New York by Gehry

New York, New York, États-Unis

Favoriser la liberté de conception d'un architecte de renommée mondiale

Le New York by Gehry (8 Spruce Street) est un célèbre ajout dans le Lower Manhattan, salué par le critique d’architecture du Times comme étant le plus beau gratte-ciel à s'élever à New York en près d’un demi-siècle. Avec ses 76 étages, c’est aussi la plus haute tour résidentielle des Amériques. 

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  • Le défi

    Nous avons été inclus dans l’équipe de conception à un stade précoce du projet lorsque les façades distinctives du bâtiment (décrites par un critique comme étant « de l'acier inoxydable ondulant comme du mercure qui coule au ralenti ») n’avaient pas encore été achevées. Notre première tâche a été d'acquérir une compréhension précise des charges dues au vent sur le bâtiment afin de permettre à l’ingénieur en structures de concevoir une structure hautement performante. Si l’on avait eu une construction ordinaire, cette tâche aurait été relativement simple; mais le 8 Spruce Street n’était pas ordinaire.

    Tout d’abord, ses 265 mètres et son profil élancé faisaient en sorte que les charges dues au vent nécessitaient une attention particulière durant le processus de conception. Nous craignions que les vibrations dues aux vents latéraux soient un problème important. Si la réponse de résonance du bâtiment au décollement de tourbillon devenait importante pendant des vents violents, le mouvement de la structure pourrait devenir inconfortable pour ses occupants. Mais plus important encore est le fait que l’architecte Frank Gehry avait besoin de latitude pour répéter son motif avant de choisir la forme extérieure finale. Nous avons dû répondre aux besoins immédiats de l’ingénieur en structures sans restreindre les choix de l’architecte. À mesure que le projet avançait, nous devions offrir plusieurs solutions d’ingénierie éolienne qui augmenteraient la liberté de conception pour l’équipe entière — les ingénieurs comme les architectes — tout en respectant un calendrier de conception au rythme effréné et en permettant à l'équipe de contrôler les coûts. 

  • Notre approche

    Il fallait nous doter d'une façon qui nous permettait de conserver les options de Gehry tout en fournissant aux ingénieurs en structure les informations relatives aux charges dues au vent. Pour cela, il aurait fallu réaliser des essais préliminaires en soufflerie et y aller de prudence en nous dotant d'un « tampon » dans notre analyse de manière à tenir compte de l’incertitude de la forme définitive du concept. Mais cette solution inélégante aurait voulu dire des coûts de construction inutiles.

    Au lieu de cela, RWDI a effectué des consultations approfondies auprès de l’ingénieur en structures et de l’architecte, aidant ainsi toutes les personnes impliquées dans ce projet à comprendre lequel de leur propre choix de conception déterminerait de façon significative l'effet des charges dues au vent sur la structure. Tirant parti de notre expérience avec de nombreuses structures de grande hauteur dans le monde entier, nous avons établi qu’il serait préférable de choisir la volumétrie du bâtiment ainsi que les formes des coins dès le début. Il serait ensuite plus facile de modifier la forme des panneaux ondulés plus près du centre de chaque façade durant le processus de conception et de réduire les répercussions sur les charges dues au vent sur la structure globale. Muni de ces informations, l’architecte a réglé les derniers détails concernant la volumétrie globale de la tour et la forme des coins tôt dans le processus, ce qui a diminué l’incertitude des ingénieurs en structures et leur a permis de réaliser un système structurel efficace et performant. Cette question résolue, Gehry était libre de répéter et d’expérimenter, parvenant finalement à l’extérieur superbe qui deviendrait si distinctif du 8 Spruce Street aux yeux des New-yorkais.

    À mesure que le processus de conception progressait, nous avons continué à fournir des données précieuses afin de faciliter le travail de l’architecte et de l’ingénieur en structures. Nous avons utilisé la technique de balance de forces à haute fréquence (HFFB) afin de déterminer les réponses structurelles au vent de la tour; une approche qui a permis à toute l’équipe d’explorer davantage et d'améliorer ses solutions. La technique HFFB nous a permis de mener des essais en soufflerie tôt dans le processus et de générer une base de données sur la réponse de la structure au vent. Nous avons été ensuite en mesure d'analyser et de réanalyser (de façon économique), de déterminer les charges dues au vent pour les différentes versions du motif, autant pour l'enveloppe que pour le squelette structurel, et ce durant toute l'évolution du bâtiment. Plus tard, nous avons raffiné les estimations de ces essais avec une étude sur des maquettes aéroélastiques en comparant les mouvements prévus du bâtiment aux lignes directrices publiées en matière d’accélération de l'immeuble due au vent afin de nous assurer que les occupants se sentent à l’aise dans le bâtiment et que toutes les normes pertinentes soient respectées. 

    La dernière phase de notre travail a été l’étude du revêtement en soufflerie; le dernier processus d'essais afin de comprendre les charges dues au vent sur l’enveloppe du bâtiment une fois la forme extérieure achevée. En effectuant cette étude, nous avons permis à l'équipe du projet de laisser libre cours à sa créativité en matière de conception grâce à la technique de prototypage rapide appelée photopolymérisation (SLA). Cette technique d’impression 3D nous a permis de rapidement réaliser et tester des maquettes de soufflerie qui étaient fidèles à la géométrie complexe de la conception de Gehry.

  • Le résultat

    New York by Gehry a été achevé en 2011 et il a été qualifié de « majestueux » et de « l'une des plus belles tours au centre-ville ». La critique du bâtiment faite par le New York Times l’a appelé l'expression du désir de Gehry « de célébrer la joie qui résulte de la liberté de création. » Nous sommes fiers que nos capacités techniques et nos années d’expérience avec les immeubles de grande hauteur aient contribué à rendre une partie de cette liberté possible.