A Dubaï, le Musée du Futur fait passer un message

Sep 06, 2023

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Des mots d'espoir, en calligraphie arabe, ont été incisés dans la façade du bâtiment et correspondaient précisément à ses murs intérieurs.

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Par David Belcher

Le long de la Sheikh Zayed Road à 14 voies de Dubaï, au milieu des gratte-ciel en cascade, du métro surélevé et des chaînes de restauration rapide américaines, une curiosité elliptique de neuf étages a lentement pris forme au cours des dernières années.

Le Musée du futur, le musée de 136 millions de dollars parrainé par le gouvernement qui a ouvert ses portes le mois dernier, donne aux visiteurs un aperçu de demain. Mais le projet est également un exemple de la façon dont les bâtiments peuvent être conçus et assemblés pour les décennies à venir : un mélange de compétences humaines et de puissance numérique.

Avec un vide elliptique au centre de sa forme de tore - décrit par certains comme un œil géant, d'autres comme un beignet difforme et The Architect's Newspaper comme "l'anneau rose de la taille de Paul Bunyan" - le bâtiment de 320 000 pieds carrés n'a pas de colonnes pour soutenir sa structure. Au lieu de cela, il s'appuie sur un réseau de 2 400 tubes d'acier qui se croisent en diagonale dans son cadre extérieur et sur lesquels des dalles de sol en béton et près de 183 000 pieds carrés de revêtement ont été fixés.

Autour de cette façade de 189 444 pieds carrés se trouvent 1 024 panneaux en acier inoxydable gravés d'un message d'espoir pour l'avenir du souverain de Dubaï, le cheikh Mohammed bin Rashid al-Maktoum, dont la vision de l'émirat en tant que plaque tournante de l'innovation a inspiré le développement du musée.

Le message a été rendu en calligraphie arabe de 3 pieds de haut conçue par l'artiste émirati Mattar Bin Lahej. Les incisions ont créé des fenêtres dans la façade, permettant des éclairs de lumière du soleil dans le bâtiment pendant la journée et, grâce à l'éclairage LED décrivant les formes des fenêtres, un éclairage la nuit.

"Je vois le bâtiment comme l'avenir, mais la calligraphie comme l'héritage de notre pays", a déclaré M. Bin Lahej, qui a conçu la variante de l'écriture thuluth inclinée utilisée dans le projet. "J'avais besoin de faire quelque chose pour l'avenir à partir du passé."

Le musée compte six étages d'expositions qui imaginent la vie en 2071, y compris une station spatiale (nommée OSS Hope, le même nom que les Émirats arabes unis ont donné au vaisseau spatial qui a commencé à orbiter autour de Mars le mois dernier) et une forêt amazonienne recréée numériquement. Il y a un espace pour enfants, un théâtre de 345 places et un étage caverneux pouvant accueillir jusqu'à 1 000 personnes pour une réunion ou un événement.

Et tout a commencé avec un algorithme informatique, a déclaré l'architecte du bâtiment, Shaun Killa, du cabinet d'architecture de Dubaï Killa Design.

"Nous avons alimenté un ordinateur avec ce qu'on appelle un algorithme de croissance à script paramétrique", a-t-il déclaré. "Vous lui donnez les règles. Vous dites que vous voulez autant d'étages et autant de hauteur. Vous devez apprendre à l'algorithme à penser, mais ensuite vous partez en week-end et voyez ce qu'il donne."

M. Killa a déclaré qu'une combinaison de logiciels d'architecture et de conception technique a créé environ 20 versions de la charpente en acier du bâtiment, et que lui et son équipe ont réduit les choix aux plus efficaces en termes de coût, d'utilisation minimale de matériaux et de facilité d'assemblage.

Une fois la conception finale choisie, "nous avons utilisé un logiciel de modélisation 3D pour définir la calligraphie sur la surface du bâtiment", a déclaré M. Killa. "Nous avons ensuite dû nous assurer que plus de 1 000 nœuds de diagrid en acier nécessaires au bâtiment n'allaient pas atterrir sur les fenêtres."

À partir de là, une entreprise locale de conception de façades, Affan Innovative Structures, a créé les moules pour les panneaux extérieurs (chacun prenant un à trois jours à fabriquer). En utilisant ses quatre énormes machines de fabrication de moules, il a encore fallu près de trois ans pour créer tous les moules.

"S'il n'y avait pas eu toutes les machines pilotées par ordinateur, cela aurait probablement pris le double de temps et de personnel", a déclaré M. Killa. "Cela aide quand vous avez une machine de 22 kilowatts qui brise ces moules et ne prend pas de vacances ou de Ramadan."

