Un pavillon en bois qui fait école

En 2019, lors du Festival national du jardin de Heilbronn (Buga), les visiteurs ont pu découvrir diverses structures légères, dont un pavillon en bois qui a accueilli plusieurs concerts. Au premier coup d’œil, la construction d’environ 500 m2 de surface utile se distingue par sa forme organique, mais aussi par l’idée de légèreté qu’elle renvoie. Et ce n’est pas qu’une impression: la coque porteuse du pavillon, qui atteint une portée sans colonne de 30 mètres, pèse seulement 38 kg/m2.
Cette légèreté est l’une des multiples prouesses techniques réalisées au travers de ce pavillon en bois par l’Institut de la construction et du design par ordinateur (ICD) et l’Institut pour les structures de bâtiments et la conception structurelle (Itke) de l’Université de Stuttgart. L’ouvrage se caractérise également par une utilisation très parcimonieuse des matériaux, et une nouvelle approche de la construction digitale en bois. La forme si particulière du pavillon est inspirée par les squelettes des plaques d’oursin, qui ont fait l’objet d’études par l’Université de Stuttgart depuis près d’une décennie.

Simple comme un puzzle

Appliqué à l’architecture, il en résulte une coque composée de 376 segments polygonaux en bois. Les bords de ceux-ci sont structurés de telle sorte qu’ils puissent s’assembler entre eux comme un grand puzzle 3D – mais avec une précision inférieure au millimètre. Tous les segments en bois qui composent le pavillon sont par ailleurs creux, ce qui permet de réduire considérablement leur poids et l’utilisation de matériaux. Cette particularité engendre toutefois une multiplication des pièces de construction et complexifie le processus de fabrication, c’est pourquoi l’assemblage et le fraisage des éléments de construction ont été réalisés de façon robotisée.

Le pavillon est composé de 376 segments de bois creux assemblés comme un puzzle. (ICD/ITKE University of Stuttgart)

Une nouvelle plateforme de fabrication composée de deux robots industriels (14 axes) a été développée spécialement pour le projet avec l’aide de l’entreprise BEC. L’unité de production a ensuite été installée chez un autre partenaire, Müllerblaustein Holzbauwerke.
La construction des segments en bois puis leur assemblage sur le site du Festival ont nécessité seulement une dizaine de jours et le recours à deux ouvriers. Une fois les différents éléments de structure assemblés, le pavillon a été revêtu d’une membrane d’étanchéité et de plaques de mélèze non traité qui composent le revêtement extérieur.
A l’intérieur du pavillon, les segments comportent des ouvertures de tailles différentes qui intègrent notamment l’éclairage et contribuent à donner à la construction une atmosphère si particulière.

Esthétique et réutilisable

D’un point de vue architectural, les trois arches dynamiques du pavillon créent autant d’ouvertures qui accueillent les visiteurs à l’intérieur de la structure et rendent la construction très fonctionnelle. Malgré sa surface importante, le pavillon peut parfaitement être démonté et réutilisé sur un autre site.
L’esthétique et l’aspect novateur du pavillon en bois de l’Université de Stuttgart lui ont d’ores et déjà valu plusieurs récompenses. L’ouvrage a notamment reçu le prix spécial de la digitalisation dans le domaine de l’architecture lors des German Sustainability Awards 2019, et a remporté le German Design Award 2020 dans la catégorie «Excellente Architecture».