Exemples à l'appui, il semblerait que l'on assiste aujourd'hui à un nouveau rapport entre l'architecture et la structure. Après avoir exploré, sinon épuisé, les effets plastiques des enveloppes de toutes sortes, les architectes reviendraient-ils à la structure comme vecteur d'expression architecturale ? C'est ce que semble montrer le nouveau musée du Cinéma à Barcelone conçu par Josep Lluís Mateo et que confirme son ingénieur Agusti Obiol dans un entretien que nous publions à la suite de cette critique.

Lors d'une récente conférence au centre Pompidou, Jacques Herzog a quelque peu surpris son auditoire en révélant l'extension de la Tate Modern à Londres : une pyramide de brique formant à la fois la structure et l'enveloppe du bâtiment. Venant après le tressage métallique du stade de Pékin ou, plus récemment, le squelette en béton d'un parking à Miami, ces exemples marqueraient-ils une nouvelle orientation des célèbres architectes bâlois ?

En réalité, il semble bien qu'on soit en présence d'une tendance assez générale. À Rio de Janeiro, la Cité de la culture de Portzamparc n'est qu'un assemblage de voiles en béton, à la fois structures et enveloppes ; à Pékin, Rem Koolhaas met en scène la résille structurelle d'acier de son titanesque CCTV ; tandis qu'à Zurich, l'école communale de Christian Kerez est un délicat échafaudage métallique. Et l'on pourrait multiplier les exemples. Certains nostalgiques se demanderont s'il n'y a pas comme un retour à l'ordre, celui de la sincérité structurelle qui fut, jusque dans les années soixante, la pierre de touche de l'architec-ture. Beaucoup à l'époque partageaient encore la définition que donnait Marcel Breuer, l'un des grands maîtres du Mouvement moderne, d'une architecture réussie. Elle devait associer « une expression claire de la destination d'un bâtiment et une expression sincère de sa structure », ajoutant même : « On peut considérer cette sincérité comme une sorte de devoir moral, mais j'ai le sentiment que pour le designer, c'est avant tout une épreuve de force qui décide du succès de son entreprise, et le désir de réussir est un instinct très fondamental*. »

Cinquante ans plus tard, si les architectes sollicitent de plus en plus la dimension structurelle dans leurs projets, c'est moins dans un esprit de « sincérité » ou de « vérité » de la construction que pour exploiter le potentiel d'expression architecturale qu'offre la nouvelle liberté dans la conception des structures, acquise au cours des toutes dernières décennies. Or celle-ci a été considérablement étendue par l'extra-ordinaire développement des capacités de calcul des ordinateurs et des logiciels. Exploitées dans le sens du projet architectural, ces capacités permettent de développer des structures plus complexes, offrant une plus grande richesse spatiale. Mais elles donnent également la possibilité aux architectes d'exprimer d'une façon renouvelée la réalité, non pas tant seulement de la structure que de son fonctionnement, de rendre sensible le jeu des efforts à l'intérieur du système structurel.

Le musée du Cinéma catalan à Barcelone, récemment achevé par Josep Lluís Mateo, est un bon exemple de ces nouveaux rapports entre architecture et structure. Lesquels, mais ce point est essentiel, sont la conséquence de nouvelles relations entre architectes et ingénieurs : on connaît l'intimité conceptuelle entre Rem Koolhaas et Cecil Balmond et l'on peut citer également le travail de Christian Kerez avec l'ingénieur suisse Joseph Schwartz.

Pour Mateo, la relation s'est nouée il y a quelques années avec Agustí Obiol. Ce dernier est un personnage particulier : archi-tecte de formation, fondateur du bureau d'études Boma, l'un des plus respectés d'Espagne, Obiol est devenu, sans avoir spécifiquement obtenu un diplôme d'ingénieur, un expert en structures. Il s'est en particulier intéressé très tôt aux structures non linéaires (cf. l'entretien à la suite de cet article). La première collaboration s'engagea sur une tour de bureaux à Zurich. D'un côté, Josep Lluís Mateo souhaitait se donner un nouvel espace de liberté et échapper à la stricte répétition des ouvertures. De l'autre, Agustí Obiol n'était guère satisfait de la réduction a minima de la structure dans les immeubles avec mur-rideau, la décomposition de la construction entre la structure et l'enve-loppe menant à un appauvrissement architectural. La proposition consista à substituer au mur-rideau une paroi moulée en béton pouvant s'adapter aux différentes contrain-tes et formant avec les planchers un objet architectonique intégral. Il en résultait un objet architectonique puissant, aux formes néanmoins souples et dans lequel la variété dimensionnelle des percements exprimait de l'extérieur le régime des efforts à l'intérieur de la structure (les plus petites dimensions correspondant aux points de tension maximale, les plus chargés en acier donc).

