1^ère partie : Plateformes multimodales

ASSEMBLAGES, GEOMETRIES PROGRAMMATIQUES (planche 6)  

Le premier point du projet constitue une manipulation sur l'énoncé du concept AMTS afin de l'intégrer dans une géométrie simple.

L'hexagone : une géométrie d'assemblages sur une surface plane

La géométrie de l'hexagone est parfaitement appropriée à cette situation. Elle permet de décliner une même figure et d'en créer des combinaisons simples sur des surfaces planes. L'hexagone, c'est une composition de 6 triangles équilatéraux. C'est aussi la possibilité d'avoir un cercle dont le rayon est égal au côté des triangles et de l'hexagone. C'est une forme particulièrement stable sur l'eau.  

L'eau : un support mouvant pour des éléments mobiles et assemblables

La planéité de la surface où se déroule l'essentiel du projet étant celle de l'eau, nous avons plusieurs configurations à identifier. Par ailleurs, sachant que les situations principales de cette eau sont celles des rivières, c'est-à-dire, de l'eau en mouvement, il convient d'observer les principes que posent les différentiels de vitesse.

• installé sur l'eau et immobile par rapport au rivage: le différentiel de vitesse est celui de la vitesse du courant des rivières qui en régime fluvial est comprise entre 0,5m/s et 3,0m/s. Ce différentiel est la source d'une énergie renouvelable pour la production d'énergie électrique ou toute autre utilisation issue d'un rotor mécanique. Compte tenu de cette vitesse, l'impact sur le design est négligeable et permet de rester sur des formes simples, propices à des assemblages.
• installé sur l'eau et immobile sur le flux de l'eau: le différentiel de vitesse est nul. C'est la situation d'un déplacement à la dérive au fil de l'eau: aucune incidence sophistiquée sur le design, c'est propice aux assemblages.
• Installé sur l'eau et en déplacement par rapport à l'eau: si le déplacement suit le courant de la rivière, la vitesse s'ajoute à celle du courant. A l'inverse, en remontant la rivière, la vitesse du courant est retranchée à celle du déplacement. Dans les deux cas, si les vitesses de déplacements sont faibles, les incidences sur le design et la
  capacité d'assemblage le seront aussi. Dès que la vitesse augmente, les contraintes deviennent trop importantes et les objectifs plus difficilement réalisables. Il faut donc changer de forme et de catégorie d'assemblage. L'impact sur l'énergie que requièrent ces déplacements devient aussi plus problématique.

L'échelle élémentaire : architecture, énergie et mobilité

La planche 6 illustre ce travail, d'abord, comme une pure manipulation géométrique. Ensuite ces manipulations s'accompagnent de l'énoncé de toute une gamme de programmes que nous avons repérés lors de nos investigations. Et enfin, nous présentons quelques exemples de rapprochement de cette géométrie et de ces programmes : ce sont des modules commerciaux, d'éducation et de logements...

Toutefois l'objectif principal de cette étape du projet est d'établir des éléments à l'échelle basique, constituant les particules élémentaires du projet. Les ingrédients de cette particule sont : générer une énergie, se déplacer et remplir une fonction programmatique de base (autre que les deux premières).

De l'addition et des multiplications : les opérations de factorisations

Les assemblages des particules citées plus haut présentent deux figures combinatoires ; à savoir, l'addition de particules semblables ou différentes. Dans le premier cas, cela constitue une multiplication et dans l'autre une addition. Lorsque les deux cas de figure se combinent cela constitue une factorisation.

Ce sont ces opérations de factorisation qui vont devenir importantes pour la suite du projet et permettre de créer un système complexe à partir d'une suite d'opérations simples et élémentaires.

PROJET [EMP²] _MOBILE FLOTTANT (planche 7)

 Le projet [EMP²] _Mobile Flottant correspond au montage de plusieurs particules élémentaires vues précédemment de manière à composer une série de variations sur le thème.
Ce module intègre une plus grande complexité que les particules élémentaires, il est multimodal ; c'est-à-dire qu'il peut présenter de nombreuses fonctions possibles. Il s'agit en fait d'une plateforme multimodale dont l'usage peut évoluer en fonction des besoins.

Les 3 variantes du projet [EMP²] _Mobile Flottant :

EMP²_001-MF4.5 : module base

Le projet se présente sous la forme de deux hexagones dont l'assemblage place la plus grande dimension dans le sens du courant. L'installation des flotteurs en fait un catamaran, et assure la stabilité de l'édifice sur l'eau. Le courant de la rivière qui traverse le vide central est dirigé sur un système mécanique qui enregistre la force de la rivière et en capture l'énergie pour de multiples usages : production d'électricité, pompe à eau ou fonctionnement d'engins mécaniques. Tout l'appareillage est regroupé autour de ce mécanisme.

