Nature = futur ! Diffusé le

Une architecture très (bio)inspirée

Au cours de son évolution, le monde vivant a développé des enveloppes aux propriétés étonnantes (régulation thermique, isolation, récupération d’eau…). Ces technologies uniques inspirent aujourd’hui de nombreux architectes confrontés aux contraintes des constructions contemporaines. Avec Estelle Cruz, architecte et ingénieure, doctorante au MNHN, et Olivier Bocquet, du cabinet Tangram.

Un épisode de la série « Nature=futur ! »

Réalisation : Thomas Marie

Production : La Belle Société production / EPPDCSI-Universcience / MNHN / Ceebios / Ministère de la Transition écologique et solidaire / IRD / Institut des Futurs souhaitables / Région Nouvelle-Aquitaine / Région Sud / Région Bretagne / Communauté d’Agglomération Pays Basque / CNRS. Avec le soutien de l’ADEME, du Ministère de l’Enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, CGDD, Via Occitanie,

Année de production : 2020

Durée : 4min37

Accessibilité : sous-titres français

Une architecture très (bio)inspirée

Film : " Une architecture inspirée du vivant " Voix off : Pour un architecte, l’arbre représente un modèle parfait de construction : auto-assemblage, matériaux biodégradables puisés sur place, surface déployable qui capte l’énergie du soleil, thermorégulation, tronc et écorce qui sont des enveloppes mécaniques et isolantes. Comment l’architecture s’inspire-t-elle aujourd’hui de nombreux autres organismes vivants afin de répondre aux enjeux climatiques et environnementaux ? Chercheur 1 : La nature est un génie créatif, elle fait appel aux cinq sens, elle crée beaucoup d’émerveillement et elle fabrique du beau en permanence, et en fait elle ne génère pas de déchets, elle fait tout ça dans l’intérêt commun. Donc ce côté, à la fois utile et beau, est pour moi une source d’inspiration incroyable. Chercheur 2 : Le vivant a tendance à optimiser au mieux la gestion de l'énergie par des mécanismes d'isolation, de régulation thermique, ça va lui permettre de gérer au mieux son énergie. Ces stratégies elles peuvent se décliner à plusieurs niveaux, et ça peut être au niveau de l'enveloppe, par exemple au niveau de la fourrure, donc on va avoir une fourrure qui va s'élargir, s'épaissir, suivant les besoins, suivant les saisons. Au niveau des matériaux, le vivant va justement être extrêmement économe. On va préférer structurer la matière à différentes échelles, donc à l'échelle nano, micro, plutôt que d'utiliser en surabondance un matériau. Chercheur 1 : Le vivant s’approvisionne toujours en ressources locales. Il ne fait pas le tour de la planète pour aller chercher son matériau et, ensuite, il s’évertue à n’utiliser que le minimum de matière dont il a besoin. On peut regarder dans la structure calcaire d’un coquillage ou une toile d’araignée par exemple. Au-delà de la super performance du fil lui-même, l’araignée va tisser le minimum de fil suffisant mais nécessaire pour avoir à la fois la rigidité et la souplesse pour réaliser ce dont elle a besoin. Chercheur 2 : Ces structures, elles vont êtres multifonctionnelles, donc elles vont répondre à plusieurs contraintes à la fois. Donc ça peut être des enjeux thermiques, des enjeux de protections lumineuses, de protections aux sollicitations mécaniques. Pour prendre un exemple très concret, si on prend, par exemple, la peau humaine, on peut avoir des adaptations thermiques à l'échelle de la journée, donc tout ce qui est phénomène de transpiration où on va avoir une régulation thermique via la peau. Et, aussi, on peut avoir une protection lumineuse, donc quand on va se mettre au soleil trop longtemps, au bout de quelques jours on va commencer à bronzer, on voit qu'on a une adaptation protection des UV qui va se mettre en place à l'échelle de quelques jours. Voix off milieu : Enveloppes et peaux adaptatives, auto-assemblage, multifonctionnalité, isolation, régulation thermique, ventilation passive. La compréhension, grâce à la science, de ces fonctionnements naturels permet aux architectes d’imiter les processus