Contexte du projet
Ce projet d’installation de système de refroidissement ne vient pas de nulle part. En effet, il s’agit d’un prototype de solution de refroidissement pensé pour pallier aux inconforts thermique générés par le réchauffement climatique que la planète Terre subit suite aux activités humaines et leurs pollutions.
Les effets du réchauffement climatique se font plus ou moins sentir dans le monde selon la position géographique des pays. En effet, certains pays dans le monde sont plus touchés par ce phénomène dont Le Vietnam, pays d’Asie.
Le Vietnam est particulièrement touché par le réchauffement climatique car des inondations, des typhons, des vagues de chaleur et la sécheresse y sont répertoriés et devraient augmenter en intensité et en fréquence dans les prochaines années. Parmi ces répercussions, les vagues de chaleur sont les plus courantes et celles qui touche une grande partie de la population.
Pour remédier à cette chaleur galopante, utiliser les systèmes technologiques actuels de refroidissement ne font qu’alimenter le réchauffement climatique. Il est donc temps de trouver des systèmes naturels et hypo-énergivore pour en même temps rafraichir la population et ne pas accélérer le changement climatique.
C’est dans cette optique que l’agence d’architecture pluridisciplinaire AREP Asie a décidé de mener une expérience de conception et réalisation d’une tour de refroidissement en bambou basée sur le principe adiabatique à l’occasion de la Biennale d’architecture et d’urbanisme de Séoul 2021.
« Pendant des siècles, les civilisations anciennes ont refroidi leurs bâtiments en utilisant la fraîcheur naturelle de l’eau selon le principe adiabatique. Pour s’évaporer, l’eau a besoin d’énergie qui est « absorbée » par la chaleur de l’air ambiant, générant ainsi l’effet de refroidissement », révèle AREP
Conception et modélisation du projet
Principe de refroidissement adiabatique:
Il s’agit d’un système naturel de refroidissement de l’air ambiant qui a été souvent utilisé par les civilisations anciennes pour refroidir des bâtiments, des espaces verts ou tout lieu nécessitant un microclimat agréable à la vie humaine.
En effet, pour se refroidir l’air chaud a besoin d’énergie. Cette énergie peut-être récupérée dans l’eau grace au principe adiabatique qui lui permet de baisser en température et donc de devenir plus frais. Ainsi, pour reprduire ce phénomène naturel, il suffit de créer un système qui met en relation de l’air chaud (l’air de plus en plus chaud du Vietnam), de l’eau et un moyen de faire transiter l’air chaud par les endroits où se trouvent l’eau fraiche.
Conception:
Ayant bien compris et étudié le système de refroidissement adiabatique, l’agence est passé à la conception du système.
L’idée a été de réaliser une tour de forme hyperboloïde (forme stable structurellement), de sorte à pouvoir l’installer à différents endroits de la ville sans craindre son écroulement mais de sorte à ce que ce soit assez grand en hauteur pour permettre une grande diffusion de l’air refrigéré et capter plus facilement l’air chaud. Par ailleurs, la structure hyperboloïde est faite de bambou, matériau local et facile à mettre en œuvre.
Dans les interstices de la structure, l’on installe des tiges de bambou de plus courte longueur et de façon latérale de sorte à ce que l’air puisse être aspiré en hauteur par les trous du cœur de la tour et diffusé vers le bas, par les trous extérieurs.
Enfin, en dehors de la structure et le remplissage de la tour, trois autres composantes sont ajoutées de sorte à ce que le système soit autonome en énergie et en ressource d’eau. Ce sont:
Au centre de la tour sera installée un ventilateur qui permettra de créer un courant d’air chaud d’en haut et le poussant vers le bas à hauteur humaine, en tête, des panneaux solaires pour alimenter le ventilateur et en pied de tour, une pompe et un réservoir d’eau nécessaire au principe adiabatique.
Modélisation 3D:
Avant la réalisation du prototype, la tour a été dévéloppée en modèle numérique paramétrique BIM de sorte à étudier différentes formes, les effets de refroidissement, la performance énergétique et dimensionner les composantes.
Tout d’abord, le modèle paramétrique a été développé grace au logiciel Dynamo qui a été connecté au logiciel Revit, logiciel de modélisation BIM.
Modèle 3D Revit 
Modèle paramétrique dans Dynamo
Fabrication du projet
L’artisanat vietnamien étant dynamique et sachant que le pays dispose de villages artisanaux spécialisés en bambou, soie, poterie entre autres, les architectes ont travaillé en étroite collaboration avec un artisan de bambou local pour la conception et la fabrication de la tour et un réparateur électronique local pour la fabrication d’un ventilateur respectant les dimensions et la puissance nécessaires au bon fonctionnement du système de refroidissement.
Tests en maquette :
Avant la fabrication réelle du projet, plusieurs maquettes de différentes formes ont été faites en bambou avec les artisans de sorte à connaitre les contraintes réelles appliquées au bambou mais aussi à prévisualiser en miniature le prototype future à construire. Cette étape a aussi été le moyen de tester la stabilité structurelle de la tour et vérifier si les tiges de bambou transversales de ventilation tiennent dans l’ensemble.
Fabrication :
Enfin, après tous ces tests, modélisation et échanges entre les architectes et les artisants locaux, la dernière étape est celle de la fabrication du prototype.
En effet, à partir des modèles paramétriques et des tests en maquette, les architectes et les locaux se sont procurés des tiges de bambou qui respectaient les bonnes dimensions, la bonne résistance et les bons diamètres nécessaires à la bonne réalisation du prototype. La matière première utilisée a été extraite du reseau local puisqu’on en trouve facilement.
Le montage s’est fait en suivant le modèle 3D comme guide mais aussi grâce aux conseils des artisans locaux qui s’y connaissent bien dans la mise en oeuvre du bambou. Tout d’abord, la structure de la tour est installée, c’est-à-dire les tiges verticales sont installées et assemblées aux tiges circulaires hautes et basses. Ensuite, les tiges horizontales de ventilation sont disposées dans chacune des cellules de la structure. Enfin, le ventilateur est fixé et assemblé au centre du système.
Tiges horizontales 
Structure cellulaire 
Installation complète
En définitive, afin de vérifier que le prototype remplit bien les besoins de performance en baisse, des mesures ont été prises dans la tour mais aussi à 1 mètre de distance. Les résultats sont bloeuffants, l’on constate une baisse de 6°C à 1 mètre de distance et logiquement, plus l’on s’éloigne de la tour, moins la baisse de température est importante.
Température avant installation de la tour 
Température après installation de la tour
Sources:
https://www.archdaily.com/972948/adiabatic-urban-cooling-arep