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Architecture et biomimétisme

Le biomimétisme inspire la conception de réalisations architecturales d’envergures, considérées pour certaines comme les édifices les plus originaux et innovants du monde. Le principe est « simple », et consiste à copier les formes du vivant et ses écosystèmes qu’on trouve dans la nature pour en reproduire certaines de ses caractéristiques. Un moyen efficace pour penser la rupture ou, au contraire, innover en revenant à des fondamentaux éprouvés.

Biomimétisme et forme : quand l’architecture imite l’apparence de la nature

Mimer l’apparence du vivant à des fins esthétiques remonte à l’Antiquité. Le nombre d’or qui régit les proportions du Parthénon athénien reproduirait l’ordre dans lequel sont implantés, branches, pétales et fruits selon une géométrie réputée parfaitement harmonieuse. Les piliers au cœur de la nef de la Sagrada Familia d’Antonio Gaudi ressemblent étonnement à des arbres dont les branches supportent la voûte supérieure de la basilique catalane. Le Stade national de Pékin déploie quant à lui une imposante structure de 42 000 tonnes d’acier pour simuler un nid d’oiseau. 

Parthénon Athénien - Architecture et biomimétismeParthénon Athénes - AussieActive on Unsplash

Sur notre territoire, la gare TGV de Lyon Saint-Exupéry étire ses arcs pour simuler un oiseau prenant son envol. Ce bâtiment aérien imaginé par l’architecte Santiago Calatrava rappelle la légèreté, le voyage et la rapidité de notre chère ligne grande vitesse. La Cité du Vin à Bordeaux illustre tout aussi bien ce concept. Si les architectes Anouk Legendre et Nicolas Desmazières laissent à chacun le soin d’interpréter ses formes, sa structure tout en courbes ressemble fortement à un cep noueux, ou aux ondulations de la Garonne voisine. Jacques Rougerie, spécialiste de l’architecture du monde aquatique, a réalisé des aquariums gigantesques reprenant la forme d’animaux marins. Nausicaa à Boulogne-sur-Mer a l’apparence d’une raie manta tandis qu’Océanopolis à Brest ressemble à un crabe.

Au-delà de la forme et son pouvoir évocateur, de nombreux architectes ont trouvé dans la nature le moyen de perfectionner la structure de leur construction. L’architecte Frei Otto s’est inspiré de la construction de la toile d’araignée pour concevoir le pavillon allemand de l’Exposition Universelle de 1967 à Montréal. Suivant ses traces, de nombreux autres édifices ont vu le jour sur le même principe : le stade de La Plata en Argentine ou encore le centre commercial de Fiera Milano en Italie.

Dans l’Hexagone, la Tour D2 entre La Défense et Courbevoie utilise une exo-structure similaire à une squelette ou aux ramifications d’un arbre. Cette construction révolutionnaire pensée Anthony Béchu économise environ 30 % des matériaux qui auraient été nécessaires pour une tour de même gabarit.

Architecture et biomimétisme - Stade National de PékinStade National de Péking - Sam Balye on Unsplash

Biomimétisme et interactions : quand l’architecture reproduit les relations du vivant

Certains organismes se développent grâce ou aux dépends d’un autre. Dans la nature, le parasite et son hôte peuvent s’associer, fonctionner en symbiose ou entretenir des rapports de prédation. Dans les deux cas le parasite dépend de son hôte pour se nourrir ou assurer sa sécurité. La nature regorge d’exemples tels que celui du poisson clown et de l’anémone, popularisé par le film Némo.

En architecture, le parasite donne souvent un nouveau souffle à un hôte fatigué ou inadapté à ses nouvelles fonctions. Les installations peuvent être temporaires. C’est le cas des nids installés par Tadashi Kawata sur des monuments emblématiques de la métropole nantaise. Elles sont également permanentes, utilisant le bâtiment existant comme support, à la manière d’un épiphyte, pour mieux repenser la ville. La préfecture de police de Paris sur l'Île de la Cité s’est ainsi vu ajouter une extension en verre pour accueillir plus efficacement ses visiteurs. Située en creux entre la préfecture et le bâtiment avoisinant, la greffe complète mais ne touche pas à la structure originelle du bâtiment, classé monument historique.

La Cité de la Mode et du Design s’est construite sur les Docks qui servaient d’entrepôts au Port de Paris. Le site industriel ayant perdu de son utilité, la structure socle en béton armé a été revalorisée par une enveloppe de verre surnommée "plug-over". Cette dernière vient protéger l’ossature existante tout en aménageant de nouveaux usages à l’instar du toit terrasse de 600m2 offrant une vue magnifique sur les berges de Paris.

Le Viaduc des Arts a connu un traitement similaire. Ancien pont ferroviaire tombé en désuétude, il héberge sous ses arches d’élégantes briques roses et pierres de taille plusieurs dizaines de boutiques d’art, de créateurs et de cafés. Le chemin de fer en lui-même a été transformé en un tronçon de la Coulée Verte, une promenade plantée qui s’étend de la place de la Bastille au Bois de Vincennes.

Viaduc des arts avec coulée verte - ParisViaduc des arts et coulée verte à Paris - Agence Lybellule

Imiter la nature dans une démarche de développement durable

La nature se distingue par sa résilience, par une organisation qui s’adapte et lui permet de perdurer. L’architecture s’est saisie à bras le corps de ces thématiques de développement durable et tente d’y apporter des réponses. Dans une démarche biomimétique de retour aux sources, l’architecte Steven Ware aborde ce problème en développant des constructions bois innovantes. En effet, le bois se distingue par une très faible énergie grise tout au long de son cycle de vie, de la production au recyclage.

L’architecte Nicolas Vernoux-Thélot observe quant à lui la géométrie des plantes et leur talent naturel à capter l’énergie solaire. En modélisant la course du soleil et la densité lumineuse en chaque point de la parcelle, son agence In Situ réalise à l’aide d’algorithmes des quartiers maximisant la quantité de soleil reçue par chaque habitat. 

Ramener la nature au centre des constructions est également bénéfique pour la santé. Les quartiers conçus sont non seulement moins énergivores mais ils améliorent également la qualité de vie des habitants. Il est démontré qu’un apport optimal en lumière présente de nombreux effets induits bénéfiques pour la santé, tels qu’une meilleure régulation rythmes circadiens ou encore la production de vitamine D. De la même manière, le bois valorisé par Steven Ware est un matériau “biophilique”, c’est-à-dire un matériau qui impacte positivement le bien-être. 

Au-delà de l’imitation de la nature, le biomimétisme ouvre la question de la place de la nature en ville : végétalisation, agriculture urbaine et biodiversité. Une chose est certaine, la nature n’a pas fini d’insuffler aux architectes de nouvelles façons de réinventer la ville et de révolutionner leur métier.

Architecte Nicolas Vernoux-ThelotNicolas Vernoux-Thélot