Depuis son installation en 1975, l'UCL disposait, pour ses projets de recherche, de serres tropicales et tempérées (les serres Agro de 1.200 m² et les serres Sciences de 620 m²). Une part de cette surface était du niveau de biosécurité G2 pour permettre les recherches dans le domaine des maladies des plantes. Au fil des années, les coûts de fonctionnement et de maintenance sont devenus prohibitifs, malgré le raccordement au chauffage urbain de l'Université (alimenté par une cogénération au gaz naturel).
Les nouvelles serres ont une surface de 2.000 m², divisée en 31 compartiments climatiquement autonomes. Les serres tropicales, les plus chaudes, sont entourées par les serres tempérées, afin de limiter les déperditions thermiques. Les serres qui sont régulées en humidité (en plus de la température) bénéficient en outre de la meilleure exposition au sud.
Une attention toute particulière a été portée sur la régulation en chauffage et en aération. Chaque serre est pilotée individuellement pour assurer le chauffage, l'aération, l'humidification et l'éclairage les mieux adaptés à chaque culture. Ces paramètres permettent également d'optimiser la demande énergétique en fonction de la demande biologique.
L'éclairage est rose, les plantes absorbant les rayons bleu et rouge et réfléchissant les verts, il est inutile de les exposer à l'ensemble du spectre lumineux. Les serres sont donc équipées d'un éclairage d'appoint de type LED permettant de sélectionner les longueurs d'ondes les plus appropriées, en réalisant de 50 à 70% d'économie d'électricité (selon la base de calcul) par rapport à l'éclairage aux lampes à décharge classiques. Si l'éclairage LED tient ses promesses de longévité, il sera amorti en 4 ans. Un pari qui a été pris très au sérieux et qui a séduit les autorités de l'UCL qui n'ont pas hésité à mettre la main au portefeuille pour allonger le supplément !
Avec une orientation favorable, une double enveloppe, une régulation de chauffage bien pensée et un éclairage ciblé, les nouvelles serres de l'UCL promettent de hautes performances énergétiques. Le projet a été soutenu par une collaboration entre les 3 universités francophones auprès du FNRS. L'inauguration officielle a eu lieu le 21 mars 2014. |
Mais la principale innovation n'est sans doute pas là. L'entrepreneur De Graeve a tenu à marquer la dimension énergétique du projet et a été suivi par les services de l'UCL. Les serres sont en effet équipées de double vitrage, de profils supports à coupure thermique et d'une isolation importante de la dalle de sol. L'installation d'un double vitrage a pour conséquence la réduction de 10 % de la transmission lumineuse, ce qui implique une diminution proportionnelle de la croissance des plantes. Pour compenser cela, la structure métallique a été spécifiquement étudiée pour réduire son empreinte sur le rayonnement solaire.
Structure et enveloppe
Charpente primaire en acier galvanisé plus compacte que les structures classiques en aluminium, permettant également de réduire l'encombrement visuel (maximisation des apports solaires)
Isolation au moyen de 8 cm de PU sous la chape
Double vitrage coefficient U = 1.1 W/m²K permettant de réduire d'une part les déperditions thermiques directes et corollairement le nombre de tuyaux de chauffage et donc, d'autre part, d'augmenter l'ensoleillement naturel
Profils en aluminium à rupture de pont thermique
Etude et soin des détails d'exécution pour limiter les ponts thermiques et maitriser les déperditions
Contrôle de l'étanchéité à l'air (NF EN 13829)
Climatisation
Organisation en grands volumes pour mieux gérer la régulation climatique
2 réseaux de chauffage à eau chaude haute (65°C) et basse température (au pied des plantes), par rayonnement, connectés au réseau urbain de l'UCL (cogénération au gaz)
Limitation de la surchauffe en été par l'action combinée de la présence de toile d'ombrage, de l'aération et de la brumisation. La nuit, les toiles sont également déployées pour limiter les déperditions thermiques
Régulation centralisée permettant de piloter chacune des 31 serres individuellement en température et humidité via une station météo dans chacune d'elles
Consommation en chauffage sur 3 mois (oct-déc 2013 : 66 MWh)
Eclairage
Eclairage LED très performant (efficacité non disponible vu les spectres différents)
Dimmable et pilotage individuel
Sélection des longueurs d'ondes les plus appropriées
Economie
Financement: UCL (75%) et FNRS (25%)
Investissement LED : 260 k€ (surcoût de 200 k€) par rapport à une installation conventionnelle
Economie en chauffage attendue de 1300 MWh par an, soit 60% d'économie d'énergie
Economie en éclairage attendue jusqu'à 70% (325 W par luminaire en remplacement de 4*500 W pour les lampes à décharge). Prix d'un luminaire LED 850 €
Durée de vie annoncée d'une lampe : 30.000 heures (20 à 30 ans), permettant une économie en maintenance liée au remplacement habituel des lampes classiques (tous les 2 ans)
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