Le concours fut perdu mais cet axe de recherche allait aboutir à deux réalisations significatives : un immeuble de bureaux à Boulogne-Billancourt et le musée du Cinéma catalan. À la cinémathèque comme dans l'immeuble de bureaux, la structure constitue l'élément décisif de la forme de l'édifice. Elle assume également l'enveloppe du bâtiment, il n'y a pas dissociation entre les deux fonctions.

La nouvelle cinémathèque est implantée dans un quartier populaire du Raval, l'un des plus anciens et des plus denses de Barcelone. Afin de maintenir un voisinage étroit avec le tissu dense, elle est calée dans l'angle d'une place contiguë à deux rues étroites. Elle s'organise en deux parties : l'une, enterrée, s'étend sous la place et abrite une galerie d'exposition temporaire, des salles de séminaires (au premier sous-sol), les deux salles de projection (au second sous-sol) et les salles techniques ; l'autre, hors sol, est un volume régulier et regroupe la bibliothèque, les salles d'exposition et les bureaux.

L'architecte souhaitait que cette construction apparaisse la plus directe possible, sans habillage ni finitions. Le béton est laissé nu avec des tessitures variées qui sont en filiation avec les murs des édifices environnants dont le plâtre s'effrite. Deux longs murs parallèles constituent l'essentiel des façades longitudinales : ils se terminent des deux côtés par de puissants porte-à-faux. Ils forment comme des porches, l'un ouvert sur l'entrée de la place, l'autre plus intime, sur l'arrière. Les façades sont percées dans leur partie médiane par deux larges ouvertures. Au rez-de-chaussée, un passage latéral assure la continuité entre la place et la rue arrière. Une vaste baie panoramique ouvre la bibliothèque située au deuxième niveau, sur la place.

Ces deux murs longitudinaux forment les éléments essentiels du système structurel. Ils ont été conçus comme deux grandes poutres pré-tendues, le tracé curviligne du système de câbles suivant d'une façon quasi mimétique les tracés des moments de flexion. Les trajectoires de ces câbles se font « transparentes » en façade : quelques marques discontinues sur les faces extérieures des plans de façade trahissent la position des câbles à l'intérieur de l'épaisseur du voile en béton.

À l'intérieur, une structure secondaire conventionnelle de poutres transversales soutient les dalles en béton des planchers. Seules les dalles des premier et troisième étages sont suspendues à des rangées de tirants fixés sur les poutres des plafonds afin de libérer de tout point porteur les espaces du rez-de-chaussée et celui de la bibliothèque (située au deuxième étage).

À la cinémathèque, structure, intentions architecturales (grands espaces libres, ouverture et fluidité maximale sur l'espace public), forme et volumétrie sont en cohérence. Plus encore : si la structure participe pleinement à l'expression architecturale, elle révèle aussi comment le bâtiment est construit et laisse même deviner à un œil expert le jeu des efforts et des tensions cachés dans la masse du béton.

Cette conception de l'architecture, qui voit dans la structure, dans les éléments portants, des éléments décisifs de la beauté d'un édifice – et que Joseph Abram, historien spécialiste d'Auguste Perret, nomme « structurisme » – a pu un temps disparaître de la préoccupation des architectes. Elle était passée au second plan avec l'émergence, et souvent la disparition aussi rapide, de nouvelles interrogations : postmodernisme, déconstruction, dématérialisation, contextualisme… La réintroduction de la structure dans la conception formelle du projet ne peut que contribuer à enrichir le discours architectural et à lui donner du sens.

Si une leçon est à tirer de la cinémathèque de Barcelone, c'est que ces mêmes outils informatiques, qui par leurs énormes puissance et souplesse autorisent les jeux formels les plus débridés, peuvent aussi à nouveau permettre une articulation plus raisonnée entre intentions architecturales et structure. En apportant de nouvelles connaissances sur des comportements de structures et de matériaux, ils élargissent l'espace de collaboration entre architectes et ingénieurs. À condition toutefois, comme le souligne dans l'entretien Agustí Obiol, que les premiers, au-delà d'un volontarisme purement formel, reconnaissent « la technologie comme une part vitale du projet architectural », et que les seconds acceptent « des paradigmes qui ne suivent pas nécessairement "les lois immuables de l'univers" ».

AGUSTÍ OBIOL: « Typologies et paradigmes ne sont jamais que le résultat de
la rationalisation de nos connaissances, jamais leurs limites. »

Agustí Obiol est architecte, diplômé de l'université polytechnique de Catalogne. Sans abandonner sa sphère d'origine, il s'est progressivement concentré sur les problèmes de structure. Il est un des partenaires fondateurs du bureau catalan d'ingénierie des structures Boma. Nous reproduisons ci-dessous de larges extraits d'un entretien donné dans le cadre du département d'architecture de Josep Lluís Mateo
à l'ETH de Zurich*.