Pour Tobias Bauly du cabinet de conseil en ingénierie britannique Buro Happold, qui était le directeur du projet du musée, l'éclat du projet était à la fois l'imagination numérique de tout cela et sa traduction dans le processus de fabrication.

Chaque panneau de façade 3D a d'abord été créé numériquement, et ces données ont ensuite été envoyées aux quatre grands routeurs robotisés à commande numérique (CNC) d'Affan, qui utilisent des forets massifs sur des rails de grue pour perforer des conceptions à grande échelle. Ces morceaux géants ont créé un moule parfait de chaque panneau de façade, puis de la fibre de verre et de la fibre de carbone ont été posées.

"Les panneaux de façade sont ensevelis dans leurs moules, puis mis sous vide et durcis dans des fours surdimensionnés pour activer et solidifier ensemble les couches de fibre de verre et de fibre de carbone", a expliqué M. Bauly. "Ce qui sort du moule est le châssis structurel du panneau de façade, y compris les découpes de calligraphie pour le vitrage."

Mais le travail n'était pas encore terminé. "La peau en acier inoxydable, qui est découpée au laser pour l'aider à s'adapter à la surface du panneau, est placée dans le four pour la conformer et la coller au panneau en fibre de verre", a-t-il ajouté.

Au final, chaque panneau était un composite de plastique renforcé de fibre de verre et d'une peau extérieure en acier inoxydable. Les incisions de calligraphie, allant pour la plupart de trois à huit pieds de large, ont créé des centaines de formes différentes dans lesquelles des vitres assorties ont été apposées.

"Nous avons utilisé une façade en fibre de verre renforcée, en utilisant un processus que l'on voit beaucoup dans la fabrication de bateaux haut de gamme et avec des technologies similaires aux ailes d'avions", a déclaré Majed Ateeq Almansoori, directeur exécutif adjoint de la Dubai Future Foundation, qui gère le musée. "Nous devions nous assurer que la façade était suffisamment solide pour résister à la fois aux intempéries et au vieillissement."

Lorsque l'installation des panneaux extérieurs a commencé, la technologie numérique est revenue sur le devant de la scène.

"Chaque fois que vous installez une pièce, le bâtiment se déplace naturellement un peu pour absorber la charge, ce qui arrive avec n'importe quel bâtiment", a déclaré M. Bauly. "Mais nous avons dû analyser des mouvements complexes dans toutes les directions compte tenu de la forme, un processus qui nous a permis de vérifier numériquement les pièces avant la fabrication, puis de les installer dans le bon ordre en conséquence."

Tous les tubes en acier ont été soudés ensemble, et les panneaux de façade ont ensuite été boulonnés aux supports de ces tubes. "Nous avons ensuite dû nous assurer que chaque panneau pouvait être ajusté pour s'adapter parfaitement aux panneaux voisins et que les composants de la façade pouvaient être facilement remplacés", a déclaré M. Almansoori. "Nous ne recevons pas beaucoup de pluie aux Émirats arabes unis, mais c'est extrêmement humide et c'est un défi pour toute façade, ainsi que la chaleur et la poussière."

La gaine interne de gypse blanc du bâtiment, en plus de l'isolation du bâtiment, aide à protéger les visiteurs de la chaleur pendant l'été, lorsque les températures montent généralement à 46 degrés Celsius (115 degrés Fahrenheit) pendant des jours.

De plus, "la couche de gypse aide les gens à se concentrer au laser sur la calligraphie", a déclaré Khalfan Belhoul, directeur général de la fondation. "Cette couche masque tout le reste, comme la brillance de l'acier inoxydable."

Le processus de création de la couche de gypse - essentiellement une image miroir de la peau extérieure - a impliqué des centaines de travailleurs. Il leur a fallu plus de deux ans pour découper au laser les incisions des fenêtres, a déclaré M. Bauly, en utilisant le modèle 3D pour correspondre à la façade extérieure.

"La technologie et l'automatisation ont défini chaque pièce de ce musée, mais les ajustements ont nécessité une intervention humaine", a déclaré M. Belhoul. "Dans l'installation proprement dite, il s'agissait plus d'humains que de grues."

Ce sentiment a été partagé par de nombreuses personnes impliquées dans le concept et l'exécution du musée - du premier algorithme au dernier morceau de gypse.

"Je ne peux pas vous dire la joie lorsque nous avons installé le premier échelon de panneaux et que tout s'accordait. Parfaitement", a déclaré M. Bauly. "Tout ce que nous avons jamais connu sur les bâtiments a changé avec ce seul projet."

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