Building Tall: The Future of High Rises

Les immeubles hauts peuvent être considérés comme des immeubles de grande valeur, des chefs-d'œuvre ou des symboles de prestige. Pour David Malott, partenaire fondateur du cabinet d'architecture new yorkais AI et Président du Council on Tall Buildings and Urban Habitat, rien ne compte plus que l'avenir de l'humanité.

« Au niveau de la planète, alors que la population mondiale augmente, nous devons compacter l'empreinte de la civilisation », dit-il.

La tendance mondiale à l'urbanisation se poursuit, indique Malott. Même dans les pays développés, les villes, qui étaient autrefois définies par une dégradation post-industrielle, connaissent aujourd'hui une renaissance en devenant des pôles technologiques et des économies basées sur les services. Les gens veulent à nouveau vivre dans les villes. C'est là que se trouve le dynamisme. Et c'est là que se trouvent les opportunités. »

La manière la plus écoénergétique et la plus rentable d'accueillir ces nouveaux arrivants, et les entreprises qu'ils apportent, est verticalement, dans des immeubles hauts et super hauts (plus de 300 m) avec des liaisons directes vers les transports et les autres infrastructures, déclare Malott. Cela a déjà conduit à l'accélération de la construction des immeubles de grande hauteur et a suscité un immense intérêt parmi les techniciens spécialisés qui ont cherché des moyens de construire des immeubles plus hauts, plus connectés et plus conviviaux que jamais.

« Je pense que nous n'en sommes qu'au début. Il y a eu plus d'immeubles hauts construits au cours des 20 dernières années que pendant les 100 années précédentes, et le rythme semble encore s'accélérer. La trajectoire globale va vers le haut, et non vers l'extérieur », ajoute-t-il.

Sur le plan de l'ingénierie, indique Malott, nous pourrons bientôt construire des immeubles de 1 600 m de haut avec la même technologie fondamentale que celle utilisée depuis les 40 dernières années. L'amélioration progressive de l'acier et du béton et les matériaux de construction de choix ont poussé les constructions vers le haut au fil des décennies, mais dépasser aujourd'hui la limite actuelle nécessiterait ce qu'il appelle un « bon en avant dans l'innovation. »

Malott cite l'arrivée de KONE UltraRope, câble en fibre de carbone remplaçant les câbles d'ascenseur en acier, comme l'un de ces bonds en avant.

Il pense que d'autres avancées radicales, dans à peine un ou deux ans, entraîneront de la même manière le passage de l'acier et du béton à des matériaux organiques à base de carbone. On peut citer comme exemple l'intérêt renouvelé pour le bois, en particulier le bois associé au béton pour créer des structures composites qui servent de matériau de construction pour les immeubles hauts. Il a déjà été utilisé pour construire des immeubles de 20 étages, dit-il.

De même, des progrès ont été réalisés avec l'utilisation de pieds de champignons broyés mélangés avec des copeaux de bois comme matériau isolant durci. Malott prédit que, dans un avenir plus lointain, peut-être dans deux décennies, les immeubles présenteront des tissus imprégnés de bactéries qui peuvent réagir à la chaleur en devenant poreux.

« Cultiver des matériaux plutôt que de les exploiter s'inscrit davantage dans une logique de développement durable, de même que tisser des tissus ensemble pour créer des structures plus solides plutôt que faire fondre de l'acier, » explique-t-il.

« Je veux guérir et réparer notre planète car nous n'en sommes plus à simplement entretenir ce que nous avons. Nous devons agir de manière radicalement différente. Les immeubles issus de la culture et de la récolte représentent assurément l'avenir. »

Dans le monde des immeubles hauts, les avancées dans le domaine des matériaux de construction et des logiciels de conception sont certainement appelées à repousser encore les limites en termes de hauteur, un processus qui stimulera l'innovation puisque les concepteurs seront forcés de travailler autour de nouveaux problèmes. Mais est-ce une bonne stratégie ? À quelle hauteur faudra-t-il s'arrêter ?

« Il peut toujours y avoir un désir de créer des emblèmes et un immeuble plus haut que ce qui existait auparavant, mais à un certain stade, ce n'est pas ce dont nous avons besoin », dit Malott. Il ne pense pas que la vision dominante du futur réside dans ces projets gargantuesques, mais plutôt dans des groupes d'immeubles de 300 à 500 m de haut.

Comme il l'explique, les gains d'efficacité générés en entassant les gens dans un gratte-ciel sont contrebalancés puisque d'autres problèmes surviennent, parmi eux la nécessité pour les usagers de prendre deux ascenseurs ou plus pour atteindre les étages supérieurs.

Les autres limites sont psychologiques et physiologiques. Par exemple, les occupants des étages supérieurs ont souvent tendance à être claustrophobes car ils ne peuvent pas ouvrir les fenêtres et accéder à l'extérieur. Pour contourner ce problème, les architectes doivent concevoir des jardins et d'autres espaces extérieurs en hauteur qui sont protégés du vent. L'évacuation en cas d'incendie est un autre problème lorsqu'il y a trop d'escaliers. Les immeubles peuvent être conçus de façon compartimentée, ce qui rendra l'évacuation inutile, mais ce n'est pas pour cela que les occupants se sentiraient en sécurité.

Heureusement, les progrès dans les immeubles hauts ne consistent pas seulement à établir de nouveaux records, ils rendent les immeubles plus efficaces avec l'aide d'une puissance informatique améliorée.

Malott prédit que, de même que l'apprentissage automatique et les progrès de l'IA, les ordinateurs qui étaient autrefois les outils de l'architecte effectueront, mieux que lui, les travaux de conception répétitifs. Le rôle de l'architecte évoluera alors, ce qui lui permettra de se concentrer sur l'expérience utilisateur, un facteur qui profitera de l'amélioration de la technologie des capteurs. Malott pense qu’un grand nombre de capteurs, qui sont désormais moins chers et mieux que jamais, peut agir comme le système nerveux central d'un immeuble, ce qui permet à ce dernier d'être bien plus réactif qu'auparavant.

L'immeuble pourra alors non seulement mesurer et s'adapter aux changements de lumière ou contrôler la solidité structurelle, mais également apprendre à connaître ses usagers, en offrant à chacun une expérience personnalisée, ajoute Malott. « Il va y avoir une relation bien plus intime entre l'immeuble et l'usager. Tout comme avec nos applications et notre musique, les immeubles pourront s'adapter à chaque usager, et cela va changer la donne. »