Florian Sauter : Comment décririez-vous aujourd'hui la relation entre l'architecte et l'ingénieur ?
Agustí Obiol : Pour comprendre cette relation complexe, il est important de se souvenir que jusqu'à la seconde moitié du XIXe siècle, les méthodes d'analyse des systèmes structurels complexes étaient incomplètes.
Même dans le cas des modèles mathématiques les plus simples comme les structures de barres, où l'analyse fait appel à la « simple » résolution d'un système d'équations linéaires, l'absence d'outils de calcul automatique tels que les ordinateurs, ainsi que le grand nombre d'équations requises pour une structure de taille normale signifiaient que le calcul exact était impossible avec des techniques manuelles, règle à calcul ou similaire. Pour cette raison, la transition du XIXe au XXe siècle vit le début du rapprochement de l'ingénierie de structure et de l'architecture, grâce à l'utilisation de systèmes structurels hautement isostatiques, qui peuvent être résolus à l'aide de simples équations d'équilibre ou même avec des graphiques de statique, comme ce fut le cas pour les premiers gratte-ciel de l'École de Chicago.
On doit garder à l'esprit que toute technique de conception d'ingénierie doit être fondée sur le plus grand degré possible de correspondance entre l'objet à concevoir, son modèle physique d'analyse et la méthode mathématique utilisée. Ce schéma amenait un architecte à refuser la possibilité de développer un système structurel plus complexe, et donc plus performant, afin que le système mathématique appliqué à son modèle physique puisse être calculé manuellement.
À cette époque, cependant, il y avait d'autres approches que ce trinôme composé de la structure, de son modèle physique et du système mathématique. À côté de certains architectes qui simplement les ignoraient et continuaient à fonder leur travail sur la re-création et la répétition, d'autres, les plus intéressants comme Antonio Gaudí, préféraient maintenir une complexité structurelle en travaillant directement sur le modèle physique, avec des techniques empiriques ou semi-empiriques, plutôt que de se soumettre aux limitations imposées par la méthode mathématique.
Vue sous cet angle, l'architecture Art nouveau ne s'interprète pas comme le résultat d'une approche instinctive, plus ou moins capricieuse, du design architectural mais comme un courant fermement et consciemment ancré dans son temps, préférant l'intuition physique à la rigueur mathématique, avec pour but de gagner quelques degrés de liberté permettant d'améliorer le résultat.
En fait, jusqu'à ce que l'usage des ordinateurs se généralise dans la seconde partie du XXe siècle, les deux approches coexistaient fréquemment. Qu'on se souvienne de la manière dont Eduardo Torroja pouvait souvent confirmer les performances de ses conceptions par des tests de chargement ou l'utilisation de modèles à l'échelle réelle.
Le rapprochement le plus étroit entre l'architecte et l'ingénieur se fit probablement lorsque le premier reconnut la force de la technologie comme une « part vitale » du projet architectural, au-delà du volonta-risme délibéré de l'idéal moderniste, et que le second accepta la nécessité pour la technologie de répondre aux approches venues d'autres domaines que l'ingénierie, utilisant des langages qui transcendaient les froids calculs et adoptant des paradigmes qui ne suivent pas nécessairement « les lois immuables de l'univers ».

FL : Quel doit être le rôle de la structure dans l'articulation formelle d'un projet d'architecture ? Cherchez-vous à exprimer l'inhérente monumentalité du squelette structurel ?
AO : La comparaison entre une structure et un squelette n'est pas particulièrement pré-cise, mais elle nourrit la réflexion. Nous devons nous souvenir que ce que nous considérons être la structure d'un être vivant n'est pas, en dépit de la pensée romantique, constituée seulement du squelette. En réa-lité, c'est la somme du squelette et du sys-tème musculaire. De plus, la structure d'un être vivant est construite pour quelque chose d'essentiellement différent des bâtiments : permettre le mouvement. Pour cette raison, la tentative d'établir un parallèle entre structure et squelette peut parfois mener à des conclusions erronées.
En conséquence, l'expression de l'inhé-rente monumentalité du squelette structurel est seulement une option possible. Dans son essence, la meilleure structure est celle qui, indépendamment de son apparence ou de son impact visuel, répond le plus précisément à la multitude des exigences impliquées dans un projet architectural complexe. Les coques extérieures de l'Opéra de Sydney peuvent avoir une présence remarquable, mais cela ne signifie pas qu'elles aient une plus grande valeur architecturale inhérente que les « structures intangibles » de nombre de projets de Mies van der Rohe.
À titre personnel, je pense que ce n'est pas l'expression de la structure qui permet une meilleure articulation formelle du projet d'architecture, c'est sa capacité à renforcer le langage du projet, à en exprimer l'intention principale lorsqu'il le requiert, en créant ordre et hiérarchie, en devenant même imperceptible quand le but est de prolonger l'espace plutôt que l'enclore.