du vivant et de les intégrer dans leurs nouvelles réalisations Chercheur 1 : Dans le domaine de l’architecture, les bâtiments sont très souvent monofonctionnels, assez inertes, très peu réactifs à leur environnement. Chercheur 2 : Aujourd'hui quand un architecte construit un bâtiment il doit justement répondre à des enjeux de thermique, d'acoustique, de confort lumineux mais quand même essentiellement à des questions énergétiques. Il y a par exemple les travaux de Art & Build où via une enveloppe qui s'appelle « Pho’liage », ils se sont inspirés des pétales des fleurs qui vont justement s'ouvrir et se fermer pour protéger, ombrer et réduire la surchauffe du bâtiment via une enveloppe qui va être déployable, donc se rétracter ou s'ouvrir. Chercheur 1 : Le pôle d’excellence en biomimétisme marin est un projet qui a été lancé par la Communauté d’agglomération du Pays Basque qui demandait une construction biomimétique. Le projet est inspiré d’Epleuctella aspergillum, une éponge de verre. Toutes les éponges de verre sécrètent un module minéral de base qui est un spicule, donc qui est une sorte d’aiguille, et elle va assembler ces spicules pour créer son squelette et ce squelette va être généré par en fonction des conditions environnementales. Et, une fois ce squelette créé, il permet de filtrer, absorber, oxygéner l’eau, il permet d’apporter des nutriments. De la même manière que l’éponge de verre a un module de base, le module de base minéral de ce projet est une brique terre crue. C’est une ressource locale, on la trouve sur le site, et en en faisant une brique très simple qu’on va assembler sous forme de voûtes maçonnées. La forme de ces voûtes permet la circulation de l’eau, sa filtration, sa rétention, son traitement pour la rendre propre à l’océan, et permettre d’avoir une régulation de la température, de l’hygrométrie, de l’ensoleillement, passive et de très grande qualité, et ça c’est lié au matériau terre. Chercheur 2 : Il y a environ aujourd'hui, connue et développée, une trentaine de façades bio-inspirées donc qui sont existantes, construites, et qui s'inspirent du vivant, donc qui sont essentiellement des travaux à l'université de Stuttgart menés par Achim Menges et Yann Liepers où ils se sont inspirés alors soit de la manière de concevoir l'habitat de l'insecte, donc une araignée qui va vivre sous l'eau, la manière dont elle va concevoir son nid, ça a donné un pavillon avec une structure en dôme et un matériau qui permet d'imiter cet habitat-là. Chercheur 1 : Le secteur du bâtiment, dont on est acteur, est un énorme contributeur au réchauffement climatique. On a le devoir en tant qu’architecte de penser l’architecture et la ville demain autrement donc de réfléchir à la question de la matière et des économies de matière, de l’énergie et de l’économie d’énergie. Le vivant faisant çà depuis des milliards d’années, c’est devenu naturellement une source d’inspiration pour nous pour penser la ville de demain. Voix off conclusion : Le fonctionnement du vivant en écosystèmes permet aussi aux architectes de repenser la ville tout entière en aménagement des quartiers biomimétiques qui intègrent plus de biodiversité et offrent plus de résilience aux changements climatiques. Film : " Une architecture inspirée du vivant " Voix off : Pour un architecte, l’arbre représente un modèle parfait de construction : auto-assemblage, matériaux biodégradables puisés sur place, surface déployable qui capte l’énergie du soleil, thermorégulation, tronc et écorce qui sont des enveloppes mécaniques et isolantes. Comment l’architecture s’inspire-t-elle aujourd’hui de nombreux autres organismes vivants afin de répondre aux enjeux climatiques et environnementaux ? Chercheur 1 : La nature est un génie créatif, elle fait appel aux cinq sens, elle crée beaucoup d’émerveillement et elle fabrique du beau en permanence, et en fait elle ne génère pas de déchets, elle fait tout ça dans l’intérêt commun. Donc ce côté, à la fois utile et beau, est pour moi une source d’inspiration incroyable. Chercheur 2 : Le