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Ces plantes rendent l’architecture plus efficiente

Posté le par Séverine Fontaine dans Matériaux, Biotech & chimie

Les plantes inspirent depuis longtemps les architectes. Pour réaliser des bâtiments plus lumineux et économes en énergie, ils se sont appuyés sur les capacités de certaines variétés.

Les bâtiments manquent souvent de lumière, celle-ci n’y pénétrant pas uniformément. De nombreux projets d’architecture se sont inspirés des plantes pour récupérer plus de lumière naturelle et ainsi diminuer l’éclairage artificiel. Gains à la clé : un bâtiment plus lumineux et une consommation d’énergie moindre. Dans une publication des Cahiers de la recherche architecturale urbaine et paysagère, trois chercheurs révèlent que la conception en architecture s’inspire des plantes selon « trois niveaux d’imitation » : l’organisme, le comportement et l’écosystème. Chaque niveau se compose de cinq dimensions : la forme, le matériau, la construction, le processus et la fonction. Focus sur quelques inspirations qui ont mené à la réalisation de projets.

La feuille de charme

Pour optimiser la consommation énergétique d’un bâtiment dans le 15e arrondissement de Paris, les frères Teva et Nicolas Vernoux, respectivement biologiste et architecte, ont installé sur sa façade une « double peau » en tissu sensible à la température. « C’est un système de store inspiré de la façon dont la feuille de charme se replie à l’intérieur du bourgeon », explique le biologiste, directeur de recherche au laboratoire Reproduction et développement des plantes.

© IN SITU LAB-1

Accroché à des baleines, le tissu se déploie selon la température et évite ainsi les phénomènes de surchauffe du bâtiment et optimise la consommation énergétique.

© IN SITU ARCHITECTURE

La phyllotaxie

Il ne s’agit pas d’une plante, mais de l’étude de la façon dont se disposent et arrangent ses feuilles. Cela s’appelle la phyllotaxie. Teva et Nicolas Vernoux se sont particulièrement inspirés de la structure en spirale des plantes. « On l’utilise pour différentes approches : soit sur un bâtiment en travaillant l’empilement géométrique sur plusieurs niveaux, soit sur une parcelle avec la disposition de plusieurs bâtiments », explique le biologiste.

© INSITU

Ils ont réalisé plusieurs projets, dont une maison spirale réalisée en 2007 à Malakoff (Hauts-de-Seine) et 49 logements décalés les uns des autres en hauteur, en 2012 à Vitry-sur-Seine (Val-de-Marne). Suite à ces réalisations, les frères ont développé en 2017 un algorithme pour faciliter leur conception. « Cette implémentation logicielle pour le calcul thermique permet d’atteindre un gain énergétique entre 20 et 50 % sur un bâtiment, explique Teva Vernoux. Et cela, juste en jouant de façon raisonnable sur la conception géométrique. »

© Arnaud Rinuccini

Le lotus

A Singapour, Moshe Safdie s’est inspiré de la fleur de lotus pour concevoir, en 2011, l’ArtScience Museum. Le bâtiment est composé de pétales – 10 extensions – reliés entre eux à un rond au centre formant le cœur du lotus. Chaque « pétale » constitue différents espaces de galerie avec des vitres aux extrémités pour faire entrer la lumière naturelle. La forme de la fleur architecturale – en forme de bol – est réalisée de façon à ce que les pétales récupèrent l’eau de pluie, la fassent s’écouler vers le milieu pour pouvoir la recycler (bâtiment, toilettes, etc.).

Vue aérienne de ArtScience Museum de Singapour, inspiré de la fleur de lotus © Pierrick Lemaret – CC BY 3.0

La pomme de pin

La pomme de pin réagit à son environnement, en fermant ses écailles par temps humide, et en les ouvrant lorsqu’il est ensoleillé. En 2013, elle a inspiré l’architecte allemand Achim Menges et son équipe pour créer un pavillon sensible à l’humidité. Baptisé Hygroskin, le pavillon s’ouvre et se referme sans intervention, ni énergie, mais en utilisant la capacité de réponse – l’élasticité – du matériau lui-même : le bois. L’architecte a utilisé « des feuilles de contreplaqué initialement planes pour former des surfaces coniques basées sur le comportement élastique du matériau », peut-on lire sur son site web. Chaque module a été fabriqué par un robot.

Pour créer son pavillon Hygroskin, l’architecte allemand Achim Menges s’est inspiré de la pomme de pin. ©capture d’écran tirée de la vidéo

La  vidéo est disponible ici.

Pour aller plus loin

Posté le par Séverine Fontaine


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