La forme des deux hexagones lui permet un assemblage sécurisé avec ses semblables afin de constituer une seule pièce flottante stabilisée et un « sol » en un seul tenant.

EMP²_002-MF4.5 : module tour

Le projet tour est une variante intermédiaire du module complet, ce qui présente la modulation possible de ce projet. Il s'agit d'un habitat de type « culture native » construit sur la plateforme, avec à l'étage l'équipement pour la cuisine (récupération de l'eau de pluie, à partir de la toiture en feuilles, puis stockage en partie haute et enfin un foyer central pour faire le feu) et des systèmes d'accroches pour suspendre des hamacs. Au dessous, suivant le cheminement de l'écoulement de l'eau on trouve les sanitaires (WC, lavabo et douche, avec bassin de décantation en dessous pour l'évacuation des eaux usées). L'ensemble constitue les parties intimes de l'habitat. L'espace peut être clos ou ouvert. Au rez-de-l'eau, l'espace est ouvert. C'est la partie publique de l'habitat. Il peut accueillir des étalages commerciaux, être un lieu de productions artisanales, etc.

Lorsque plusieurs modules s'assemblent, ce rez-de-l'eau constitue l'espace public et l'étage des espaces dédiés plus réservés.

EMP²_003-MF4.5 : module complet

Le projet du module complet est la suite du module tour. Il présente une couverture sur l'ensemble du module. Sa surface de 150m² lui permet d'accueillir davantage de fonctions ou d'activités et en fait un dispositif optimal de vie et de développement au fil de l'eau.

 Le prototype d'un projet pilote sur le Marañón :

 Le projet EMP²_003-MF4.5 _module complet est actuellement à l'étude pour la réalisation d'un prototype dans le cadre du développement du projet pilote pour la Municipalité de San Lorenzo, capitale de la province Datem del Marañón, dans la région du Loreto.

Cette plateforme multimodale était initialement étudiée pour la communauté native des Aguarunas de Kaupan sur la rivière Cahuapanas dans la même province. L'ONG « Racimos de Ungurahui », en la personne de Lily LA TORRE LOPEZ, la Directrice, porte la réalisation de ce projet. La « Casa Verde » de l'Université de la Catolica PUCP à Lima, en la personne de Miguel HADZICH effectue l'étude énergétique de ce projet et en déduit son potentiel productif.

 Ce projet expérimental intègre les concepts AMTS énoncés plus avant. Il rencontre un franc enthousiasme auprès de la Municipalité de San Lorenzo et de son équipe dirigeante.Souhaitons-lui bonne chance sur la voie de sa réalisation auprès des institutions qui participeront de son financement. 

2^ème partie : La ville flottante au fil de l'eau

PROJET HUB [CITE/PORT]_MOBILE FLOTTANT

Le projet HUB [Cité/Port] _Mobile Flottant représente le second élément du scénario pour la constitution d'un urbanisme flottant sur le fil du réseau des rivières du bassin amazonien. Il s'agit d'une mégastructure de transport et d'un système-objet centralisateur et distributeur.

 Ce « Hub - Mobile - Flottant », cette « Cité - Port - Mobile - Flottante - à géométrie variable », capable de recevoir tous autres types d'embarcations flottantes, est la suite, à plus grande échelle du projet [EMP²] _Mobile Flottant, tout en le complétant. Il résout des
problèmes à la fois de flux (nombre d'éléments se déplaçant sur les rivières) et offre une plus grande vitesse de déplacement que les embarcations à faible champ de mobilité et d'action. C'est un sorte de remorqueur géant qui réalise l'effet train : c'est-à-dire qu'il concentre le service de la fonction transport, en lui conférant plus de vitesse mais aussi en lui apportant les attributs d'un centre-ville tout en réalisant une économie globale d'énergie et en réduisant les émissions polluantes.

CONSTRUIRE UNE MECANIQUE DES FLUIDES

Le dessin de cette architecture est conditionné par l'objectif essentiel : flotter sur de l'eau en mouvement et pouvoir s'y déplacer avec une vitesse significative.

