Nicolas Pellen

Concepteur/Designer/Maker

.::2022::.
Mon dôme géodésique

Il y a mille et une façons de construire un dôme géodésique. En témoigne la quantité de sites web, forums et autres réseaux sociaux amateurs ou pros proposant leur solutions et réalisations. Vieux rêve devenu réalité cet été après moult réflexions, je vous livre ici les étapes de ma réalisation avec mes choix de dimensions, outils, matériaux, etc...

Pourquoi un dôme ?

Pour le fun ! Eh oui, c'est avant tout pour la beauté de la forme et le challenge technique que je me suis lancé dans cette construction. Bon, pour justifier ce "délire" auprès de mes proches ("Tu vas monter une secte ?", "Tu veux inviter des extraterrestres ?", "T'as pas peur d'être catalogué hippie ?", j'ai décidé de dire que je construisais une serre géodésique pour y faire pousser des fruits et de légumes. Que le dôme était la structure la plus appropriée tant au niveau solidité que ensoleillement et espace utile, et blabla... Bref, ça fait tout de suite plus sérieux et ça rassure ;-). Trêve de plaisanterie, passons à la réalisation.

❶ Se fixer deux limites

Vous l'avez compris en cherchant "dôme géodésique" sur internet, une telle structure peut avoir la taille d'un porte-clé tout comme celle de l'étoile noire. Il est donc important de se fixer des limites.

Mon budget : 2000€ max tout compris.
Ma surface au sol : 20m² pour éviter d'avoir à déposer un permis de construire, juste une autorisation de travaux.

❷ Le modèle de dôme

Là aussi, il existe une foultitude de solutions. Je me suis appuyé sur le site Acidome pour choisir mon modèle idéal en fonction de mes contraintes (le lien pointe directement sur la simulation qui à conditionné mon dôme). Après mille simulations, je me suis arrêté sur un modèle (je ne vais pas décrire tous les paramètres car certains sont ésotériques pour moi :-):

Fréquence V3 : pour le rapport visuel sphérique/quantité de bois nécessaire (V2: pas assez sphérique à mon goût, V4: trop de bois)
Découpage 7/12 : Ca donne un peu plus de la moitié d'une sphère, de façon à obtenir des parois presque verticales sur le pourtour. Plus facile pour s'y déplacer et jardiner
Aligner le bas : Pour avoir une surface d'appui plane
Rayon de 2,65m : Pour obtenir une surface au sol d'environ 20m². Ca correspond à un dôme d'environ 5m de diamètre pour 3m de haut.
Type de connnecteur "Piped" : C'est la solution la plus simple et la moins onéreuse utilisée par les amateurs comme moi.
Diamètre du tube 100mm : Ca correspond bien au système de connecteurs que j'ai choisi
Montants 70x45mm : Ce sont les dimensions des matériaux que j'ai trouvé au plus près de chez moi et au moins cher. J'ai chosi du pin classe IV traité à coeur. J'aurais préféré du douglas local non traité mais les prix en scierie étaient prohibitifs.

❸ Le choix des connecteurs

C'est peut-être là que j'ai passé le plus de temps de réflexion. Quel type de connecteur ?
Vous trouverez presque autant de solutions que de réalisations sur le web. Entre les connecteurs déjà faits (découpé laser, galvanisés ou inox) mais très chers ou les connecteurs faits de tube PVC mais avec des découpes complexes et une durabilité qui ne m'inspire pas, j'ai choisi la voie du "connecteur universel". Je l'appelle comme ça car je me suis contenté d'acheter 330 (165 montants x2)lames de charpente plates et prépercées (200x35mm) que j'ai ensuite pliées à 11°. Elles sont donc toutes identiques. C'est l'assemblage final qui conditionne ensuite les angles entre les différents montants. Pour le pliage, j'ai confié la tâche à un collègue qui possédait un plieuse.

❹ La modélisation 3D

Centure et bretelles ! Pour être sûr de mon coup, vu les frais engagés et la masse de travail, j'ai préféré modéliser le dôme en 3D et en particulier les connections. Ca m'a rassuré et aidé dans les étapes de la fabrication.
Astuce : sur Acidome, vous pouvez récupérer en .OBJ la structure 3D de vôtre modèle puis l'importer dans votre logiciel 3D préféré, Fusion 360 pour ma part.

