Sélectionnez votre région:
La construction du bâtiment le plus complexe du monde
Le Museum of the Future à Dubaï, Émirats arabes unis, a été désigné comme l’édifice le plus complexe du monde en raison de sa forme singulière (un tore vertical) et de son intérieur labyrinthique. Avec ce musée achevé en 2020, les entreprises de construction et les bureaux d’études ont eu un énorme challenge à relever, à cause notamment des géométries variées. L’immense ovale s’élance vers le ciel à une hauteur de 78 mètres et abrite sept étages reposant sur un podium souterrain de trois étages. Chaque étage a une hauteur différente.
Toile de fond du projet
Véritable emblème architectural, ce nouveau musée doit servir de vitrine aux innovations technologiques de demain, à travers des expositions immersives et des espaces dédiés à la recherche. La forme singulière créée par le cabinet Killa Design est destinée à montrer comment les hommes se représentent l’avenir aujourd’hui : le vide au milieu du tore symbolise tout ce que nous ne savons et ne connaissons pas encore, tout ce que nous essayons de découvrir par la recherche et l’innovation. La forme ovée, fermée du bâtiment doit refléter le continuum de l’apprentissage et du savoir.
L’enveloppe extérieure du Museum of the Future est habillée de panneaux en acier inoxydable, qui sont ciselés de calligraphie arabe. Ces caractères décrivent les visions d’avenir du pays et de Dubaï, font office de fenêtres et s’illuminent à la tombée de la nuit grâce à des leds intégrées. Les 1024 panneaux en acier inoxydable ont été façonnés un à un. Ils recouvrent une surface de 17 000 m² et sont fixés sur une structure complexe en acier, composée de 2 400 pièces acier se croisant en diagonale.
En plus de la géométrie complexe de l’édifice, l’absence de poteaux intérieurs frappe également – une vraie difficulté technique au vu de la taille et de la forme de l’édifice. Les murs courbes intérieurs, allant jusqu’à 7 mètres de haut, ont été coulés en place. Les sols intérieurs inclinés, également coulés en place, ont dû faire l’objet d’une étude minutieuse, à cause des hauteurs d’étages variables, pour pouvoir être exécutés avec précision.
(c) Stefan Holm / Shutterstock.com
Les miracles du design paramétrique
La conception et la réalisation de ce projet à la fois complexe et remarquable ont nécessité la mise en œuvre du design paramétrique et du Building Information Modelling (BIM). Lors de la conception paramétrique, différents paramètres (et leurs interactions) sont définis. Si un paramètre est modifié, les valeurs d’influence s’y rapportant sont mises à jour automatiquement via un algorithme. Pour le Musée du futur, cela concernait surtout la précision de la forme de l’édifice : les courbes particulièrement complexes, qui auraient pu avoir un impact négatif sur le déroulement des travaux, ont été ajustées.
La conception paramétrique a également été utilisée pour la réalisation du support en acier. L’imposante ossature métallique devait être optimisée pour parvenir à des poutres de même section, pour optimiser les quantités d’acier et les points d’assemblage à mettre en œuvre sur le chantier. Donc, l’équipe structure de BuroHappold Engineering a écrit ses propres algorithmes. Sans la conception paramétrique, il aurait pratiquement été impossible de réaliser cette forme avec des approches 2D conventionnelles.
Les atouts du BIM se sont révélés payants pour la visualisation et la conception approfondie des plans en 3D du bâtiment final. Les possibles conflits entre les différents composants, entre les systèmes mécaniques, électriques et sanitaires, ont ainsi pu être évités. De plus, la maquette numérique a été particulièrement utile pour le phasage du projet, par exemple pour l’élaboration de l’ossature métallique et du coffrage béton. Pour comparer l’avancement des travaux avec la maquette numérique, et maintenir le projet sur les rails tout en évitant les erreurs, des scanners laser ont été mis en œuvre sur le chantier.
Conception précise du coffrage en 3D
MEVA était le principal fournisseur de coffrages de cet ambitieux projet et les équipes d’ingénieurs ont apprécié l’aide précieuse et la précision des maquettes numériques. Le 3D a permis de visualiser et de planifier la conception du coffrage. Avec des étages souterrains labyrinthiques, nombre de voiles courbes et de dalles inclinées, ainsi que l’anneau en béton armé supportant l’ossature métallique, ce bâtiment était l’un des projets les plus complexes quant à l’étude du coffrage.
En s’appuyant sur la maquette numérique, il a été beaucoup plus facile d’analyser la constructibilité et le déroulement des travaux de coffrage. L’anneau en béton armé, en quelque sorte la structure du bâtiment, a été réalisé avec le coffrage grimpant-guidé MGC ainsi que le coffrage de voiles Mammut 350 et a nécessité un calepinage optimal des formes abstraites. D’autres systèmes MEVA ont été utilisés, par exemple le coffrage de cintrage Radius et le coffrage de dalles MevaDec, pour réussir à coffrer les grands rayons et les angles aigus avec la précision attendue.
Outre la visualisation, le Building Information Modelling a également contribué, grâce à la collaboration et à la communication en réseau, à améliorer la planification et l’exécution des travaux de coffrage. Les idées et commentaires des équipes de projet ont pu être partagés, de façon simple et efficiente, avec l’entreprise chargée des travaux, la BAM Higgs & Hill LLC, ainsi qu’avec d’autres acteurs du projet, via la maquette numérique.
