Les treillis asymétriques chinois à rayons de glace, datant d’au moins 200 ans, peuvent inspirer l’architecture actuelle car ils offrent une plus grande stabilité, résistance et esthétique que les structures symétriques. De plus, ses motifs géométriques sont les mêmes que ceux représentés sur nos os.
La « géométrie du chaos » pourrait être l’avenir de l’architecture, selon de nouvelles recherches. Cette idée s’inspire des treillis traditionnels chinois à rayons de glace (IR), l’une des premières conceptions contrôlées de motifs asymétriques et complexes appliqués comme motif traditionnel sur les fenêtres.
Ces treillis sont non seulement visuellement époustouflants, mais possèdent également des propriétés statiques uniques. Malgré leur aspect aléatoire et asymétrique, leurs conceptions suivent des règles géométriques simples qui leur permettent de résister à des charges élevées.
Ces modèles uniques représentent un nouvelle morphologie au sein de la famille des réseaux stochastiques. Cependant, selon la nouvelle recherche, le potentiel structurel latent des modèles aléatoires des IR est resté largement inexploré jusqu’à présent, en particulier dans le contexte de la conception de la couche réseau.
Cinq types différents
Iasef Md Riandu Département d’architecture de l’Université Xi’an Jiaotong-Liverpool (Chine), auteur de cette étude, a approfondi ce manque de connaissances et identifié cinq types différents de réseaux, chacun avec ses propres règles géométriques.
Le processus de conception commence par un carré subdivisé en triangles et quadrilatères de proportions variables.
Les motifs qui en résultent sont non seulement esthétiques, mais pourraient également fournir un une plus grande stabilité structurelle, par rapport aux formes symétriques régulières actuellement utilisées en architecture.
Une plus grande résistance
Dans un article publié dans Frontiers of Architectural Research, Rian explore les qualités géométriques de l’IR et élargit les possibilités d’intégration de motifs aléatoires dans les conceptions structurelles, en particulier dans la conception de structures en treillis, souvent utilisées dans les dômes sphériques et les structures courbes.
Et il a découvert que, même si les grilles régulières fonctionnent bien sous des charges uniformes, le réseau de poutres de glace offre une une plus grande résistance sous des charges asymétriques. Ils montrent également un avantage esthétique supplémentaire en appliquant le motif des rayons de glace à une conception de coque en treillis.
géométrie du chaos
Tout porte à penser que cette « Géométrie du Chaos » pourrait influencer de manière significative la conception architecturale future, notamment dans la construction des toits et des coupoles. Selon Rian, cela pourrait également être appliqué à la conception de matériaux à micro-échelle et à la conception structurelle.
Cette récupération d’une géométrie qui remonte au XVIIIe siècle est passionnante non seulement par sa beauté, mais aussi parce que ses règles géométriques sont également visibles dans la nature, notamment dans la structure de notre tissu osseux interne.
Passé et futur
Comme les barreaux de fenêtre traditionnels, notre structure osseuse n’est pas du tout solide, mais est constituée de trabécules ramifiées d’os spongieux, apparemment disposées de manière aléatoire, à la manière des treillis chinois.
Cela n’est pas sans rappeler ce que disait le célèbre architecte moderniste catalan Antonio Gaudí (1852-1926) : l’architecte du futur s’appuiera sur l’imitation de la nature car c’est la méthode la plus rationnelle, la plus durable et la plus économique de toutes.
Un principe qui se confirme aussi bien pour les architectes chinois d’il y a 200 ans, fascinés par les motifs impressionnants de la glace craquelée, que pour les urbanistes d’aujourd’hui.
Référence
Conception informatique basée sur des fractales aléatoires d’une structure de coque en treillis de rayons de glace (IR). Iasef Md Rian. Frontières de la recherche architecturale, Volume 13, Numéro 2, avril 2024, Pages 406-424. DOI :https://doi.org/10.1016/j.foar.2023.12.009