Richard Buckminster Fuller

Richard Buckminster Fuller

Photo : © Dan Lindsay, CC BY 3.0, 2012

Autodidacte, inventeur, ingénieur et architecte, Richard Buckminster Fuller (1895-1983) occupe une place à part dans l’histoire de l’architecture américaine contemporaine. Sa pensée avant-gardiste se résume à peu près à ceci : rechercher l’efficacité maximale pour l’effort minimal.

C’est en se faisant l’apôtre d’un strict fonctionnalisme détaché de tout souci esthétique qu’il débute sa carrière au cours des années 1920. Ses recherches, basées à la fois sur de solides connaissances techniques, une approche empirique et l’observation de la nature, l’amènent à élaborer des propositions architecturales où l’utilitarisme conduit à une économie de moyens et à une pureté de la forme non dénuée de beauté.

Respecter la planète

Visionnaire écologiste en avance sur son époque, Buckminster Fuller estimait que nous devions apprendre à gérer la planète d’une façon différente, plus respectueuse de l’équilibre fondamental des écosystèmes. Cette philosophie a pris la forme de constructions architecturales moins exigeantes, qui utilisaient le moins possible de matériaux tout en dégageant un espace maximal. Longtemps avant que la société ne se préoccupe de vision globale et de protection de l’environnement, Fuller parlait d’interrelation, de synergie, de fonctions intégrées et se demandait comment utiliser les moyens technologiques tout en améliorant notre humanité. Déjà, au début des années 1960, il estimait que la survie de l’humanité était compromise si nous ne cessions de gaspiller les ressources naturelles de la planète. « L’univers, dit Fuller, c’est l’agrégat de toute l’expérience humaine ». Le monde est donc riche de l’accumulation de l’expérience de chacun. Le parallèle de cette pensée avec les philosophies orientales est éloquent. Observé par plusieurs analystes, le caractère mystique de la démarche de Fuller devient dès lors compréhensible. Fuller écrit : « Le but de mes recherches est d’envisager l’univers comme une organisation de principes regénératifs... ». C’est la base même de la vie qui réfère à la renaissance, à la reproduction, et, dans le langage de l’architecte, à des notions d’espaces, de cycle, d’orbite, de cellules. Ses conceptions trouvent leur aboutissement dans une forme : l’œuf, la boule, la sphère, le dôme géodésique.

Le triangle, forme parfaite

À partir du triangle considéré comme la forme parfaite, la Biosphère représente la synthèse de toute sa démarche créatrice : il démontre qu’il est concevable de créer un espace habitable avec seulement le cinquantième des matériaux normalement utilisés dans un concept architectural conventionnel. Le triangle est un schéma mathématique naturel qui, juxtaposé à d’autres triangles, détient le maximum d’efficacité portante pour le minimum d’effort structurel. En assemblant une série d’éléments géométriques identiques, à la fois autoportants et légers, Fuller a obtenu une structure dynamique où chaque composante participe à l’intégrité de cette ossature. À la fois indépendant, chaque élément n’existe que par les autres.

Structures géodésiques

Édifiée en 1952 et ayant un diamètre de 18 m, la première coupole géodésique de Buckminster Fuller,The Dome Restaurant, coiffe un restaurant à Woods Hole, au Massachussets. Les problèmes techniques reliés à cette réalisation - fuites, températures intérieures difficiles à contrôler en plein soleil, fragilité de la pellicule recouvrant la structure, bruit ambiant élevé - ne surprennent pas lorsque l’on considère la nouveauté de la structure. Ils ont toutefois ralenti le développement de ce type de construction.Constituée d’éléments triangulaires en plastique enchâssés dans des montants en aluminium, la demi-sphère du Dome Restaurant pose les principes de base qui seront raffinés au cours des années par Buckminster Fuller.

La construction, en quelques semaines, du Ford Dome au-dessus de l’atrium central du Rotunda Building à Dearborn dans la banlieue de Détroit (Michigan), au printemps 1953, a constitué une démonstration éclatante de la justesse et de la qualité des propositions de l’architecte. D’un diamètre de 83 mètres, le dôme de 8 tonnes et demie était effectivement la seule structure capable de recouvrir l’énorme espace central, sans exercer trop de pression sur les murs d’un immeuble non conçu, à l’origine, pour accueillir cet ajout. Les médias du monde entier, par la couverture de l’évolution de sa construction et lors de cette inauguration, populariseront les théories de « Bucky ». C’est en somme à une célébrité que s’adresse le gouvernement américain en 1963 pour concevoir son pavillon à l’Exposition universelle de Montréal en 1967.

Les structures géodésiques constituent les structures les plus solides connues par rapport au poids des matériaux utilisés. Elle possèdent la propriété de répartir les tensions et les contraintes qui s’exercent sur la construction de façon très économique car elles les redirigent dans tous les sens. Plus elles sont grandes, plus les géodes sont résistantes grâce aux forces synergiques à l’œuvre dans les formes sphériques. Elles possèdent toutefois des désavantages : elles ne conviennent pas aux territoires très urbanisés et ne peuvent pratiquement pas être agrandies. De plus, à cause de la dynamique de la circulation de l’air à l’intérieur, elles nécessitent des dispositifs anti-incendie importants et d’excellents systèmes de ventilation. Les bruits ambiants peuvent également causer des problèmes. Elles sont par contre la solution rêvée dans certains environnements à cause de leur solidité et de leur légèreté.

