Espaciel

 

Comment faire pousser ses légumes dans un potager à l’ombre des immeubles qui l’entourent. C’est le défi que nous a confié l’ISA, Institut Supérieur Agricole de Lille pour son potager en centre ville.

Fiche Projet :

• Projet : Eclairage d’un potager expérimental en centre ville
• Lieu : Lille
• Client : Junia ISA
• Modèle Espaciel installé : Réflecteur Patio Solaire

 

Contexte de la situation du potager à l’ombre de l’ISA

L’ISA occupe un bâtiment emblématique du quartier de l’Université Catholique de Lille. Son architecture contemporaine met en avant les différents débouchés professionnels des étudiants. Ses toits terrasses accueillent des ruches bien visibles depuis la rue. Des vaches factices broutent l’herbes des toitures vertes suspendues au dessus des salles de cours. En contre bas, un jardin encaissé descend vers de hautes baies vitrées monumentales. Elles éclairent les grands laboratoires dédiés aux métiers de l’agroalimentaire.

Le caractère démonstratif du bâtiment se poursuit à l’intérieur. On y accède par une passerelle qui surplombe un petit étang. Après avoir franchi le hall d’accueil et longé le grand amphi on découvre le patio central. Haut de 6 étages, il dessert tous les niveaux à partir du rez-de-chaussée. A cet endroit on trouve un potager à l’ombre. Il est constitué d’une serre expérimentale et d’un « farmbot » (robot cultivateur). Son fonctionnement dépend en grande partie de l’éclairage LED qui reste allumé toute la journée.

 

Recherche de solutions d’ensoleillement naturel pour le potager à l’ombre

Les végétaux ont besoin de soleil pour se développer. D’ou la difficulté de faire pousser un potager à l’ombre. Comment cultiver des salades et des légumes alors que le soleil ne descend pas jusque là ? Et ne parlons pas des fruits qui ont besoin d’encore plus de lumière. La plupart des plantes ont besoin d’un éclairement de 5000 lux pour déclencher la photosynthèse. Moteur du vivant, la chlorophylle produit cette réaction nourricière. Réaction biologique bien connue, la photosynthèse permet la croissance des végétaux : Eau + Gaz Carbonique + Lumière = Glucose + Oxygène. Comme le montre cette formulation, l’ensoleillement est une condition indispensable pour la réussite des cultures. Un potager à l’ombre ne peut pas bien donner.

Pour l’ISA, cultiver de plein pieds au niveau de la cour intérieure du patio offre de nombreux avantages. Facilité de mise en oeuvre, accessibilité, visibilité, végétalisation des espaces… Des points forts appréciables pour accueillir et former des élèves ingénieurs du vivant. Encore faut-il transformer le potager à l’ombre pour qu’il reçoive les rayons du soleil.

Afin de valoriser son potager expérimental, l’ISA a lancé un projet d’éclairage naturel de son patio. Sous la supervision d’un ingénieur de recherche de l’école, un groupe de 6 étudiants de l’ISA et de HEI a réalisé une étude préalable suivie d’une consultation des entreprises. C’est la proposition Espaciel qui a été choisie pour ensoleiller le potager à l’ombre du patio. Cet équipement a été retenu comme démonstrateur de technologie écologique innovante dans le cadre du programme Life Tree de l’Université Catholique de Lille.

 

Mise en oeuvre de la solution Espaciel pour le potager à l’ombre

Le système proposé par Espaciel utilise le Réflecteur Patio Solaire. Placé en partie haute du bâtiment, il projette le soleil en contre bas, pour éclairer le patio au fond duquel se trouve le potager à l’ombre. Le Réflecteur Patio Solaire est muni d’une surface courbe qui diffuse les rayons du soleil sur une grande longueur. Le raie de lumière renvoyé est de la même largeur que le Réflecteur . D’ou l’idée d’en placer plusieurs côte-à-côte pour éclairer toute la surface du patio. 20 Réflecteurs équipent le patio de l’ISA. 10 orientés Sud-Ouest (actifs le midi et l’après-midi) et 10 orientés Nord-Est (actifs le matin).

Les Réflecteurs Patio  se trouvent à plus de 20m au dessus du potager au dessus du potager à l’ombre. Le galbe des Réflecteurs a été réglé au minium. Très peu incurvée, la surface produit un angle de diffusion étroit. Ceci permet d’optimiser les apports solaires en bas du patio, au niveau du potager sombre.

 

Résultats obtenus avec le Réflecteur Patio Solaire

L’effet des Réflecteurs est spectaculaire. Chacun projette un rai de lumière bien visible malgré la relative diffusion du soleil. Par temps clair, l’éclairement au sol au niveau tu potager expérimental passe ainsi de +/-2000 à +/-5000 lux.

Chaque rai de lumière se déplace au rythme de la course du soleil dans le ciel. Cela crée un effet de balayage de la terrasse située au fond du patio. En un point donné du potager, le soleil est présent continûment. Mais il provient successivement de chacun des Réflecteurs au gré du défilement des rais de lumière. Fini le potager à l’ombre !

Le mouvement du soleil dans le ciel et la géométrie courbe du Réflecteur patio rendent son fonctionnement difficile à imaginer. Voici une vidéo qui permet de visualiser le rendu de l’installation. La prise de vue effectuée lors d’une journée ensoleillée a duré 3h (une photo toutes les 5 minutes). La vidéo timelapse restitue cette séquence en 20 secondes. A l’image on voit bien les rais de lumière qui défilent au sol de la terrasse du patio, au niveau de la serre expérimentale et du potager à l’ombre.

L’installation des Réflecteurs Espaciel pour éclairer le potager à l’ombre de l’ISA fait partie des démonstrateurs Life TREE de l’université catholique de Lille. Dans ce cadre, un suivi de l’installation est en cours. Des capteurs de luminosité équipent le potager à différents points stratégiques. Les données sont en cours de collecte et seront prochainement analysées pour évaluer l’impact des sur l’éclairage naturel du potager à l’ombre et sur la croissance des végétaux.