit est peint à la chaux. La couleur blanche réfléchit ainsi les rayons du soleil dans la serre et participe à la réchauffer. La chaux est aussi un excellent antifongique et antibactérien. Et il fait partie des matériaux qui sont acceptés dans le cadre d’une certification bio d’Ecocert. Une certification que la Ferme Morgan compte bien obtenir.
Au niveau de la pente sud du toit, au lieu d’utiliser du polycarbonate, le choix s’est arrêté sur le polythène. Les pellicules plastiques de polythène ressemblent davantage à celles qu’on retrouve sur les serres extérieures agricoles. La particularité ici, c’est qu’il y a 2 couches de polythène, séparées par 1 pouce d’épaisseur, et dans lesquelles l’air se réchauffe au soleil. L’air ainsi réchauffé fait office d’isolant.
Le côté sud du bâtiment utilise le design solaire passif. Il emmagasine l’énergie solaire simplement en laissant passer un maximum des rayons du soleil dans la serre. Ensuite, il conserve la chaleur le plus longtemps possible à l’intérieur grâce à une bonne isolation et des matériaux à forte masse thermique.
Le système de chauffage d’appoint
La plupart des serres conventionnelles qui fonctionnent en 4 saisons ont besoin d’un chauffage. En hiver au Québec, il faut beaucoup d’énergie pour les alimenter, ce qui ajoute à la pollution environnementale.
La serre solaire passive de la ferme Morgan ne nécessite presque pas de chauffage. Pour combler les faibles besoins en calories l’hiver, un rocket stove sera installé.
Si vous ne connaissez pas encore ce système, il ne s’agit pas ici d’envoyer la serre dans l’espace! Un poêle de masse rocket ou rocket stove est un petit foyer à bois très performant. Il tient son nom du bruit qu’il produit quand il fonctionne.
La récupération d’eau de pluie
Des gouttières sont installées tout autour du bâtiment pour récupérer l’eau de pluie. Elle est ensuite acheminée vers de grands réservoirs enterrés. Au total, ce sont 2 000 L d’eau de pluie qui seront collectés en provenance du toit pour approvisionner la serre.
L’avenir de la serre solaire passive de la Ferme Morgan
Une fois la construction de la serre solaire passive terminée, le collectif va pouvoir réfléchir à l’aménagement du potager. Panais, carotte, chou, betterave, aromates, poireaux, et bien plus encore, vont pouvoir venir donner vie à ce lieu qui se veut à la fois écologique, communautaire et éducatif ! Et pour faire durer l’aventure plus longtemps, venez avec nous visiter l’écovillage la Cité Écologique de Ham-Nord.
Beau project, j ‘aimerai bien
beau travail de recherche et patience.
Bravo pour le savoir faire communiqué
Merci beaucoup Bruno!