❺ Les fondations

Après avoir choisi l'endroit idéal dans mon jardin, j'ai planté un piquet en acier pour matérialiser le centre du dôme. C'est depuis ce piquet, avec une corde, une j'ai tracé tous mes points de repères pour les fondations.
J'ai choisi de créer 15 plots en béton (30x30x30cm) pour poser et ancrer le dôme. Il faut être bien méticuleux pour positionner à niveau, à la bonne distance du centre et à bonne distance angulaire chaque plot l'un par rapport à l'autre. (Je dis cela car la position de deux de mes plots laissent à désirer :-o.

❻ La fabrication des montants

C'est l'étape la plus longue car il y a 165 montants à façonner. Après quelques essais, j'ai organisé mon atelier en 4 îlots de productions (ça fait pro ça :-)) :

Atelier débit : [Scie radiale] pour débiter les montants aux 4 différentes dimensions dans des barres de 3m. (La dimension maximale de chaque montant est inférieure à 1m. Là aussi il s'agissait d'optimiser la quantité d bois et de réduire les chutes.)
Atelier perçage : [Perceuse sur colonne] pour percer 4 trous par montants afin de fixer les connecteurs par pincement
Atelier fente/biseau : [Scie sur table] pour réaliser la fente ou vient se loger le connecteur et le biseau pour éviter d'abîmer la future bâche de couverture.
Atelier montage : [Etabli/marteau/clé à choc] pour pincer les connecteurs dans la fente de chaque montant à l'aide de boulons TRCC M8x70 + rondelles. Ca fait quand-même 660 fois la même opération.

❼ Le montage

C'est l'étape la plus cool car enfin on va voir le dôme sortir de terre. Cependant une petite pointe de stress à l'idée de s'être trompé dans une cote !
J'avais prévu de convoquer tous les amis possesseur d'une clé de 13 avec un bbq festif pour la fin, mais en plein mois de juillet caniculaire, il n'y avait pas grand monde. Alors un matin, je me suis lancé tout seul comme un grand. Je suis parti du bas (du haut c'est plus dur) montant par montant en tournant autour du piquet pour monter petit à petit et enfin arriver à la clé de voute. Prévoir 61 boulons M8x40 + rondelles et une clé de 13 à cliquet.

❽ Créer une porte

Il faut construire complètement le dôme avant d'envisager de faire une porte. Cela permet de s'assurer que la structure est complète et stable. Ensuite, il s'agit de démonter les 6 branche d'un des hexagones pour aménager une porte. Là aussi, plein de solutions s'offrent à vous.

❾ Aménager des cellules de cultures

Pour des raisons de coûts et de durabilité je me suis tourné vers des dosses de douglas achetées en scierie. Sur mon plan 3D, j'avais prévu de faire le tour du dôme avec des cellules de hauteur 40cm. Après mûre réflexion, je les ai faites d'une hauteur de 80cm pour plus d'ergonomie et moins de fatigue ainsi qu'un espace toutes les deux cellules. Ça réduit la surface de culture... mais je n'ai pas l'intention de partir dans la production de masse !
Une fois terminées, j'ai couvert l'interieur de membrane type DeltaMS afin de protéger le bois de la pourriture. Enfin j'ai commencé par les remplir de biodéchets (bois mort, broyat, feuilles mortes, tontes de pelouse), ensuite de terre classique puis j'ai fini par une bonne couche de terreau horticole.

❿ couvrir/ouvrir

Étape finale qui va consister à couvrir la structure avec de la bâche horticole 200µ mais aussi aménager des ouvertures automatiques dans certains des triangles (vérins thermiques) pour gérer les changements de température.
Afin d'éviter au maximum les plis, j'ai dessiné un patron pour découper des feuilles à la façon d'un planisphère.
Avant de les fixer, j'ai ajouté sur chaque connecteur, un rond de bâche afin de protéger la bâche principale d'éventuels frottements.
J'ai ensuite agraphés les feuilles légèrement en les tendant et en prenant soin de faire chevaucher les feuilles.
Enfin, avec des agraphes de 25mm j'ai fixé solidement sur chaque montant une latte de bois (faite maison) pour bien pincer les feuilles et garantir l'étanchéité de l'ensemble.