Conçu par SUP Atelier, situé dans un bosquet sur le campus de BJFU, le « pavillon des nuages » est une structure en bambou construite pour le « Bamboo Garden Festival » de 2018, et le projet a été commandé par la faculté de BJFU. Couvrant une superficie d’environ 120 mètres carrés, le pavillon servira de centre d’information pendant le festival, et se transformera en un lieu flexible de loisirs et de rassemblement une fois l’événement terminé.
Bordant les routes du campus au nord et à l’ouest, le site est un carré en spirale entouré de bosquets, de buissons, de sculptures commémoratives en pierre et de bancs, et le pavillon est situé au centre du carré.
Flexibilité et résistance à la flexion : Les avantages du bambou
Nous avons bénéficié d’une grande flexibilité pour la conception, car l’environnement du site posait peu de restrictions à la conception. Par conséquent, notre processus de conception a commencé par les caractéristiques du bambou lui-même. Le bambou, qui est l’un des matériaux structurels les plus adaptés, présente des caractéristiques encore plus distinctives que le bois. Avec une excellente résistance à la flexion et à la traction, le bambou brut est facile à plier ou à transformer. Grâce à la technologie moderne de traitement du bambou, le calibrage et le traitement du bambou peuvent être contrôlés dans les usines ou même sur place. En outre, le bambou transformé n’a pas tendance à se déformer à l’extérieur une fois qu’il est séché et façonné.
Les conditions favorables du site et les avantages du bambou nous ont permis de créer une forme libre et détendue avec un sens de la force, qui correspondait à la fois au style du campus et à l’atmosphère du festival du jardin.
Nuages dans la tempête : Un processus de conception consistant à générer des éléments de construction à l’envers
Un vers célèbre d’un ancien poème chinois dit : « Un coup de vent s’est levé et balaie les nuages dans le ciel ». Inspirée par ce vers, l’équipe de conception a voulu présenter l’image du vent qui se lève et des nuages qui volent avec la forme du pavillon. Dans le processus de conception, où les méthodes de construction en bambou brut ont été intégrées aux technologies de construction modernes, un dessin conceptuel a d’abord été réalisé, puis la structure globale a été générée par simulation numérique. Ces documents numériques pouvaient également être utilisés pour la construction sur site.
Par rapport à la méthode de simulation traditionnelle consistant à réaliser un petit modèle physique, notre approche présente plusieurs avantages. D’une part, la numérisation a été appliquée à l’ensemble du processus de conception et de construction. Les pièces en bambou ont été préfabriquées dans des usines où le façonnage et le pliage ont été effectués dans des conditions contrôlables, puis assemblées sur le site. De cette façon, le design conceptuel a été mis en œuvre avec précision. D’autre part, à l’aide de la technologie numérique, l’enveloppe incurvée et la courbe des poutres clés en bambou ont été rendues plus conformes à la situation de stress de la structure et aux conventions de construction. Conformément aux directions des routes environnantes, ainsi qu’à la position des arbres, des buissons et des pierres commémoratives, plusieurs ouvertures à différentes hauteurs ont été pratiquées sur le pavillon, afin que les passagers puissent traverser le pavillon à partir de différentes routes. Les buissons existants ont été préservés et étendus à l’espace intérieur du pavillon, et la partie supérieure du pavillon s’est rétrécie pour former un puits de lumière rond. En conséquence, la lumière du soleil, le vent et la végétation ont été introduits dans l’espace, le libérant d’un sentiment d’oppression tout en présentant une image de nuages tourbillonnants.
Au cours du processus de conception, des modèles numériques ont été intégrés à notre dessin conceptuel. Ensuite, après consultation des ingénieurs structurels et des entrepreneurs en bambou sur les approches et les procédures de construction, le modèle numérique des parties clés du bâtiment a été généré étape par étape. Tout d’abord, les positions et les formes des courbes fondamentales du pavillon, y compris ses ouvertures dans diverses directions et le puits de lumière, ont été saisies pour générer le toit incurvé et le cône central.
Ensuite, sur la base de l’espacement des poutres estimé à partir de l’expérience, toutes les poutres courbes ont été générées, sur lesquelles une grille croisée de bambou fendu a été posée, intégrant toutes les parties structurelles du toit en un tout. Enfin, compte tenu de la demande de lumière du jour et d’étanchéité à la pluie, nous avons sélectionné la tuile de bambou et le PMMA comme matériaux de toiture, qui pouvaient à la fois répondre à la demande et être appliqués à des structures courbes. Ensuite, le positionnement des courbes a été réalisé.
Mortaise et tenon dans la connexion : Analyse structurelle et mise en œuvre de la conception détaillée
Le bambou brut est utilisé depuis longtemps sur les structures des bâtiments et des ponts, notamment dans le sud de la Chine qui abonde en bambou. Sans calcul structurel précis avant la construction, l’estimation empirique faite par l’entrepreneur en bambou et les ingénieurs structurels pouvait encore répondre à la demande de construction. La forme, la taille, la forme structurelle et les détails du pavillon ont tous été déterminés par l’entrepreneur en bambou et les ingénieurs grâce à leur collaboration. Les poutres en bambou, dont les paramètres ont été déterminés par simulation numérique, ont été préfabriquées et numérotées en usine, puis assemblées sur le site. La poutre en bambou et le sol ont été reliés par des raccords métalliques et une fondation en bande de béton coulé sur place. Les poutres de différentes directions ont été reliées selon les méthodes traditionnelles de la construction en bambou.
Compte tenu du besoin de lumière naturelle, de l’étanchéité à la pluie, ainsi que de l’intention de créer une atmosphère d’intimité avec le toit partiellement incurvé, nous avons choisi la tuile de bambou et le PMMA comme matériaux de toit, avec une membrane étanche et des nattes de roseaux en dessous. Le cône central du pavillon n’était pas seulement une structure de soutien mais aussi un canal pour la lumière du jour et la lumière artificielle. La pose en pente de graviers perméables sur le site, ainsi que les fosses d’infiltration en galets disséminées sur le site, ont permis d’éviter la formation de flaques d’eau au niveau des joints entre les poutres en bambou et le sol.
Dans le processus de conception où les techniques de construction en bambou brut étaient combinées aux technologies modernes, il y avait un certain niveau de tolérance d’erreur pour la conception détaillée, ce qui était différent de la production précise de structures préfabriquées en bois et en acier. Les fentes et les tuiles en bambou permettaient d’effectuer des ajustements sur place, en rectifiant les petites erreurs par le traitement du bambou brut. De cette manière, les caractéristiques artisanales du pavillon ont également été préservées. En parcourant la logique de construction du projet, nous espérons que notre pratique n’a pas seulement présenté un pavillon de nuages, mais aussi exploré un prototype réalisable qui s’adapte aux conditions actuelles, et peut être modifié pour être appliqué à différents sites grâce à la grande flexibilité de la conception en bambou.
Informations sur le projet :
- Architectes : SUP Atelier
- Lieu : Pékin, Chine
- Équipe de conception : Yehao Song, Xiaojuan Chen, Jingfen Sun, Dan Xie, Mengjia Liu, Yingnan Chu, Haowei Yu, Shaohang Shi
- Superficie : 120.0 m2
- Année du projet : 2018
- Photographies : Su Chen, Chun Fang
- Nom du projet : Swirling Cloud : Pavillon du Bulletin pour le Festival des jardins de BJFU
