Qu’est-ce que le biomimétisme en architecture ? Comment cette approche permet de faire le lien avec le développement durable ? On revient sur les fondements du concept, sur ses évolutions et ses applications en l'architecture contemporaine.
Le biomimétisme, un réflexe vieux comme le monde
Les humains se sont toujours inspirés de leur environnement pour aller de l’avant. Les autres êtres vivants et leurs comportements sont une source inépuisable d'inspiration : comportement grégaire des primates, organisation légendaire des fourmis…
Les animaux et les insectes sont aussi des maîtres d'œuvre et des artisans aguerris. On peut le constater depuis les barrages des castors, jusqu’aux structures alvéolées ultra-sophistiquées livrées par les abeilles. Si une stratégie a su perdurer dans la nature, c’est qu’elle s’est avérée la plus efficace.
Tout récemment, les structures hexagonales des nids d’abeilles ont permis d'économiser 60% du béton qui aurait été nécessaire à la construction d’une passerelle de 40 mètres de long, destinée au franchissement du canal Saint-Denis, à Aubervilliers, en vue des Jeux olympiques 2024.
L’architecture biomimétique s’inspire ainsi de toutes les constructions entreprises par le vivant, mais la réponse à la question « qu’est-ce que le biomimétisme » ne s’arrête pas là.
Quand l’architecture rencontre les sciences du vivant
La nature a longtemps gardé jalousement les secrets de son fonctionnement. Jusqu’à l'arrivée du microscope et de la photographie, les scientifiques qui étudient le vivant avancent à l’aveugle.
Ces deux outils révèlent des structures spectaculaires et des dynamiques insoupçonnées. À la fin du XIXe siècle, le physicien britannique Worthington observe ainsi avec effroi la véritable structure asymétrique et aléatoire du flocon de neige.
La découverte du monde de l'infiniment petit inspire les bâtisseurs d’une autre manière. Ces observations permettent de répondre à de nouvelles questions très actuelles sur la durabilité du bâtiment et son éventuelle régénération.
L’innovation durable du béton auto-cicatrisant est une autre forme de biomimétisme d’architecture qui s'applique au cœur même des structures, et non pas seulement à leur organisation d’ensemble.
L’architecture nouvelle génération : bioclimatique et « météorologique »
Pour répondre aux enjeux du XXIe siècle, la nouvelle génération d'architectes doit offrir des espaces de protection efficaces contre les éléments extérieurs, sans troubler l’équilibre de la nature (écosystème, climat…).
Pour construire des abris efficaces, il faut inclure la nature dans tout ce qu'elle peut avoir de positif ou de délétère pour l’habitat et les autres catégories de bâtiment, quelle que soit leur destination. Ce préalable essentiel était déjà édicté par Vitruve 1ᵉʳ. Au 1ᵉʳ siècle av. J-C, l’architecte romain décrivait ainsi la bonne stratégie à adopter : « La disposition d'une maison aura été avantageusement choisie, si, pour la bâtir, on a eu égard au pays et au climat ».
Il faut donc prendre en compte les défis posés par le climat (doux, froid, pluvieux...) afin de construire des bâtiments adaptés à leur environnement. Pour ne pas souffrir de la chaleur en été, mieux vaut éviter d’exposer de grandes façades vitrées plein sud sans protection. Ces principes de bon sens sont exploités à 100 % par l'architecture bioclimatique, où tout ce qui peut contribuer à l'autonomie du bâti est anticipé et mis en œuvre (orientation, ouvertures, protection solaire…).
L’architecte Philippe Rahm propose d’aller plus loin avec l'architecture météorologique. La forme architecturale doit répondre aux enjeux climatiques et permettre un fonctionnement optimal sans émission de gaz à effet de serre. Pour atteindre cet objectif, l'architecte suisse s’intéresse aux phénomènes naturels qu’il propose de mettre à profit pour une architecture et un urbanisme météorologique. Ces phénomènes utiles sont par exemple la convection, l'évaporation, la pression ou encore l'effusivité.
Pour prendre un exemple très concret, l'albédo (qui décrit la quantité de lumière réfléchie par une surface) joue un rôle essentiel dans l’urbanisme de demain qui doit impérativement lutter contre les îlots de chaleur urbains.
Le biomimétisme d’architecture en rupture avec les structures modernes
Le parc des bâtiments érigés tout au long du XXe siècle et avant les premières réglementations thermiques est particulièrement problématique d’un point de vue environnemental. Construites pour faire « vite » en réponse à l'accroissement démographique, ou faire « beau » sans tenir compte des réalités du terrain, de nombreuses bâtisses sont incapables de relever le défi climatique qui nous attend avec l'intensification des épisodes de canicule et de grand froid.
La seule mise en place de la norme HQE (Haute Qualité Environnementale) en construction neuve favorise le biomimétisme d’architecture et interdit certains procédés privilégiés en architecture moderne et qui sont désormais dépassés. Le référentiel HQE tient compte de l'impact du bâtiment sur son environnement, mais aussi sur la qualité de vie des habitants.
L'installation du réseau électrique domestique fait partie des aspects de la construction qui sont étudiés de près dans une démarche HQE. Par exemple, la position du compteur et des tableaux électriques ne doit pas exposer les personnes à des champs électromagnétiques trop importants. Dans cette optique, la mise en place de gaines blindées Flexaray, une innovation durable pour l'habitat sain, contribue à renforcer la protection des personnes contre la pollution électromagnétique dans la maison.
