En quoi les nouvelles technologies comme les drones, la réalité virtuelle, les robots ou l'intelligence artificielle sont-elles utiles pour concevoir les bâtiments de demain ? On parle dans notre magazine Futuris à Copenhague.
Drones, réalité virtuelle, robots, lasers, intelligence artificielle ou impression et numérisation 3D, en quoi ces nouvelles technologies sont-elles utiles pour concevoir les bâtiments de demain ? Notre reporter Julián López Gómez est rencontré au Danemark, des architectes qui se sont penchés sur la question.
Lors d'une exposition à l'Académie royale des Beaux-Arts du Danemark à Copenhague, ils ont montré le résultat de leurs travaux menés aux côtés d'ingénieurs : ils prennent la forme de pièces aux formes extravagantes conçues par quinze chercheurs qui grâce aux derniers outils numériques, ont repoussé les limites du design architectural. Leurs matières premières : argile, filaments, béton ou encore bois.
Cinq fois plus résistant qu'une structure en acier
Parmi les modèles réalisés, des plateformes structurelles en fibres de carbone et de verre élaborées par des robots capables de créer des formes géométriques complexes, résistantes et aux multiples fonctions.
James Solly, ingénieur structurel à l'Université de Stuttgart, nous en dit plus : "Ce matériau a des performances supérieures tout en étant très petit : il est ondulé et minuscule," dit-il avant d'ajouter : "Ce matériau est cinq fois plus résistant qu'une structure en acier que l'on trouve dans n'importe quel bâtiment alors qu'il est cinq fois plus léger."
Seconde peau performante en énergie
D'autres chercheurs ont travaillé sur des matériaux qui peuvent se déformer pour produire et stocker de l'énergie : placés sur les façades d'un bâtiment, ils fonctionnent comme une seconde peau robotisée, respectueuse de l'environnement et à haute performance énergétique.
"C'est comme une règle en métal," explique Saman Saffarian, designer en architecture à l'Université de Stuttgart. "Quand on la tord, l'énergie est stockée à l'intérieur et quand on la libère, elle reprend sa forme initiale : donc avec ce système, il n'y a que dans une direction qu'on dépense de l'énergie," indique-t-il. "Les autres systèmes cinétiques ou les systèmes faits de corps rigides nécessitent toujours de dépenser de l'énergie pour les fermer et les ouvrir, mais ce système est capable de stocker de l'énergie quand il fonctionne dans un sens et de la réutiliser dans l'autre sens," poursuit-il.
Performances du bois lamellé-collé
Courber du bois lamellé-collé sans encombres et avec précision pour créer de nouveaux espaces architecturaux... C'est ce qui a été fait dans plusieurs pièces à la morphologie étonnante grâce à des technologies de capture de mouvement et de numérisation 3D et laser.
"On peut construire des bâtiments très complexes, très grands et très robustes avec du bois lamellé, le problème, c'est que comme il s'agit d'un matériau vivant, naturel, il se comporte d'une manière qui lui est propre : quand on le plie, il peut aussitôt reprendre sa forme ou parfois, se tordre dans l'autre sens," reconnaît Tom Svilans, architecte au Centre des technologies de l'information et de l'architecture CITA.
"Donc on doit trouver comment contrôler tout cela parce que si on ne peut pas produire précisément ce que l'on veut, alors très vite, cela devient très difficile et très cher ; donc, en intégrant la numérisation 3D à nos méthodes, on peut voir de plus près comment le matériau réagit quand on le travaille," souligne-t-il.
Construire plus avec moins et de manière durable
Cette exposition est le fruit d'un projet de recherche européen appelé Innochain qui vise à rapprocher simulation, matériaux et design pour répondre au grand défi de demain dans la construction : il faudra bâtir de plus en plus de bâtiments, mais avec de moins en moins de matériaux et des méthodes durables.
"Construire plus intelligemment avec moins de ressources, cela veut dire optimiser les matériaux," insiste Mette Ramsgaard Thomsen, coordinatrice de ce projet européen et architecte au Centre des technologies de l'information et de l'architecture CITA. "On devra être ingénieux dans leur utilisation, on devra construire en étant plus léger et 'plus léger'," précise-t-elle, "cela ne veut pas seulement dire moins de matériaux comme un petit morceau de bois, ce sera aussi plus léger dans le sens où il y aura moins de de transport, moins de poids et moins d'impact sur l'environnement : ce sont des prérogatives qui devront être appliquées dans l'avenir."
D'après les chercheurs, bon nombre de leurs solutions pourraient être appliquées dans la construction d'ici cinq ans.