ACIER (architecture)

ACIER (architecture)

L’acier est un remarquable matériau de construction, qui peut supporter les charges les plus lourdes et couvrir avec des sections réduites des portées immenses. Dès les débuts de son utilisation, il permit de réaliser des œuvres extrêmement hardies et de battre des records de hauteur (379 m à l’Empire State Building) ou de portée (1 200 m au pont de Golden Gate). Le rôle que le métal a joué dans les diverses expositions internationales (Crystal Palace à Londres en 1851, tour Eiffel à Paris en 1889, Atomium et pavillon des États-Unis à Bruxelles en 1958, pavillon des États-Unis à Montréal en 1967) montre l’utilisation à la fois audacieuse et prestigieuse qu’on lui réserve.

La construction en acier présente en outre, dans l’usage courant, d’importants avantages. Le montage simple et rapide qui peut être fait sur le chantier restreint, dans une grande mesure, le déploiement d’échafaudages et de coffrages. En 1931, les quatre-vingt-six étages de l’Empire State Building furent montés en cinq mois, soit au rythme de quatre étages par semaine. Les ouvrages peuvent porter immédiatement les charges pour lesquels ils ont été prévus, sans attendre prise ou durcissement comme le requièrent beaucoup d’autres matériaux. L’essentiel du travail peut être effectué en usine, ce qui limite au minimum celui du chantier, toujours incommode. À la simplicité du montage par boulons, rivets ou soudure correspond une simplicité conséquente de démontage qui facilite additions, transformations, amputations, adaptations ou même des déplacements partiels voire totaux de corps de bâtiment. La rapidité d’évolution, sans cesse croissante, des besoins – quantitatifs – de surfaces et – qualitatifs – de programmes rend aujourd’hui particulièrement appréciables ces avantages propres à l’acier. En outre, ce métal engendre des constructions extrêmement légères, ce qui représente un atout essentiel en regard de la qualité du sol sur lequel on veut fonder l’édifice.

La construction en acier offre cependant des inconvénients non négligeables. Exposées aux intempéries, les parties extérieures des constructions demandent un entretien permanent qui peut être assez coûteux. Par ailleurs, bien qu’ininflammable, l’acier est très sensible au feu. En effet, il perd très rapidement à la chaleur ses caractéristiques physiques, ce qui impose un revêtement ignifuge qu’on a tout intérêt, pour des raisons d’économie, à faire participer à l’équilibre statique de la construction. Le béton est souvent employé à cette fin; il en résulte une conception parfois bâtarde. Ces deux servitudes, entretien et protection ignifuge, pèsent en défaveur des constructions en acier.

Mais, abstraction faite de ces nécessités techniques, l’acier a acquis, semble-t-il, sa propre expression architecturale. Qualifié par les uns de matériau froid, sans volume, de caractère industriel, il est, pour d’autres, empreint d’une noblesse dépouillée. La devise paradoxale de Mies Van der Rohe – architecte de l’acier s’il en est –, Less is more , exprime parfaitement l’ambiguïté de ce que la plastique architectonique de l’acier peut contenir, sobriété et distinction pour les uns, indigence pour les autres.

1. Influence du matériau «acier» sur l’architecture

Influence de l’acier sur la construction

Le XIXe siècle est redevable à l’acier des nouvelles techniques de construction qu’il a promues – béton armé et construction métallique – et qui ont remis en question d’une manière fondamentale la syntaxe élaborée depuis des siècles par les constructeurs. Dans l’un et l’autre cas, le caractère technologique fondamental de l’acier est sa haute résistance à la traction. Sa résistance à la compression est également considérable et, à elle seule, déjà, a permis de renouveler le visage de l’architecture (gratte-ciel américains, par exemple). Mais, par sa résistance à la traction, l’acier a pu bouleverser totalement les conceptions traditionnelles de la construction.

Depuis toujours, on n’avait utilisé que des matériaux susceptibles de résister aux efforts de compression, et la stabilité des constructions avait été essentiellement obtenue par l’empilement des matériaux comprimés, soumis à la gravitation; la solidité de l’édifice tenait en grande partie à son poids. L’association commune entre solidité et lourdeur de la construction résulte de cette vision traditionnelle. Avec l’acier, les données du problème sont fondamentalement retournées: à la solidité et à la lourdeur se substituent la rigidité et la légèreté. Car l’équilibre n’est plus recherché dans le système gravitationnel établi entre les forces de poids de l’édifice et les forces dues à la résistance du sol, mais dans les interactions de forces situées en totalité à l’intérieur de celui-ci. Le poids n’intervenant plus comme élément d’assemblage (les anciens matériaux n’étant toujours qu’empilés de façon plus ou moins judicieuse), les éléments en acier sont assemblés, et il en résulte un allégement considérable des structures construites, qui, venant s’ajouter à la haute résistance de l’acier, contribue à une considérable économie de matière. La tour Eiffel, dont le poids n’excède pas celui d’un prisme d’air de même base et de même hauteur, en donne dès 1889 un magnifique exemple. Mais, malgré sa légèreté, sa forme semble encore vouloir vaincre symboliquement la pesanteur par un record de hauteur. Plus près de nous, le pavillon des États-Unis à l’exposition de Montréal, «radôme» géodésique de Buckminster Fuller, nous donne l’expression parfaite, elle aussi presque symbolique, de cette architecture de légèreté, autonome par rapport au sol, simplement posée sur le terrain.

