L’arbre qui cache la forêt
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Haesley Nine Bridges Clubhouse (Shigeru Ban)
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Wood Innovation and Design Center (Michael Green Architects)
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© CRG architects
Bamboo city (CRG)
Avec la croissance démographique et le besoin de nouveaux logements, la réduction du carbone gris est essentielle. En 2040, trois-quarts de la population mondiale vivront dans des villes, par rapport à la moitié aujourd'hui. Chaque semaine, 1,2 million de personnes déménagent vers les villes. En 2030, trois milliards de personnes auront besoin de nouveaux logements. Le défi futur pour les ingénieurs et les architectes sera de concevoir des bâtiments qui répondent à ces besoins mondiaux en matière de logement tout en réduisant les émissions de gaz à effet de serre. Les immeubles de grande hauteur sont une solution pour lutter contre l'étalement urbain et donc pour réduire les émissions de CO2 des transports. Une opinion de Catherine De Wolf, doctorante du Building Technology program au MIT (Etats-Unis).
Le rapport volume-surface des gratte-ciel réduit le besoin de chauffage et donc la consommation d'énergie opérationnelle. Cependant, les bâtiments de grande hauteur d'aujourd'hui ont un besoin inhérent de plus de matériaux structurels et cela constitue un véritable défi. Fazlur Khan a introduit la notion de « prime de hauteur » : avec un nombre croissant d’étages, le poids augmente non seulement en raison du renforcement des colonnes et des contreventements des murs, mais aussi en raison du vent latéral. Nous devons optimiser la structure dans les bâtiments de grande hauteur tout en réduisant les quantités nécessaires de matériaux ainsi que leur impact environnemental. Par exemple, nous pouvons utiliser le bois massif pour la conception de gratte-ciel.
De grandes entreprises telles que Skidmore, Owings & Merrill (SOM) ont étudié la possibilité de construire des gratte-ciel en bois. Dans l'architecture, l'ingénierie et les sciences de l'environnement, nous recherchons les matériaux appropriés pour certaines applications. Parfois, une structure hybride offre la meilleure réponse. Les bâtiments conventionnels utilisent le béton et l'acier, représentant respectivement un peu moins de 10% et 9% des émissions de gaz à effet de serre dues à l’homme. Récemment, SOM a testé et validé avec succès une nouvelle technologie de construction de gratte-ciel en bois avec des connexions en béton. En combinant ces matériaux, nous pouvons optimiser pour plusieurs propriétés telles que la sécurité incendie, la force et le poids.
Un exemple d'une structure en bois de huit étages est le Wood Innovation and Design Centre, qui a remporté plusieurs prix d'architecture et d'innovation. Il existe d’autres bâtiments en bois plus hauts encore. Dans son TED talk, le concepteur du bâtiment Michael Green raconte l'histoire de ses clients qui serrent les colonnes de bois dans leurs bras, comme si elles étaient des arbres. Il note qu'il n'a jamais vu de clients qui font cela avec une colonne en acier ou en béton.
“Wood is the most technologically advanced material I can build with. It just happens to be that Mother Nature holds the patent of it and we are not comfortable with that. But that’s the way it should be: nature’s fingerprints in the built environment.”
Michael Green, February 2013, TED talk, Vancouver.
J'admire également la chaleur des structures en bois et l'optimisation structurelle. Cependant, des études plus approfondies sont nécessaires pour s’assurer que les gratte-ciel en bois peuvent réduire efficacement l'empreinte carbone des bâtiments. Après les pyramides, les cathédrales, la Tour Eiffel, l'Empire State Building et les nombreux gratte-ciel plus récents, il est important d'optimiser l'architecture iconique. Le prochain défi sera de s’assurer de l'innovation dans la croissance des villes et des gratte-ciel tout en luttant contre le réchauffement climatique. D'autres matériaux, mais aussi l'ingéniosité structurelle sont d’une importance vitale pour la prochaine génération de bâtiments à grande hauteur.