N'éclatez pas ma bulle

"La conception du Centre national de natation à Beijing est innovatrice dans l'utilisation des technologies et des matériaux de construction durables, et de manière globale, ce bâtiment n'a probablement aucun équivalent dans le monde."

Le long du quatrième périphérique de Beijing, au nord de la ville, la structure d'une bulle surréaliste saute aux yeux. C'est un bâtiment tout à fait différent des autres dans la ville, et probablement dans le monde. Connu sous le nom de « Cube d'eau », le Centre national de natation pourrait devenir un monument pour les visiteurs dans les décennies à venir, ne serait-ce qu'en raison de son architecture étrange.

Le processus de la création a commencé en juillet 2003, deux cabinets d'architectes d'Australie, originaires de Sydney, PTW Architects et Ove Arup, ainsi que la Société nationale des travaux de construction de Chine (CSCEC) et l'Institut de conception Shenzhen de CSCEC ont gagné un concours international pour la conception du Centre national de natation des Jeux Olympique de Beijing 2008.

Leur réalisation, le « Cube d'eau », qui doit son nom à sa forme et à son apparence, sera l'une des trois constructions symboliques pour les rencontres sportives pendant les Jeux Olympiques de Beijing en 2008.

John Pauline, un concepteur de PTW Architects et concepteur en chef du « Cube d'eau », estime que la création dont la base semble avant tout fondée sur l'improvisation, marie la haute technologie et la beauté de l'architecture orientale.

« Lors de la conception, la problématique qui ressortait le plus souvent portait sur la manière d'absorber les éléments d'architecture orientale des stades chinois et les caractéristiques de la culture chinoise, notamment pour la construction d'un centre de natation, qui donne aux concepteurs un espace plus large pour témoigner de la créativité dans sa forme et sa fonction », indique Pauline. Selon lui, ce qui l'a le plus impressionné, est que ses associés chinois lui ont fait savoir l'importance de la cour carrée dans la culture chinoise, et l'ont encouragé à essayer de concevoir un bâtiment rectangulaire. « Le résultat final est satisfaisant », dit-il.

La conception d'Arup/PTW, jouant sur la géométrie de la bulle d'eau sur une forme rectangulaire, est le pendant du « Nid d'oiseau », stade national conçu par l'équipe architecturale suisse Herzog et de Meuron, en collaboration avec le Groupe de recherche et de conception architecturale de Chine. Le contraste entre ces deux bâtiments est également prévu pour illustrer la croyance chinoise antique selon laquelle le ciel est rond, alors que la terre est carrée.

Dès le tout début, les architectes de PTW ont abouti à un consensus avec leur partenaires chinois : le revêtement principal du Centre national de natation devrait être transparent, ce qui a permis à la proposition du concept du « Cube d'eau » d'émerger.

« Avant de parvenir à la conception de la structure du bâtiment, nous avons réfléchi sur toutes les formes de l'eau, y compris des vagues remuées par les nageurs, pour trouver une image infinie pour ce thème de l'eau », souligne Pauline.

Tout à coup, l'image des bulles de savon a trouvé sa place dans la tête des concepteurs. « Nous étions tous très émus quand nous avons constaté que les bulles de savon pourraient permettre aux spectateurs de sentir le mouvement de l'eau, et de leur donner l'impression qu'ils s'y trouvent en plein cœur », ajoute-t-il.

Ove Arup, associé de PTW, a été chargé de créer un plan en trois dimensions des « bulles de savon », lesquelles sont devenues par la suite l'armature en acier du « Cube d'eau ».

Mais l'aspect technique le plus étonnant, est l'utilisation du matériau ETFE (éthylène-tétrafluoroéthylène) pour le revêtement extérieur du « Cube d'eau ». Aux yeux des concepteurs, la membrane en ETFE transparente est assez solide pour répondre au cahier des charges exigeant de la construction des palais de natation.

« Bien que ce soit la première utilisation massive d'ETFE comme matériau de construction en Chine, c'est une technologie qui a fait ses preuves à l'étranger après avoir été employée durant des dizaines d'années. Nous avons décidé d'utiliser ce matériau après une série d'essais », a ajouté Toby Wong, l'un des autres concepteurs du « Cube d'eau » et architecte chez PTW.

Selon lui, la membrane en ETFE qui contient du fluor est plus stable que le verre, et les essais ont prouvé qu'elle est capable de résister à la grêle. En cas d'incendie, le toit en ETFE pourrait utiliser un exutoire de fumée, et ainsi sauver de nombreuses vies humaines. Wong a aussi ajouté que les concepteurs ont également intégré les risques liés aux tempêtes de sable qui se produisent régulièrement à Beijing.

Une architecture unique au monde (Image: Beijing information) « La surface de la membrane en ETFE utilise un revêtement qui empêche la stagnation de l'eau. Par manque d'eau, les moisissures ne peuvent y proliférer. D'une durée de vie de 30 ans, les coussins d'air résistent bien à la poussière et sont remplacés seulement en quelques heures », poursuit Wong.

Les travaux initiaux ont officiellement démarré en décembre 2003, et la structure de la membrane, composée de plus de 3 000 coussins d'air en ETFE, a été achevée en décembre 2006. L'ensemble du bâtiment sera achevé en octobre 2007.

Sur une superficie bâtie de 80 000 m2, 6 000 sièges permanents seront installés, avec 11 000 sièges provisoires lors des Jeux Olympiques. Le Centre national de natation abritera les compétitions de natation, de plongeon et de natation synchronisée pour les Jeux Olympiques de Beijing 2008, 42 médailles d'or y seront décernées.

L'architecture du bâtiment a constitué une occasion pour l'emploi des nouvelles technologies. Outre l'utilisation des énergies solaires pour l'éclairage, les eaux provenant du rétro-lavage et les eaux de pluie seront filtrées et recyclées.

L'édification de la structure en acier du bâtiment a été très compliquée car elle est composée de 30 513 pièces différentes, lesquelles devaient être assemblées selon le même nombre de plans.

Au début de ce projet sans précédent, seules 10 pièces par jour pouvaient être montées, en raison du manque d'expérience des ouvriers. Mais par la suite, les ouvriers sont parvenus à en installer plus de 200. Afin de garantir la haute qualité du bâtiment, 180 soudeurs souhaitant travailler au chantier ont dû être soumis à 16 séries d'examen avant de se voir accorder leur poste.

Pour répondre aux dernières normes d'hygiène de la Fédération internationale de natation, l'ozone sera employée dans toutes les piscines du « Cube d'eau » comme désinfectant, ce qui pourrait éliminer de manière efficace les odeurs désagréables dans la piscine et éviter les allergies cutanées. Un système de contrôle automatique devrait permettre d'améliorer l'efficacité de la purification de l'eau, de réduire l'utilisation des produits désinfectants et la consommation électrique, et de diminuer de 50 % la quantité d'eau utilisée pour le renouvellement des bassins.

Une autre technologie d'économie d'eau consiste à filtrer et stériliser les eaux usées (douche par exemple), avant de les utiliser pour le système de chasse, l'entretien de surface des garages, l'arrosage des gazons à l'extérieur. Cela permettra d'économiser 44 500 tonnes d'eau chaque année.