Les conditions navales pour la conception de l'architecture de cette embarcation se déroulent en fonction des étapes suivantes :

• Du fluide comme support: C'est l'eau de la rivière, en mouvement ou statique qui devient le support: le nouveau «sol».
• Construire sur le fluide: C'est construire en relation avec la situation de l'eau, à proximité de ce milieu. L'exemple du quartier de Belen à Iquitos montre deux techniques: en s'appuyant sur le sol dur du fond de la rivière, avec des pilotis, ou en pleine eau avec des flotteurs.
• Construire avec le fluide: C'est construire avec les propriétés mécaniques de l'eau en mouvement afin de pouvoir y stabiliser des édifices.
• Du fluide dans le fluide: C'est construire une stabilité des édifices en mouvement, c'est-à-dire établir une relation d'équilibre entre deux éléments en mouvement.
• Synergies du fluide: C'est permettre à cette relation d'équilibre d'intégrer une dynamique où l'une utilise le potentiel de l'autre pour optimiser sa force.

Ainsi on parvient à construire une mécanique des fluides qui peut répondre à l'objectif énoncé. On retrouve ci-après la déclinaison des étapes ci-dessus.


Les dimensions contextuelles :

Les rivières d'Amazonie sont navigables, mais pas toutes pour ce genre de structure. Dans le Loreto il faut distinguer l'Amazone et ses deux principaux bras que sont l'Ucayali et le Marañón de ses autres affluents. Les dimensions de l'Amazone, de 0,5km à 3,0km de large d'une rive à l'autre (sans compter les îles), permettent la navigation d'embarcations de plus de 100m de large sans avoir à effleurer les rives même en période de basses eaux. Elle est profonde, c'est la raison pour laquelle des bateaux de mer pouvaient la remonter facilement jusqu'à Iquitos. Toutefois les grands bateaux régionaux de 400 tonnes, de 100m de long sur 10 de large disposent d'un fond plat. C'est leur particularité.

Notre embarcation aura donc un fond plat, avec une épaisseur de coque d'environ 2,00m au total soit 1,00m de profondeur immergée et une largeur de 124m, pour la partie la plus large.

 La flottaison sur l'eau en mouvement :

Pour assurer la stabilité de l'embarcation il est nécessaire que son emprise sur l'eau puisse entrer facilement dans un cercle, quelle soit large et équilibrée. Un triangle équilatéral est une forme bien adaptée. Les bateaux n'ont généralement pas cette forme, mais ils n'ont pas les mêmes contraintes non plus ! Ici l'embarcation rentre complètement dans un cercle de 72m de rayon, ce qui lui confère une grande stabilité, du confort et pas de tangage. Il n'y a d'ailleurs pas de houle sur les rivières en régime fluvial.

Le déplacement sur l'eau :

Si l'on veut se déplacer à une vitesse supérieure à celle de la rivière avec le minimum d'efforts il faut diminuer les contraintes. La coque est peu profonde, mais l'emprise est très large. Il faut pouvoir chasser l'eau et fendre le sillon. Notre pointe triangulaire répond à cette exigence avec un angle de pénétration de 60°. Ce n'est sans doute pas la plus optimale, mais nous ne cherchons pas une grande vitesse de déplacement non plus. Cela va donc dans le bon sens aussi empirique soit-il.

Réduire les turbulences et l'impact énergétique :

La longueur de l'embarcation est de 145m au minimum et s'étend jusqu'à 332m dans sa version déployée. La longueur à l'endroit de la dimension la plus large est de 108m à partir de quoi se dessine l'empreinte du sillon de l'embarcation qui va, en s'éloignant de l'axe de déplacement de l'embarcation, perdre de son effet. C'est la raison pour laquelle l'embarcation présente une queue qui rétrécit à mesure que l'on s'éloigne de la partie la plus large. Ainsi la queue peut s'inscrire confortablement dans la traînée du sillon ouvert par la tête de l'embarcation. De cette manière les éléments tractés (les quais en forme de « V » et la plateforme finale) subissent, à moindre mesure, les turbulences produites par la pénétration de l'embarcation dans le flux de la rivière.

 S'inspirer des mouvements de la nature pour s'y immiscer :

De la même manière l'ensemble de cette queue est articulé de façon à épouser le rayon de courbure des virages et les méandres de la rivière. La rectitude n'est pas de bon sens ici. Elle est davantage consommatrice d'énergie. La queue de l'embarcation ondule comme un serpent dans l'eau lorsqu'il nage. Nous cherchons ici un procédé mécanique qui reproduit la nage, c'est-à-dire la génération d'un mouvement qui soit la motricité du déplacement. D'autant que, comme le prouve les machines expérimentales de Theo Jansen, la seule force du vent est capable de faire marcher (au sens littéral du terme) des machines.

 Pour une présentation plus détaillé et complète du projet cliquez ici