vivant a tendance à optimiser au mieux la gestion de l'énergie par des mécanismes d'isolation, de régulation thermique, ça va lui permettre de gérer au mieux son énergie. Ces stratégies elles peuvent se décliner à plusieurs niveaux, et ça peut être au niveau de l'enveloppe, par exemple au niveau de la fourrure, donc on va avoir une fourrure qui va s'élargir, s'épaissir, suivant les besoins, suivant les saisons. Au niveau des matériaux, le vivant va justement être extrêmement économe. On va préférer structurer la matière à différentes échelles, donc à l'échelle nano, micro, plutôt que d'utiliser en surabondance un matériau. Chercheur 1 : Le vivant s’approvisionne toujours en ressources locales. Il ne fait pas le tour de la planète pour aller chercher son matériau et, ensuite, il s’évertue à n’utiliser que le minimum de matière dont il a besoin. On peut regarder dans la structure calcaire d’un coquillage ou une toile d’araignée par exemple. Au-delà de la super performance du fil lui-même, l’araignée va tisser le minimum de fil suffisant mais nécessaire pour avoir à la fois la rigidité et la souplesse pour réaliser ce dont elle a besoin. Chercheur 2 : Ces structures, elles vont êtres multifonctionnelles, donc elles vont répondre à plusieurs contraintes à la fois. Donc ça peut être des enjeux thermiques, des enjeux de protections lumineuses, de protections aux sollicitations mécaniques. Pour prendre un exemple très concret, si on prend, par exemple, la peau humaine, on peut avoir des adaptations thermiques à l'échelle de la journée, donc tout ce qui est phénomène de transpiration où on va avoir une régulation thermique via la peau. Et, aussi, on peut avoir une protection lumineuse, donc quand on va se mettre au soleil trop longtemps, au bout de quelques jours on va commencer à bronzer, on voit qu'on a une adaptation protection des UV qui va se mettre en place à l'échelle de quelques jours. Voix off milieu : Enveloppes et peaux adaptatives, auto-assemblage, multifonctionnalité, isolation, régulation thermique, ventilation passive. La compréhension, grâce à la science, de ces fonctionnements naturels permet aux architectes d’imiter les processus du vivant et de les intégrer dans leurs nouvelles réalisations Chercheur 1 : Dans le domaine de l’architecture, les bâtiments sont très souvent monofonctionnels, assez inertes, très peu réactifs à leur environnement. Chercheur 2 : Aujourd'hui quand un architecte construit un bâtiment il doit justement répondre à des enjeux de thermique, d'acoustique, de confort lumineux mais quand même essentiellement à des questions énergétiques. Il y a par exemple les travaux de Art & Build où via une enveloppe qui s'appelle « Pho’liage », ils se sont inspirés des pétales des fleurs qui vont justement s'ouvrir et se fermer pour protéger, ombrer et réduire la surchauffe du bâtiment via une enveloppe qui va être déployable, donc se rétracter ou s'ouvrir. Chercheur 1 : Le pôle d’excellence en biomimétisme marin est un projet qui a été lancé par la Communauté d’agglomération du Pays Basque qui demandait une construction biomimétique. Le projet est inspiré d’Epleuctella aspergillum, une éponge de verre. Toutes les éponges de verre sécrètent un module minéral de base qui est un spicule, donc qui est une sorte d’aiguille, et elle va assembler ces spicules pour créer son squelette et ce squelette va être généré par en fonction des conditions environnementales. Et, une fois ce squelette créé, il permet de filtrer, absorber, oxygéner l’eau, il permet d’apporter des nutriments. De la même manière que l’éponge de verre a un module de base, le module de base minéral de ce projet est une brique terre crue. C’est une ressource locale, on la trouve sur le site, et en en faisant une brique très simple qu’on va assembler sous forme de voûtes maçonnées. La forme de ces voûtes permet la circulation de l’eau, sa filtration, sa rétention, son traitement pour la rendre propre à l’océan, et permettre d’avoir une régulation de la température, de l’hygrométrie, de l’ensoleillement, passive