Plus de cinq ans après la création de ce prototype de gratte-ciel, la CleanTechnology Tower fait toujours figure de proue avec son enveloppe multifonctionnelle.
La ville de Chicago est reconnue pour ses vents puissants et tempétueux et ce n’est pas étranger à l’élaboration du prototype de la Clean Technology Tower, conçu en 2007-2008 par Adrian Smith + Gordon Gill Architecture (ASGG). « La firme venait d’être fondée (2006) et nous étions impatients de voir nos idées se matérialiser, indique Robert Forest, architecte associé d’ASGG. De notre propre chef, nous avons amorcé la conception d’une tour de bureaux destinée à un site urbain bien précis de Chicago, dans l’idée de la soumettre à des promoteurs. »
D’une superficie de plus de 185 000 mètres carrés, le concept d’ASGG se démarque par son aérodynamisme et sa capacité à collecter les énergies éolienne et solaire photovoltaïque à même son enveloppe, ce qui lui confère un bilan énergétique neutre. Pour Robert Forest, « ces caractéristiques font état d’une relation symbiotique entre l’environnement et le bâtiment ».
Et il précise : « Notre approche consiste à trouver la forme adéquate pour diriger le vent où nous souhaitons l’utiliser. » Puisque l’air accélère sa vitesse pour circuler au pourtour des obstacles sur son passage, la surface d’un bâtiment est un endroit favorable à la conversion de l’énergie cinétique en électricité. Ainsi, les éoliennes de la Clean Technology Tower sont positionnées en son l’enveloppe, le long des arêtes (arrondies) de la tour, de même qu’au sommet, endroit où la force du vent est la plus grande. « Plus le bâtiment est haut, ajoute l’architecte, plus la vitesse du vent augmente. La densité des éoliennes s’accroît donc graduellement jusqu’à la cime. »
Tels les principes du biomimétisme, la tour s’apparente à une aile d’oiseau. Robert Forest relance l’importance de la forme choisie : « Comme la plupart des gratte-ciel ne sont pas conçus de manière aérodynamique, leur structure doit offrir une grande résistance aux vents, ce qui nécessite l’utilisation d’une ossature de fort calibre.
« Par opposition, poursuit-il, l’ossature de notre tour conceptuelle est beaucoup plus légère puisqu’elle ne présente pas autant de résistance aux forces éoliennes environnantes. Nous avons effectué les calculs de manière à capter l’énergie motrice de l’air et maintenir constante la vitesse du vent en amont et en aval de la tour. Cela dit, le plus grand défi dans la réalisation d’un tel bâtiment réside dans sa construction. La géométrie curviligne des murs extérieurs pose plusieurs défis techniques aux constructeurs. »
Une autre façon d’économiser par la forme est la ventilation naturelle par pression négative. Au dernier étage, un double plafond en forme de dôme sert de parc éolien, mais aussi d’entonnoir ; l’air qui y circule accélère et crée une succion à l’intérieur du bâtiment. Ce même dôme, tout comme la façade sud de la tour, est tapissé de cellules photovoltaïques qui complètent l’apport en énergie renouvelable de l’enveloppe.
« En travaillant sur ce projet, nous avons appris à systématiser l’étude du site et nous nous sommes fait la main sur les méthodes et outils logiciels à utiliser pour arriver à définir la forme optimale d’une tour en un lieu donné. Encore à ce jour, nous appliquons les principes développés par l’équipe du prototype de Chicago. Cela se traduit notamment par la création et l’itération de modèles environnemental, énergétique et architectural pour tous nos projets. »
« On aurait souhaité voir s’ériger la Clean Technology Tower sur la friche urbaine pour laquelle elle a été pensée, mais la crise bancaire et financière de 2008 en a décidé autrement, ajoute Robert Forest. Cependant, nous avons appliqué les concepts développés sur trois autres projets situés en Orient, soit le Wuhan Greenland Center (Wuhan, Chine), le bâtiment de la Fédération des industries coréennes (FKI) (Séoul, Corée du Sud) et le siège social de Masdar (Abu Dhabi, Émirats arabes unis). »
* Marie-Ève Sirois est cofondatrice d’Écobâtiment
