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Jewel Changi : le spectaculaire aéroport de Singapour réalisé avec la méthodologie BIM

Grâce à la méthodologie BIM, le processus de rénovation de l’aéroport de Singapour est en cours : voici la nouvelle hall dans une immense serre avec au milieu la plus haute chute d’eau artificielle du monde

L’aéroport international Changi de Singapour est constamment au centre d’un processus de renouvellement et d’expansion : il est en effet la principale plaque tournante de la cité-état au sud de la Malaisie (l’une des capitales financières du monde).

Le « Jewel Changi », est donc » le joyau de l’aéroport », est le dernier d’une série de projets aéroportuaires futuristes.

Il s’agit d’un hall imposant, reliant les différents terminaux, caractérisé par un grand jardin tropical surmonté d’un toit de verre en forme d’anneau, au centre duquel se trouve l’une des plus hautes chutes d’eau artificielles intérieures du monde.

La conception, la réalisation et la gestion du bâtiment, et en particulier la complexe structure du toit, ont été rendues possibles grâce à l’utilisation de la méthodologie BIM. Le BIM a en effet permis un contrôle absolu de tout le processus de construction du nouveau bâtiment (qui a été réalisé à l’intérieur d’un aéroport qui a toujours été opérationnel !)

Il suffit d’imaginer que les outils BIM ont permis de simuler l’interférence visuelle entre les grandes grues utilisées pour le montage du toit et la tour de contrôle de l’aéroport.

Le rendu est une immense cascade immergée dans une serre de verre qui abrite un jardin tropical de l'aéroport de Singapour

Aéroport international de Changi : la chute d’eau immergée dans le jardin tropical

Le batiment de Jewel Changi

Le bâtiment de Jewel Changi est divisé en deux blocs principaux :

  1. une dalle rectangulaire, qui se développe sur 3 niveaux, où se trouvent des parkings, un cinéma, des locaux de service et des locaux commerciaux ;
  2. le bâtiment principal, en forme ovale, et en forme de taureau (ou de beignet) dans lequel se trouvent les locaux commerciaux sur 4 niveaux et la grande serre en gradin couverte par un dôme en verre.

 

La vue en plan représente une forme ovale à l’intérieur du quel se situe le jardin tropical et la chute'd'eau au centre de la structure, la vue en coupe montre comment les gradin du jardin tropical forme plusieurs étage

Aéroport Changi de Singapour : une vue en plan et une vue en coupe

C’est sûrement cette dernière zone qui caractérise et rend spectaculaire tout l’aéroport :

  • le jardin tropical sur 5 niveaux comporte des espaces très différents (un labyrinthe de haies, un jardin de fleurs, des aires de jeux, des zones d’escalade avec des filets) ;
  • le grand dôme, constitué d’une structure de verre et d’acier, permet l’apport de lumière nécessaire à la croissance luxuriante de la végétation ;
  • L’ensemble du bâtiment est traversé par un pont/tunnel sur lequel circule la navette reliant les différents terminaux ;
  • Au centre de la structure il y a la grande chute d’eau artificielle qui, prenant vie dans la coupole de verre, s’écoule à travers les sept niveaux vers les entrailles du bâtiment.
le rendu est un labyrinthites de haies qui côtoie la coupoles en verre.

Aéroport international Changi de Singapour : le labyrinthe de haies

L’équipe des concepteur a été dirigée par le bureaux d’étude d’architecture et de design Safdie Architects, avec la participation des ingénieurs des structures de BuroHappold et d’un importants groupe de collaborateurs internationaux.

Moshe Safdie, le fondateur du bureau d’étude, est  un architecte, designer et urbaniste, Israélo-Canadien de renommée internationale pour le projet du Marina Bay Sands resort di Singapore.

le rendu est un jardin de fleurs qui côtoie la coupoles en verre.

Aéroport international Changi de Singapour : le jardin de fleurs

Le toiture réticulaire en verre et en acier de Jewel Changi

Le joyau de l’aéroport de Singapour est le toit en verre du Jewel Changi, une véritable merveille d’ingénierie.

Constitué d’une structure gridshell (maillage réticulaire), unique en son genre, il a une forme toroïdale ovoïde, de 200 mètres de long et 150 mètres de large, avec une ouverture centrale, de 12 mètres, pour la chute d’eau interne, connue sous le nom de Rain Vortex.

Le toit est soutenu sur le périmètre interne par 14 colonnes en forme d’arbre ; ces piliers, ainsi que la poutre circulaire de l’œil central de la cascade, permettent de libérer l’ensemble de la grande serre/jardin de toute autre structure et encombrement.

Aéroport international Changi de Singapour : la structure gridshell du toit

Aéroport international Changi de Singapour : la structure gridshell du toit

D’un poids de 6 000 tonnes, la gridshell de Jewel Changi comprend plus de 9 000 panneaux de verre à d’haute performance énergétique et 14 000 profilés d’acier.

La cascade centrale appelée Rain Vortex à une hauteur de 40 mètres et est la plus grande du monde : elle peut canaliser 10 000 litres d’eau à la minute. Un système de collecte et de recyclage des eaux de pluie permet d’utiliser l’eau d’abord pour la cascade, puis pour l’irrigation du jardin.

Aéroport international Changi de Singapour : la cascade vortex et le pont de la navette qui conduit aux terminaux

Aéroport international Changi de Singapour : la cascade vortex et le pont de la navette qui conduit aux terminaux

La conception BIM de l’aéroport de Singapour

Le BIM (Building Information Modeling) a été un outil indispensable dans les phases d’idéation/de conception, de développement du design et de construction du Jewel Changi.

La forme très complexe du dôme de verre a été conçue en utilisant le BIM dès le début. L’ensemble du processus d’élaboration du projet et le processus d’examen de la conception qui s’en est suivi a été également fondés sur la BIM.

Le BIM a ensuite été utilisé pour définir le programme de maintenance et pour planifier l’impact du chantier sur le trafic de l’aéroport, qui est resté en service pendant toute la durée des travaux.

Il a également été possible de simuler l’impact de la vue des grues du bâtiment depuis la tour de contrôle : avant le montage des grues, le BIM a été utilisé pour s’assurer qu’elles n’obscurcissent pas la visibilité de la tour sur les pistes de l’aéroport.

Le Plan d’Exécution BIM (PEB) a été défini dès le début du projet, définissant la feuille de route pour l’utilisation du BIM dans les différentes phases. La conformité, de ce qui a été réalisé était vérifié à intervalles réguliers par le PEB pour accepter, et orienter, les progrès réalisés dans le respect du planning.

Le BIM a été un outil essentiel pour ce projet car la construction de Jewel Changi s’est déroulée dans le contexte difficile d’un aéroport en pleine activité. En outre, Jewel Changi est physiquement relié au terminal 1, qui sera encore agrandi à l’avenir dans le cadre du développement global de l’aéroport.

 

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