FL : Dans une sorte de diorama historique, on pourrait avancer que le développement de l'ingénierie au cours du siècle dernier a été marqué par deux orientations majeures. Le concept de continuité (Maillard, Freyssinet…) et le principe d'addition ou de synergie (Wachsmann, Fuller…) ont permis de se libérer de la rigueur formelle du contour cubique classique pour parvenir à de nouvelles possibilités de conception des enveloppes. Ces approches sont-elles encore pertinentes ? Quelles tendances détectez-vous aujourd'hui ?

AO : Les concepts de continuité et d'addition sont certainement encore valables aujourd'hui. J'en ajouterais un troisième, également très important : celui de hiérarchie (Myron Goldsmith). Les changements les plus importants survenus au cours des dernières années ou décennies ont peut-être plus à voir avec la manière dont ces principes sont appliqués qu'avec les principes eux-mêmes. L'énorme capacité de calcul des ordinateurs et des logiciels actuels a signifié que progressivement, sans abandonner (en réalité en l'accroissant) leur fonction d'origine d'instruments analytiques, ils sont également devenus des outils de design, des outils de synthèse.
Les possibilités qu'ils offrent pour vérifier très rapidement différentes géométries, incluant des modifications dans les hiérarchies, établissant ou interrompant des continuités ou des connexions, ont étendu la liberté de conception et évité qu'elle ne soit limitée par les incontournables et classiques variantes typologiques. L'accroissement de l'automatisation de ces opérations nous amène aux techniques d'optimisation typologique, les techniques de travail probablement les plus avancées. Bien qu'elles n'en soient encore qu'à un stade embryonnaire, elles semblent destinées à devenir un élément important du futur discours architectural.
De façon simplifiée, l'optimisation typologique se base sur une prédéfinition volumétrique ou superficielle (en tout cas formelle), ainsi que sur une définition des contours (supports, charges, etc.) de sorte que ce soit le programme informatique lui-même qui développe la morphologie structu-relle appropriée, en établissant « un treillis de connexions optimisées » entre les différentes zones singulières de la surface ou du volume envisagé.

FL : Dans vos recherches, vous vous êtes concentré sur l'étude des géométries non linéaires. Pouvez-vous nous expliquer plus en détail ce que ces méthodes cherchent à réaliser ? Ces tendances à l'informel et à l'ambiguïté sont-elles les avancées les plus évidentes en ingénierie contemporaine ?
AO : Il est clair que les géométries linéaires, et plus généralement toutes celles qui s'adaptent à des fonctions mathématiques facilement représentables – la plus simple de toutes étant la ligne droite –, offrent beaucoup d'avantages sur de nombreux points : la fonctionnalité pure, le design, la construction, l'analyse…
De ce fait, plus élémentaires sont les moyens disponibles pour travailler dans ces domaines, plus automatique est « la tendance naturelle » à utiliser ce type de forme. Cependant, la forme linéaire n'est pas toujours celle qui répond le mieux au problème posé, loin s'en faut. Si l'on considère l'aspect structurel, il est par exemple évident que la meilleure forme d'une ouverture dans un mur en maçonnerie n'est pas le rectangle ; ce serait plutôt toute ouverture terminée par une forme d'arche, étant donné que la descente de charges ne produit pas des lignes brisées mais un tracé continu, en cohérence avec le polygone funiculaire.
À notre époque, alors que nous disposons de toutes sortes d'outils différents de ceux des générations précédentes, il ne rime à rien qu'un reste culturel, presque génétique, nous aveugle et nous interdise de tirer profit de ces outils.
À l'évidence, il n'est pas question non plus de défendre la forme complexe pour elle-même. L'objectif est d'éviter « le despotisme du tire-ligne » et de faire en sorte que le projet architectural ne soit pas le produit des limites que nous mettons à l'explorer, que ce soit par commodité, par manque d'intensité ou de connaissance.
Ce qui est mis en lumière par cette alternative, qui semble plus informelle, ambiguë et diffuse, mais qui est simplement plus libre de préjugés, c'est la compréhension que les types, les typologies, les prototypes ou tout autre type de paradigmes ne sont que le résultat de la rationalisation de nos connaissances, toujours des synthèses, jamais leurs limites.

Maître d'ouvrage :  ICIC (Institut Català de les Indústries Culturals)

Maîtres d'oeuvres :  Josep Lluís Mateo
Entreprises :    BET : structure, Boma, Agustí Obiol ; installations, Grupo JG
Surface SHON :  7 515 m2
Cout :  12 millions d'euros