Influence de la construction en acier sur l’architecture

En regard de cet allégement de la construction, l’architecture en acier tend à devenir une architecture du vide, de l’espace et de la transparence. Avec ce nouveau matériau précisément, la matière s’efface. L’agencement du vide immatériel devient prépondérant relativement à l’organisation de la matière. Qu’il s’agisse de structure d’organisation de l’espace, comme dans l’architecture de Mies Van der Rohe, ou de structure de l’espace considérée du point de vue du constructeur, comme dans les œuvres de Buckminster Fuller, le vide acquiert priorité sur la matière. Aussi a-t-on rarement assisté à un traitement plastique de l’acier comme c’est le cas pour d’autres matériaux. Le château d’eau de Posen par Hans Poelzig (1911) en est un des rares exemples. L’acier a plutôt donné lieu à des recherches structurales où, par définition, le matériau est absent. L’essentiel du traitement plastique de l’acier est, par suite, de caractère structural plus que sculptural. En outre, le niveau d’industrialisation que l’acier a largement contribué à engendrer, et auquel il continue essentiellement de participer, ne peut qu’ajouter à l’impersonnalité du traitement de l’acier. Tandis qu’au béton s’attachent les noms de nombreux grands architectes ou constructeurs qui lui ont trouvé chacun une plastique personnelle, l’acier n’évoque que peu de noms, au premier rang desquels figure Mies Van der Rohe. On se plaît souvent à évoquer à son propos l’art de Piet Mondrian, considéré parfois comme une négation de la peinture; il représenterait de la même manière une sorte de négation de l’architecture. Très caractéristique est la stricte similitude entre ses œuvres et celles de ses émules, même si celles-ci atteignent, comme chez Elwood, à une magnifique rigueur de proportions. Leur aspect dépouillé structural et dématérialisé distingue l’ensemble de ses créations. Quant à Fuller, son œuvre a sans doute plus servi l’acier que l’acier ne l’a servi, et le fondement de ses découvertes étant de nature spatiale, géométrique et presque abstraite, le matériau employé n’y est pas directement impliqué et ses constructions ont pu être réalisées indifféremment avec d’autres matériaux. On doit cependant admettre que l’acier, qui permet de concevoir des constructions dans lesquelles les vecteurs-forces de tractions sont réalisés, n’a pu être totalement étranger à l’évolution des recherches de Fuller.

Le paroxysme de l’utilisation structurale immatérielle de l’acier se trouve dans les structures en câbles tendus où le matériau s’évanouit optiquement. Les ponts supendus en ont donné les premiers exemples, les structures d’Otto Frei en élargissent l’utilisation, cependant que les travaux de l’ingénieur Jawerth ont parfait la technologie des câbles.

Paradoxalement, l’originalité de l’acier, dans l’histoire des matériaux de construction, est d’avoir provoqué une abstraction de matière. L’acier a créé le champ d’une architecture immatérielle dans laquelle espace et vide sont privilégiés. Depuis, d’autres matériaux ont relayé l’acier dans ce sens, notamment les plastiques et particulièrement les structures gonflables. L’acier a été associé à un matériau transparent, le verre, les feuilles plastiques à un matériau de construction encore plus léger, presque immatériel: l’air.

Toutefois, dans cet aspect de l’évolution architecturale, la dialectique séculaire du plein et du vide, de l’ouvert et du fermé, de l’intérieur et de l’extérieur ne trouve peut-être pas son compte.

2. Évolution de l’emploi architectural de l’acier

Dans un premier temps, on rapprocha couramment la fonte, pour les éléments comprimés, et l’acier, pour les éléments soumis à la traction. Ainsi fut érigé en 1851, à l’occasion de l’Exposition universelle de Londres, l’édifice de Joseph Paxton connu sous le nom de Crystal Palace: une toiture vitrée en plein cintre dans une ossature réticulée en acier et en fonte.

C’est à partir des procédés Bessemer (1856), Martin (1864) et Thomas (1876), permettant de fabriquer des aciers normalisés, que ce métal prit toute son importance comme matériau de construction. Son prix de revient considérablement abaissé, il fut possible d’en envisager l’industrialisation. Profils laminés en acier, tôles ou tubes, exigent pour leur fabrication des installations coûteuses qui ne peuvent être rentables que dans une production de grande série. L’acier fit naître cette force économique nouvelle en matière de construction, la fabrication d’éléments de construction «standards» que l’architecte ou le constructeur viennent choisir sur catalogue. C’est cette qualité de produit industriel qui explique sans doute les scrupules qu’on eut d’abord à exhiber le nouveau matériau.

