Architecture paramétrique : des équations aux bâtiments

Intervenant 10:00

Bienvenue dans le podcast du magazine Tangente. Aujourd'hui, on va faire une petite expérience mentale pour commencer.

Intervenant 20:06

Oh, j'aime bien ça !

Intervenant 10:07

Imaginez un instant que l'on se tienne tout en bas d'un gratte-ciel immense. Un truc de… disons 80 étages.

Intervenant 20:15

D'accord, je visualise.

Intervenant 10:17

Mais au lieu d'avoir ces habituelles lignes droites, super rigides, faites de verre et d'acier comme on en voit partout...

Intervenant 20:23

Oui, les fameuses boîtes rectangulaires.

Intervenant 10:25

Exactement. Et bien là, la façade entière ondule. Elle ressemble presque à un gigantesque drapé, un peu comme de la soie métallique qui aurait été figée en plein coup de vent.

Intervenant 20:34

C'est une très belle image.

Intervenant 10:36

N'est-ce pas ? Sauf que, face à un bâtiment pareil, la toute première question qui me vient à l'esprit, c'est mais comment est-ce que ça tient debout ce truc ?

Intervenant 20:44

C'est la question que tout le monde se

Intervenant 10:45

pose. Bah oui, bah oui. Comment on construit l'impossible sans que tout s'effondre lamentablement ? C'est précisément l'objet de notre exploration d'aujourd'hui. On va vraiment plonger dans la façon dont les mathématiques, la géométrie pure et les algorithmes ont pris le contrôle des cabinets d'architecture modernes.

Intervenant 21:05

Et ils ont littéralement repoussé les limites de la physique qu'on croyait infranchissable.

Intervenant 11:10

Voilà, c'est ça. On part d'un article fascinant sur les surfaces d'exception en architecture. Et ce qui me fascine le plus là-dedans, c'est vraiment ce grand écart en fait, le contraste entre l'immatériel et le colossal. C'est-à-dire ? D'un côté, on a des équations toutes froides, très abstraites, de simples petits symboles sur un écran d'ordinateur. Et de l'autre côté, on se retrouve avec des monstres de béton et de métal qui pèsent des milliers de tonnes.

Intervenant 21:33

C'est vrai que le contraste est saisissant. Mais je pense qu'il faut dissiper tout de suite une illusion très tenace.

Intervenant 11:40

Laquelle ?

Intervenant 21:40

Eh bien, quand on regarde ces bâtiments aux formes super fluides, presque liquides, on a très souvent tendance à y voir le triomphe de l'esthétique pure.

Intervenant 11:50

Oui, le côté artiste tourmenté qui donne un coup de crayon libre et sans contrainte.

Intervenant 21:54

C'est exactement ça. Sauf que la réalité, en fait, elle est totalement inverse.

Intervenant 11:59

Ah ouais ?

Intervenant 21:59

Oui. Ces courbes qui ont l'air complètement folles, elles reposent toutes sur un socle de règles topologiques et algébriques d'une sévérité absolue.

Intervenant 12:08

D'une sévérité absolue ? Rien que ça ?

Intervenant 22:10

Ah mais vraiment, il n'y a pas de magie architecturale. Il n'y a qu'une maîtrise géométrique poussée à l'extrême. L'utile, la gravité, la résistance des matériaux, tout ça, ça fusionne avec le spectaculaire uniquement grâce au langage mathématique.

Intervenant 12:25

D'accord, je vois. Bon, pour bien comprendre comment on en est arrivé à carrément coder des gratte-ciel sur des ordis, je pense qu'il faut revenir un tout petit peu en arrière.

Intervenant 22:35

À quelle époque ?

Intervenant 12:36

À l'époque où le principal défi, ce n'était pas l'algorithme sur un écran, mais la matière elle-même, sur le chantier.

Intervenant 22:43

Ah oui, la dure réalité du terrain.

Intervenant 12:45

Voilà. Parce que pendant des siècles, l'architecture, c'était des formes géométriques simples. Non. Le cube, le cylindre, la sphère.

Intervenant 22:53

C'est ça, la géométrie classique.

Intervenant 12:55

Et puis bam, l'industrie moderne arrive et impose le béton armé. C'est un matériau génial pour la solidité, mais parce qu'il y a un mais, ça pose un énorme problème géométrique.

Intervenant 23:06

Lequel, pour ceux qui ne sont pas maçons ?

Intervenant 13:08

Bah, le béton, avant d'être solide et résistant, à la base c'est liquide.

Intervenant 23:12

Effectivement, il faut le couler.

Intervenant 13:13

Exactement, il faut le couler dans des moules, ce qu'on appelle des coffrages. Et ces coffrages, traditionnellement, ils sont fabriqués avec des grandes planches de bois.

Intervenant 23:21

Et c'est précisément là que la physique heurte la créativité de plein fouet.

Intervenant 13:26

Pourquoi le bois, ça ne se tord pas facilement ?

Intervenant 23:28

Eh bien, plier de grandes planches de bois épaisses pour obtenir des courbes complexes qui partent dans plusieurs directions, franchement, c'est un cauchemar.

Intervenant 13:36

J'imagine que ça casse, non ?

Intervenant 23:37

Oui, ça résiste, ça casse, ou alors ça demande un travail de menuiserie tellement minutieux que le coup devient complètement astronomique. Les architectes du milieu du XXe siècle, ils voulaient des formes dynamiques, audacieuses, mais ils bloquaient sur cette rigidité du bois de coffrage.

Intervenant 13:53

C'est le fameux mur de la réalité financière. Elle

Intervenant 23:55

est venue de l'ingénierie des matériaux, elle est venue de la géométrie pure, avec ce qu'on appelle les surfaces réglées.

Intervenant 14:02

Ah, les surfaces réglées, bon, décortiquons un peu ça, parce que l'idée de base semble super contre-intuitive.

Intervenant 24:09

Allez-y, je vous écoute.

Intervenant 14:11

Si je devais faire une analogie pour qu'on visualise bien, est-ce qu'on peut imaginer un gros paquet de spaghettis crus ?

Intervenant 24:17

Des spaghettis, ouais, d'accord, pourquoi pas.

Intervenant 14:20

On tient fermement la base du paquet, debout sur une table. Et avec l'autre main, on attrape le sommet du paquet et on le fait pivoter un peu sur lui-même.

Intervenant 24:29

Je vois très

Intervenant 14:29

bien. Du coup, chaque spaghettis individuel reste parfaitement droit. Il est toujours rigide. Mais l'ensemble du paquet, lui, il prend une forme courbée en trois dimensions, une sorte de sablier un peu évasé. C'est bien ça le principe ?

Intervenant 24:43

Mais c'est une super image. Ça permet vraiment de comprendre la mécanique du mouvement.

Intervenant 14:48

Ouf, je suis rassuré.

Intervenant 24:49

Maintenant, transposons vos spaghettis à l'échelle d'un vrai chantier. Les spaghettis, ce sont d'immenses et lourdes planches de coffrage en bois. Elles sont totalement rectilignes.