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Structures et matériaux nouveaux

Lorsqu'on cherche à faire la liste des grandes ruptures technologiques qui ont marqué le xxe siècle, on pense immédiatement à l'automobile, à l'aviation, au nucléaire, et bien sûr à l'ordinateur. Au regard de ces transformations, l'évolution des structures architecturales semble a priori moins spectaculaire. Elle n'en est pas moins réelle. À bien des égards, le xxe siècle s'est révélé encore plus innovant que le xixe dans un domaine qu'on aurait pu croire pourtant voué à se répéter après la transition décisive qu'avait représenté le passage des techniques traditionnelles à la construction métallique.

Une diversité structurelle sans précédent

Au cours des premières décennies du xxe siècle, toute une série de nouveaux dispositifs structurels, comme les coques et les voiles minces, avaient vu le jour afin de permettre une utilisation plus efficace du béton armé dont l'usage s'était progressivement généralisé au tournant du siècle ainsi qu'en témoigne le succès d'une entreprise comme Hennebique. À partir des années 1940, c'est au tour de la construction métallique de connaître des changements profonds avec l'émergence des structures spatiales, treillis tridimensionnels ou dômes géodésiques. L'évolution s'accélère après la Seconde Guerre mondiale avec l'émergence des structures tendues et gonflables, sortes de généralisations des modèles de la tente, du ballon ou du pneumatique, puis des systèmes autotendants, s'inspirant des recherches des Américains Buckminster Fuller et Kenneth Snelson. Dans ces derniers systèmes, particulièrement spectaculaires, la continuité structurelle est assurée par des câbles en tension au lieu de reposer sur des membres en compression.

Aujourd'hui, la recherche et l'innovation se poursuivent dans différentes directions, de l'exploration des possibilités offertes par les membranes à l'étude de systèmes autotendants plus complexes que ceux qui ont permis des réalisations comme le Suncoast Dome de Saint Petersburg en Floride, terminé en 1988, ou le Georgia Dome d'Atlanta, achevé en 1992.

Par-delà leur diversité, les recherches contemporaines ont en commun un même souci de légèreté. Assez paradoxalement, ce souci est inséparable du gigantisme de nombreuses réalisations. C'est parce qu'il faut souvent faire grand, très grand même, que la légèreté devient cruciale. Achevé en 1981, le terminal Haj de l'aéroport de Djeddah offre l'une des illustrations les plus saisissantes de ce contraste. Sous sa structure textile tendue, sorte de tente géante conçue par les ingénieurs Fazlur Khan et Horst Berger, il est en effet capable d'accueillir jusqu'à 750 000 pèlerins se rendant à La Mecque. Au travers de tels projets, le programme de travail du théoricien des structures Robert Le Ricolais (1894-1977), qui se proposait d'atteindre une portée infinie pour un poids négligeable, semble devenir jour après jour plus réaliste.

La « révolution » des matériaux

Si les structures ont beaucoup évolué, les matériaux se sont transformés encore plus profondément au cours des dernières décennies. On utilise par exemple aujourd'hui des bétons aux caractéristiques très diverses obtenues par l'ajout de produits qui vont des superplastifiants aux fibres métalliques, minérales ou organiques, en passant par les poudres réactives. Grâce à ces adjuvants, on est capable de produire des bétons possédant une résistance élevée au gel, ou encore de très hautes performances mécaniques. En France, les premiers ouvrages importants faisant appel à ces bétons spéciaux ont été le pont de l'île de Ré construit de 1986 à 1988, et la Grande Arche de la Défense réalisée au même moment par l'entreprise Bouygues.

Grande Arche de la Défense

Photographie : Grande Arche de la Défense

La Grande Arche, Paris-La Défense. 

Crédits : Doug Armand/ The Image Bank/ Getty Images

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Le cas du béton n'est pas isolé. Toute une série d'autres matériaux traditionnels, à commencer par le verre, ont connu une spectaculaire diversification. Parallèlement, on évoque de plus en plus fréquemment la possibilité d'introduire davantage de matériaux composites dans la construction. Certains bétons sont d'ailleurs très proches des composites, ces matériaux constitués généralement par l'alliance d'une matrice et de fibres de nature différente dont les propriétés s'additionnent au lieu de s'annihiler. Conçus initialement pour les conditions extrêmes des programmes spatiaux ou aéronautiques, les composites se sont introduits dans des domaines comme la construction navale. En raison de leur coût souvent élevé, ils sont encore peu présents en architecture. Notons toutefois que les membranes utilisées à l'occasion de projets comme le terminal Haj de Djeddah ou encore l'aéroport de Denver aux États-Unis sont des composites.

Allant encore plus loin, certains évoquent l'arrivée prochaine de matériaux « intelligents » capables de réagir au moyen d'activateurs mécaniques, électriques, électroniques ou chimiques à une situation diagnostiquée préalablement au moyen de capteurs. On évoque ainsi la possibilité de parois vitrées dotées de fonctionnalités étendues, capables par exemple de s'assombrir ou de s'éclaircir, d'afficher des messages et des images en fonction de la météorologie ou d'activités programmées. On imagine des matériaux qui colmateraient automatiquement les fissures se développant en leur sein au moyen de capsules libérant des principes coagulants. S'inspirant fréquemment de modèles organiques, les recherches sur les matériaux intelligents battent leur plein. Les architectes se prennent du même coup à rêver de bâtiments dotés d'une sorte de sensibilité qui interagirait avec celle de leurs usagers. Dotés de capteurs et d'activateurs, les murs pourraient changer de forme et de couleur à la demande, ou en fonction de paramètres comme l'heure, le temps qu'il fait ou l'humeur des habitants. La question des matériaux rejoint à ce stade la thématique de l'interactivité.

La révolution des matériaux n'en est qu'à ses prémices. Dans le domaine de l'architecture, sa principale conséquence pourrait résider dans un déplacement du contenu et des enjeux de la conception. Traditionnellement, concevoir signifiait imaginer une forme et la structure correspondante en fonction d'un certain type de matériau dont les caractéristiques étaient données une fois pour toutes par la nature ou l'industrie. Grâce à la connaissance fine de la matière qui a été acquise ces dernières années au croisement de la mécanique et de la physico-chimie, grâce aux possibilités de modélisation fournies par l'ordinateur, grâce enfin à des procédés de fabrication sophistiqués, il devient théoriquement possible de déterminer jusque dans le détail les propriétés d'un matériau nouveau, puis de le réaliser à la façon dont on coupe un vêtement. Alors que la dimension du matériau faisait jusque-là figure de contrainte en quelque sorte extérieure au processus de con [...]

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Grande Arche de la Défense

Grande Arche de la Défense
Crédits : Doug Armand/ The Image Bank/ Getty Images

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Caserne de pompiers, Z. Hadid

Caserne de pompiers, Z. Hadid
Crédits : Hilbich/ AKG

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Musée juif de Berlin, D. Libeskind

Musée juif de Berlin, D. Libeskind
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Écrit par :

  • : professeur d'histoire de l'architecture et des techniques à la Graduate school of design de l'université Harvard, Cambridge, Massachusetts (États-Unis)

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Pour citer l’article

Antoine PICON, « ARCHITECTURE CONTEMPORAINE - Construire aujourd'hui », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 02 décembre 2021. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/architecture-contemporaine-construire-aujourd-hui/