La révolution de l’architecture textile dans le secteur de la construction

De la cabane aux structures tendues : l’architecture textile conquiert les concepteurs pour la flexibilité de composition et les potentialités structurelles

L’architecture textile représente une discipline en constante évolution gagnant de plus en plus en importance dans l’environnement de la construction contemporaine. Cette forme d’architecture se distingue par l’utilisation créative de tissus et de matériaux textiles avancés pour la conception et la réalisation de structures architecturales innovantes et surprenantes.

Si vous êtes curieux de cette façon de concevoir mais vous craignez que ce soit un processus difficile à gérer, un logiciel de conception architecturale BIM peut vous être très utile. Avec cet outil, vous pouvez modéliser en 3D l’ouvrage, insérer les matériaux, le visualiser de manière réaliste et gérer au mieux toutes les étapes de son cycle de vie. Découvrez-en plus ! 

Qu’est-ce que l’architecture textile

L’architecture textile est une discipline innovante intégrant des tissus avancés et des matériaux textiles dans le domaine de l’architecture. Le résultat se traduit par des ouvrages soudés ou cousus, réalisés avec des matériaux à base textile et/ou des couches minces.

Cette forme d’architecture se distingue par l’utilisation créative de tissus combinée à des technologies avancées et à des solutions innovantes associant fonctionnalité, esthétique et durabilité. Ils créent des espaces dynamiques, flexibles et adaptables, s’insérant aussi bien dans des projets temporaires que des projets permanents.

Ces types de structures résistent « par forme », c’est-à-dire grâce à leur géométrie doublement courbée leur permettant de couvrir de grandes portées avec un nombre très réduit de supports. Contrairement aux structures traditionnelles où la stabilité statique dépend de la résistance des composants et des matériaux à la traction, la compression, la flexion et le cisaillement. Dans le cas des architectures textiles, l’équilibre et la résistance aux charges externes sont obtenus uniquement grâce à la tension obtenue lors de mise en place.

Les structures tendues et les tentes représentent deux exemples emblématiques de l’application de l’architecture textile dans le domaine de la construction : 

• Les structures tendues se distinguent par l’utilisation de câbles, de tirants et de poutres flexibles, combinés à des tissus tendus, pour créer des couvertures exploitant la tension superficielle afin de maintenir la forme désirée. Ces structures offrent des espaces ouverts et étendus sans recourir à des supports internes incombant, en donnant une sensation de légèreté et d’espace. Les matériaux textiles utilisés pour les structures tendues doivent posséder des propriétés de résistance et de durabilité, permettant la création de couvertures pour des stades, des zones d’exposition, des parcs ou des espaces publics;
• Les tentes, quant à elles, se caractérisent par des couvertures flexibles pouvant être temporaires ou permanentes. Ces structures peuvent facilement s’adapter à différentes formes et dimensions, en offrant des solutions polyvalentes pour des événements temporaires tels que des salons, des concerts ou des festivals. Leur flexibilité permet de modifier et d’adapter les espaces en fonction des exigences du moment, en donnant une alternative dynamique aux constructions traditionnelles.

Avec cette technologie, nous pouvons réaliser des couvertures fixes, des structures temporaires (saisonnières ou pour des événements) et des façades textiles. Ces deux types de structures représentent d’excellents exemples de la façon dont l’architecture textile peut être utilisée pour créer des environnements architecturaux innovants, fonctionnels et esthétiquement attrayants, tout en offrant des solutions durables et adaptables qui s’intègrent parfaitement dans l’environnement de l’architecture moderne.

Avantages et désavantages de la conception d’architectures textiles

Nous pouvons identifier différents avantages et désavantages dans l’utilisation de cette solution de conception. Voici quelques-uns : 

• Avantages
  • légèreté
  • réponse à des charges importantes et aux séismes
  • rapidité et facilité de mise en place
  • polyvalence des espaces
  • créativité des formes réalisables à un coût relativement bas
• Désavantages
  • fortes pertes thermiques
  • faibles performances acoustiques dues à des matériaux légers incapables d’isoler thermiquement et acoustiquement les espaces.

Rendu d’une structure tendue réalisée grâce à l’intégration entre Edificius et Rhino/Grasshopper

Les origines historiques de l’architecture textile

Bien que l’utilisation de tissus dans l’architecture remonte à l’Antiquité, avec des exemples illustres comme les tentes dans les constructions nomades ou les voiles des anciens navires, l’application moderne de matériaux textiles dans l’architecture est le résultat d’innovations technologiques, de développement de matériaux et de nouvelles visions architecturales.