Le pavillon américain à l'Expo 67

Photo : © Laurent Bélanger, CC BY-SA 3.0, 1967

La sensation d’Expo 1967

Le Pavillon américain, d’une hauteur de 20 étages, dement « le » point de repère du site de l’Expo 67. En six mois, il accueillit pas moins de 5,3 millions de visiteurs, ce qui en fit le pavillon le plus fréquenté d’Expo 67. Sous le thème de l’Amérique créatrice, la géode abritait, sur six étages, plusieurs centaines d’artefacts et d’oeuvres d’art témoignant du génie américain, ainsi que de véritables engins spatiaux utilisés lors des vols Apollo. De l’avis de tous, c’est le bâtiment lui-même qui volait la vedette. L’immense sphère de près de 80 m de diamètre, imposante à l’extérieur, se faisait presque oublier lorsqu’on était à l’intérieur ; la nuit, elle se transformait en joyau étincelant qui dominait les alentours. L’année 1967 coïncidant avec le 50eanniversaire de mariage de Buckminster Fuller, l’architecte dédia le pavillon à sa femme Anne au cours de leur visite en avril 1967.

Prouesse géométrique

La forme géométrique du bâtiment est un icosaèdre, c’est-à-dire un volume dont les 20 faces sont des triangles équilatéraux identiques. Pour être en mesure d’obtenir une forme sphérique et non anguleuse, chacune de ces 20 faces a été divisée en de nombreux triangles plus petits dont les angles ont été légèrement modifiés afin d’en arriver à une surface courbe. Les arêtes de ces triangles sont des tubes métalliques d’un diamètre de 9 cm. La structure est un treillis tridimensionnel d’une épaisseur d’un peu plus d’un mètre à la base et qui s’amincit progressivement vers le haut. Elle est arrimée à une fondation en béton armé ancrée dans le roc. Lorsqu’on observe la structure, on est porté à croire qu’il n’y a que des alvéoles en forme d’hexagones (à 6 côtés) rangées côte à côte. Pourtant, à bien y regarder, on peut retrouver six pentagones (à 5 côtés) : l’un se trouve au sommet de la géode, les cinq autres sont disposés à distance égale tout autour du tiers supérieur de la structure. Ces pentagones sont les seuls indices qui nous restent des 12 points d’angle de l’icosaèdre original. Selon son concepteur, le pavillon devait être démontable à l’origine. Par souci d’économie, les officiels américains demandèrent que les tubes métalliques soient soudés, et non boulonnés comme le proposait Buckminster Fuller. Ce changement ralentit beaucoup l’édification du pavillon, mais, conséquence heureuse, l’impossibilité de le démonter amena le président Lyndon B. Johnson à en faire don à la Ville de Montréal en 1967. Une enveloppe transparente constituée de panneaux d’acrylique teintée isolait alors l’intérieur. En 1968, l’American Institute of Architects a décerné un Design Award au pavillon américain. Le jury a comparé l’effet spatial du jeu des plates-formes qui semblent flotter, à une sensation d’apesanteur tout à fait en accord avec les expériences réalisées à l’époque lors des vols dans l’espace. L’intégration de cet intérieur à l’ossature de la sphère est exécutée avec beaucoup d’habileté. La qualité architecturale de l’édifice ne réside donc pas uniquement dans la prouesse technique de la structure, mais également dans le lien entre l’ossature et ses entrailles. Dès sa construction, cet édifice a été reçu comme un important témoignage des recherches visionnaires de Fuller. C’est ainsi qu’il est toujours reconnu aujourd’hui.

La Biosphère

C’est la pensée globale et écologique avant la lettre qui inspira Environnement Canada et la Ville de Montréal dans la mise sur pied du projet de la Biosphère.

Malgré ses atouts indéniables - légèreté, robustesse, élégance - la sphère de Buckminster Fuller était loin d’être un type de structure adapté au climat canadien. L’intérieur était quasi impossible à chauffer et les grandes variations de température saisonnières entraînaient d’importantes contractions et expansions des panneaux d’acrylique de l’enveloppe et des tubes de la structure. Les fuites étaient fréquentes ; c’est d’ailleurs au cours des réparations de soudure liées à l’entretien de l’enveloppe, le 20 mai 1976, qu’eut lieu le spectaculaire incendie qui consuma en moins d’une demi-heure tout le recouvrement d’acrylique mais laissa la structure intacte.

Laissée plus ou moins à l’abandon pendant une quinzaine d’années, la sphère renaquit littéralement de ses cendres lorsque les travaux de restauration débutèrent en 1992. Investissant 17,5 millions de dollars dans le projet, le gouvernement du Canada, ainsi que la Ville de Montréal, décidèrent d’en faire un musée unique : un centre d’observation environnementale consacré à l’eau, à l’écosystème du fleuve Saint-Laurent et des Grands Lacs et au développement durable.

Les ingénieurs et architectes québécois, Blouin, Faucher, Aubertin, Brodeur, Gauthier, avec Desnoyer, Mercure et Associés, architectes, ont donc procédé à un réaménagement complet du bâtiment en fonction de sa nouvelle vocation. Pour des raisons budgétaires, il fut décidé de restaurer la structure, mais de ne pas la recouvrir à nouveau d’acrylique à cause des coûts de chauffage et de climatisation de l’immense volume d’air intérieur. Pour protéger les tubes d’acier, on les a enduits de peinture anticorrosion.

À l’intérieur du dôme, on a construit un bâtiment tout neuf en réussissant à conserver trois des quatre plates-formes originales du pavillon américain. Le 5 juin 1995, à l’occasion de la Journée mondiale de l’environnement, la Biosphère voit le jour et devient le premier Centre canadien d’observation environnementale. Le bâtiment rallie immédiatement les critiques : il remporte le Prix d’excellence 1995 de l’Ordre des architectes du Québec, dans la catégorie Conservation architecturale.

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