et de très grande qualité, et ça c’est lié au matériau terre. Chercheur 2 : Il y a environ aujourd'hui, connue et développée, une trentaine de façades bio-inspirées donc qui sont existantes, construites, et qui s'inspirent du vivant, donc qui sont essentiellement des travaux à l'université de Stuttgart menés par Achim Menges et Yann Liepers où ils se sont inspirés alors soit de la manière de concevoir l'habitat de l'insecte, donc une araignée qui va vivre sous l'eau, la manière dont elle va concevoir son nid, ça a donné un pavillon avec une structure en dôme et un matériau qui permet d'imiter cet habitat-là. Chercheur 1 : Le secteur du bâtiment, dont on est acteur, est un énorme contributeur au réchauffement climatique. On a le devoir en tant qu’architecte de penser l’architecture et la ville demain autrement donc de réfléchir à la question de la matière et des économies de matière, de l’énergie et de l’économie d’énergie. Le vivant faisant çà depuis des milliards d’années, c’est devenu naturellement une source d’inspiration pour nous pour penser la ville de demain. Voix off conclusion : Le fonctionnement du vivant en écosystèmes permet aussi aux architectes de repenser la ville tout entière en aménagement des quartiers biomimétiques qui intègrent plus de biodiversité et offrent plus de résilience aux changements climatiques. Film : " Une architecture inspirée du vivant " Voix off : Pour un architecte, l’arbre représente un modèle parfait de construction : auto-assemblage, matériaux biodégradables puisés sur place, surface déployable qui capte l’énergie du soleil, thermorégulation, tronc et écorce qui sont des enveloppes mécaniques et isolantes. Comment l’architecture s’inspire-t-elle aujourd’hui de nombreux autres organismes vivants afin de répondre aux enjeux climatiques et environnementaux ? Chercheur 1 : La nature est un génie créatif, elle fait appel aux cinq sens, elle crée beaucoup d’émerveillement et elle fabrique du beau en permanence, et en fait elle ne génère pas de déchets, elle fait tout ça dans l’intérêt commun. Donc ce côté, à la fois utile et beau, est pour moi une source d’inspiration incroyable. Chercheur 2 : Le vivant a tendance à optimiser au mieux la gestion de l'énergie par des mécanismes d'isolation, de régulation thermique, ça va lui permettre de gérer au mieux son énergie. Ces stratégies elles peuvent se décliner à plusieurs niveaux, et ça peut être au niveau de l'enveloppe, par exemple au niveau de la fourrure, donc on va avoir une fourrure qui va s'élargir, s'épaissir, suivant les besoins, suivant les saisons. Au niveau des matériaux, le vivant va justement être extrêmement économe. On va préférer structurer la matière à différentes échelles, donc à l'échelle nano, micro, plutôt que d'utiliser en surabondance un matériau. Chercheur 1 : Le vivant s’approvisionne toujours en ressources locales. Il ne fait pas le tour de la planète pour aller chercher son matériau et, ensuite, il s’évertue à n’utiliser que le minimum de matière dont il a besoin. On peut regarder dans la structure calcaire d’un coquillage ou une toile d’araignée par exemple. Au-delà de la super performance du fil lui-même, l’araignée va tisser le minimum de fil suffisant mais nécessaire pour avoir à la fois la rigidité et la souplesse pour réaliser ce dont elle a besoin. Chercheur 2 : Ces structures, elles vont êtres multifonctionnelles, donc elles vont répondre à plusieurs contraintes à la fois. Donc ça peut être des enjeux thermiques, des enjeux de protections lumineuses, de protections aux sollicitations mécaniques. Pour prendre un exemple très concret, si on prend, par exemple, la peau humaine, on peut avoir des adaptations thermiques à l'échelle de la journée, donc tout ce qui est phénomène de transpiration où on va avoir une régulation thermique via la peau. Et, aussi, on peut avoir une protection lumineuse, donc quand on va se mettre au soleil trop longtemps, au bout de quelques jours on va commencer à bronzer, on voit qu'on a une adaptation protection des UV qui va se mettre