Déjà vers la moitié du XIX siècle, l’architecte et critique Gottfried Semper identifiait dans la pratique du tissage et du tressage l’origine de la construction architecturale. Non pas dans la structure rigide et le système trilithe, mais dans la couverture constituée par l’ensemble d’éléments transformés en une surface continue grâce à des activités telles que le liage, la couture et le tissage.

L’importance constructive de l’architecture textile trouva une représentation symbolique dans la cabane des Caraïbes exposée en 1851 sous les arcades du Crystal Palace de Londres lors de la première grande exposition universelle. Cet événement contribua à la formulation du concept semperien de l’habitation originelle, où les éléments constitutifs tels que le foyer, le toit, la clôture et le terreplein deviennent la base de toute architecture. L’art textile, l’une des quatre formes de l’acte de la construction selon Semper, avec l’art céramique, la tectonique et la stéréotomie, ne coïncide plus avec la structure qui la supporte, mais la dissimule, en définissant ainsi la forme, la qualité et le caractère de l’espace. En raison de l’ancienneté de l’art textile, ses capacités techniques et expressives ont été largement explorées et enrichies au fil des siècles.

Aujourd’hui, concevoir à travers le tissu signifie redécouvrir les liens entre l’homme, ses ouvrages et l’architecture. Cela implique de redécouvrir les origines de l’architecture la plus ancestrale et de valoriser le contemporain en relevant des défis cruciaux, y compris environnementaux.

Comment gérer le projet d’architecture textile

Concevoir de manière innovante et peu conventionnelle représente toujours le plus grand défi pour les concepteurs. Il est nécessaire d’expérimenter de nouvelles solutions, de les étudier en détail, en risquant souvent d’échouer dans l’exploit. Pour éviter ces problèmes, il est toujours conseillé de choisir le support d’un logiciel BIM. Cet outil vous guide dans la conception architecturale, de la structure et des installations et vous permet de contrôler et de vérifier le résultat final dès la phase de conception préliminaire. Voici tous les avantages : 

• Modélisation et conception 3D : les logiciels BIM permettent de modéliser en détail la structure architecturale et d’intégrer des éléments textiles dans le modèle. Cela comprend la création de modèles 3D montrant de manière précise comment les matériaux textiles seront intégrés à l’intérieur de la structure. La possibilité de visualiser en détail la disposition, la tension et la forme des tissus aide les architectes à concevoir et à optimiser l’aspect final de la structure textile. Pour modéliser des formes paramétriques complexes, les logiciels BIM exploitent l’intégration avec des modeleurs paramétriques spécifiques ;
• Simulations et analyses : les logiciels BIM permettent de mener des analyses et des simulations avancées sur le comportement structurel et énergétique de l’ouvrage. Par exemple, il est possible d’évaluer la résistance des éléments structuraux avec un logiciel de calcul de structures ou le comportement énergétique hivernal et estival avec un logiciel de simulation d’énergie dynamique. Il est également possible d’évaluer la durabilité de la structure ou des parties textiles en fonction des conditions climatiques ou de l’état de conservation des matériaux avec un logiciel GMAO ;
• Coordination et gestion des projets : une plateforme de BIM Management facilite la collaboration et la gestion de projets multidisciplinaires. Dans le cas de l’architecture textile, cela implique souvent différentes parties prenantes, telles que des designers textiles, des ingénieurs des structures et des architectes. Un logiciel BIM leur permet de travailler ensemble dans un environnement centralisé, de partager des informations en temps réel et de réduire les erreurs de communication éventuelles ;
• Documentation et plans de construction : les logiciels BIM permettent de générer des documents techniques et des plans détaillés pour la construction de la structure textile. Ces documents contiennent des informations essentielles pour l’installation des tissus et des structures de support, en simplifiant le processus de réalisation ;
• Gestion du cycle de vie du projet : les logiciels BIM permettent de suivre le cycle de vie du projet, en suivant les modifications, les révisions et la maintenance dans le temps. Cela est crucial pour les structures textiles, car elles peuvent nécessiter d’une maintenance et d’un remplacement périodique des matériaux.

La couverture d’un terminal de bus réalisée avec le modeleur algorithmique Rhino/Grasshopper, intégrée à Edificius

Malgré ses nombreux avantages, l’architecture textile doit encore relever de nombreux défis. Parmi ceux-ci, la nécessité de développer constamment des matériaux de plus en plus performants, résistants et durables, ainsi que la recherche de solutions pour l’entretien et le nettoyage de ces matériaux au fil du temps.