BLOOM

« Bloom », littéralement ‘fleur’ ou ‘floraison, est issue des travaux de recherche de l’architecte Doris Kim Sung, en collaboration avec Matthew Melny (ingénieur structure) et Ingalill Wahlroos-ritter (architecte spécialisée dans l’enveloppe des bâtiments et l’utilisation du verre dans l’architecture expérimentale).

L’installation architecturale de Doris Kim Sung, Bloom, fut exposée de novembre 2011 à Mars 2012 à M&A (Materials & Applications, fondé en 2002 à Los Angeles), un espace d’exposition en plein air consacré à promouvoir les nouvelles idées en architecture, en art et en design.

exposition de Bloom au M&A, Los Angeles

Etudiante en biologie puis architecte, Doris Kim Sung propose de prendre pour modèle le corps humain afin de réinventer « la peau » de nos immeubles. En effet, comme elle l’affirme lors d’une conférence expliquant son projet:
« La peau humaine est l’organe qui régule naturellement la température du corps, et c’est un organe formidable. C’est la première ligne de défense du corps. (…) C’est pourquoi je suggère que la peau de nos immeubles devrait ressembler davantage à la peau humaine, et pourrait ainsi être bien plus dynamique, réactive, et différenciée selon l’endroit où elle se trouve. » (TEDx Projects USC : Doris Kim Sung: Metal that breathes, 2012)

A ce titre, Doris Kim Sung travaille avec des bimétaux thermiques qui sont des matériaux intelligents qui agissent pour la peau humaine, dynamiques et adaptables, qui permettent de protéger un espace du soleil et de l’auto-ventiler.

Haut de 6 mètres, « Bloom » est construit à partir d’une peau métallique qui répond cinétiquement à la chaleur du soleil. C’est un système qui d’une part, lorsque le soleil frappe sa surface faite de bimétal thermique, réduit la quantité de rayons qui la traversent fournit un ombrage, et d’autre part, c’est un système d’aération, qui permet à l’air chaud emprisonné en dessous de le traverser et de s’évacuer si nécessaire.

Bloom – vue du dessus

Bloom – vue de nuit

Le projet « Bloom » de DO|SU Studio Architecture agit comme un instrument suivant le soleil, en indexant l’heure et la température. Avec une forme rappelant le corset Victorien, « Bloom » est un concept architectural complexe issu de l’expérimentation des matériaux, l’innovation structurelle, la recherche numérique de la forme et du motif, le tout créant un objet qui s’adapte à son environnement.

Bloom- vue d’ensemble

Bloom – vue d’ensemble

La structure est faite principalement d’un bimétal thermique intelligent, une tôle qui se courbe quand elle est chauffée. Ainsi, la surface sensible de la forme ombre et ventile certaines zones spécifiques de la coquille à mesure que le soleil chauffe sa surface. Lorsque le soleil, de même que l’ombre, se déplace sur la surface, chaque tuile réagit individuellement, car grâce à la technologie numérique utilisée, « Bloom » est constitué de 14000 morceaux, chaque pièce étant unique. « Ce qui est bien avec ça, c’est qu’on peut ajuster chaque pièce très précisément en fonction de son emplacement, de l’angle des rayons du soleil, et aussi de la façon dont elle se courbe effectivement. » (TEDx Projects USC : Doris Kim Sung: Metal that breathes, 2012)

simulation numérique des efforts grâce au logiciel LS-DYNA, progiciel de calcul aux éléments finis de dynamique transitoire

découpe laser

14 000 pièces uniques

Composée de 414 panneaux empilés en forme de paraboloïde hyperboliques, la structure est autoportante. Les panneaux, composés du bimétal thermique, sont entourés par un système de cadre d’aluminium plié.

cadre en aluminium plié

Au sein de chaque panneau, des portions de surface font directement face aux rayons du soleil tandis que les autres zones sont à l’ombre et n’exige alors aucune réaction de courbement. Par conséquent, sur chaque panneau, on assiste à une variation spectaculaire et diverse de la forme de la surface , comme si elle se convulsait. Chaque panneau est constitué de deux feuilles de métal laminé, chaque métal ayant un taux de dilatation différent, qui sont combinés en un seul élément bimétallique. Comme il y a deux coefficients de dilatation différents, quand on le chauffe, l’un des côtés se dilate plus vite que l’autre, et on obtient une courbure. Quand il se refroidit, cela le côté s’aplatit et revient à sa forme initiale.

simulation numérique du laminage d’une plaque de métal

L’ensemble forme une coque, légère et flexible, qui dépend de la géométrie globale et de la combinaison des matériaux pour créer une parfaite stabilité. Dans certaines zones du « Bloom », les panneaux sont faits plus rigides en augmentant le nombre de connexions rivetées, tandis que dans d’autres zones, les panneaux sont conçus plus profond afin d’augmenter sa capacité structurelle.