en place à l'échelle de quelques jours. Voix off milieu : Enveloppes et peaux adaptatives, auto-assemblage, multifonctionnalité, isolation, régulation thermique, ventilation passive. La compréhension, grâce à la science, de ces fonctionnements naturels permet aux architectes d’imiter les processus du vivant et de les intégrer dans leurs nouvelles réalisations Chercheur 1 : Dans le domaine de l’architecture, les bâtiments sont très souvent monofonctionnels, assez inertes, très peu réactifs à leur environnement. Chercheur 2 : Aujourd'hui quand un architecte construit un bâtiment il doit justement répondre à des enjeux de thermique, d'acoustique, de confort lumineux mais quand même essentiellement à des questions énergétiques. Il y a par exemple les travaux de Art & Build où via une enveloppe qui s'appelle « Pho’liage », ils se sont inspirés des pétales des fleurs qui vont justement s'ouvrir et se fermer pour protéger, ombrer et réduire la surchauffe du bâtiment via une enveloppe qui va être déployable, donc se rétracter ou s'ouvrir. Chercheur 1 : Le pôle d’excellence en biomimétisme marin est un projet qui a été lancé par la Communauté d’agglomération du Pays Basque qui demandait une construction biomimétique. Le projet est inspiré d’Epleuctella aspergillum, une éponge de verre. Toutes les éponges de verre sécrètent un module minéral de base qui est un spicule, donc qui est une sorte d’aiguille, et elle va assembler ces spicules pour créer son squelette et ce squelette va être généré par en fonction des conditions environnementales. Et, une fois ce squelette créé, il permet de filtrer, absorber, oxygéner l’eau, il permet d’apporter des nutriments. De la même manière que l’éponge de verre a un module de base, le module de base minéral de ce projet est une brique terre crue. C’est une ressource locale, on la trouve sur le site, et en en faisant une brique très simple qu’on va assembler sous forme de voûtes maçonnées. La forme de ces voûtes permet la circulation de l’eau, sa filtration, sa rétention, son traitement pour la rendre propre à l’océan, et permettre d’avoir une régulation de la température, de l’hygrométrie, de l’ensoleillement, passive et de très grande qualité, et ça c’est lié au matériau terre. Chercheur 2 : Il y a environ aujourd'hui, connue et développée, une trentaine de façades bio-inspirées donc qui sont existantes, construites, et qui s'inspirent du vivant, donc qui sont essentiellement des travaux à l'université de Stuttgart menés par Achim Menges et Yann Liepers où ils se sont inspirés alors soit de la manière de concevoir l'habitat de l'insecte, donc une araignée qui va vivre sous l'eau, la manière dont elle va concevoir son nid, ça a donné un pavillon avec une structure en dôme et un matériau qui permet d'imiter cet habitat-là. Chercheur 1 : Le secteur du bâtiment, dont on est acteur, est un énorme contributeur au réchauffement climatique. On a le devoir en tant qu’architecte de penser l’architecture et la ville demain autrement donc de réfléchir à la question de la matière et des économies de matière, de l’énergie et de l’économie d’énergie. Le vivant faisant çà depuis des milliards d’années, c’est devenu naturellement une source d’inspiration pour nous pour penser la ville de demain. Voix off conclusion : Le fonctionnement du vivant en écosystèmes permet aussi aux architectes de repenser la ville tout entière en aménagement des quartiers biomimétiques qui intègrent plus de biodiversité et offrent plus de résilience aux changements climatiques.

Réalisation : Thomas Marie

Production : La Belle Société production / EPPDCSI-Universcience / MNHN / Ceebios / Ministère de la Transition écologique et solidaire / IRD / Institut des Futurs souhaitables / Région Nouvelle-Aquitaine / Région Sud / Région Bretagne / Communauté d’Agglomération Pays Basque / CNRS. Avec le soutien de l’ADEME, du Ministère de l’Enseignement supérieur, de la recherche et de l’innovation, CGDD, Via Occitanie,

Année de production : 2020

Durée : 4min37

Accessibilité : sous-titres français