Utilisation cachée de l’acier

Au moment où se généralise l’utilisation de l’acier, commence l’histoire des gratte-ciel américains. La résistance de l’acier permettait d’absorber le poids des étages supérieurs sans grossir démesurément les éléments inférieurs; les matériaux traditionnels auraient nécessité de tels renforcements que l’espace des étages inférieurs eût été inutilisable. Mais, pendant longtemps, on n’employa ce nouveau matériau que derrière des décors mensongers; des murs épais garnis de colonnes antiques masquaient l’ossature. Lorsqu’on s’en sert ostensiblement, ce n’est que pour des ouvrages dits utilitaires. C’est précisément dans l’expression franche de la structure métallique en façade, et dans l’affirmation de la non-portance des murs, qu’on s’accorde à déterminer les œuvres pionnières parmi les premiers gratte-ciel américains. Tel est le cas du Home Insurance Building de Baron Jenney, le plus notable des architectes de l’«école de Chicago», qui ont été les inaugurateurs des steel frames .

Acier et verre

Il fallut attendre la Seconde Guerre mondiale pour que l’on cessât de recouvrir les ossatures de lourdes façades de pierre. En 1922, Mies Van der Rohe écrivait: «Nous pouvons voir plus clairement les nouveaux principes structuraux quand nous utilisons du verre à la place des murs extérieurs, ce qui est faisable aujourd’hui puisque, dans une construction squelette, ces murs ne portent plus maintenant le poids. L’utilisation du verre impose maintenant de nouvelles solutions.»

Pour un temps, la plastique de l’acier allait être tributaire de la technique du verre. En 1952, le Lever House de Skidmore, Owings et Merrills fut revêtu de verre teinté antithermique, absorbant les rayonnements. Si l’architecture de verre est née de l’acier, l’architecture d’acier, inversement, n’était guère possible, sauf dans le cas de programmes particuliers, sans le verre. Cette évolution de l’architecture de l’acier vers une architecture de transparence semble avoir atteint son apogée dans les chefs-d’œuvre de Mies Van der Rohe (Illinois Institute of Technology, 1952, Farnsworth House, 1950, Seagram Building, 1958), de Philip Johnson (maison à New Canaan, 1959), de Richard Neutra (maison de santé de Lovelle, 1927).

Décor structural

Cependant, ce dépouillement de tout décor qu’autorise le verre, succédant à l’exubérance décorative du XIXe siècle, cette transparence et cette franchise de l’ossature d’acier qui se voulait exempte de tout mensonge purent, à leur tour, occasionner des supercheries. Après avoir éliminé le décor pour montrer la structure, on en vint parfois à faire de cette structure un décor: «Les ossatures de Mies Van der Rohe ont été beaucoup critiquées, parce qu’elles comportent des éléments pseudo-structuraux appliqués devant une ossature enrobée et invisible. C’est peut-être un détour, il reste néanmoins le fait que c’est lui qui a conçu la structure métallique la plus expressive. C’est la technique qui n’a pas encore rejoint l’architecture.»

Cette déclaration de Paul Rudolph stigmatise la vanité de la pseudo-structure qui vise au décoratif dans l’absence de décor. Cette plastique constructiviste n’est en réalité que la transposition dans les profilés métalliques de la structure balloon-frame en bois, constituée de poutres et poteaux. Au point de vue structural, l’apport de cette architecture est inexistant. Curieusement, c’est l’expression qui est recherchée dans la structure et non la structure pour elle-même. Toutefois, malgré ce mensonge structural, les œuvres de Mies Van der Rohe ou de ses émules, entre lesquels la distinction est naturellement difficile à faire, tels que Philip Johnson, Pietro Belluschi, Skidmore, Owings et Merrills, Ioh Ming Pei, ou Elwood sont souvent empreintes d’une force expressive indéniable avec de saisissants jeux de proportions. Certaines œuvres en acier d’Eero Saarinen, comme le Centre technique de la General Motors dans le Michigan (1955), se distinguent par une utilisation plus spécifique des qualités plastiques propres au matériau, notamment la brillance qu’il a su exalter par l’emploi de formes sphériques. Ici, la structure vraie ou fausse n’intervient plus, mais la matière superficielle du matériau dont il est tiré parti.

Câbles

C’est finalement dans les ouvrages qui utilisent l’acier, pour sa caractéristique physique de résistance à la traction, que l’on peut parler d’une expression architecturale propre au matériau. Les structures en câbles tendus, dont la technologie doit beaucoup à l’ingénieur Jawerth, exaltent cette expression architecturale propre à l’acier. Malheureusement, rares sont les œuvres auxquelles le programme laisse la liberté de montrer ces câbles que leur finesse fait disparaître, dès qu’un matériau quelconque de revêtement ou de couverture vient s’y accoler. Ponts suspendus et halles de sport dévoilent seuls les belles courbes de leur structure en câbles. Souvent, la nécessité de clôture dérobe la structure. Mais les «nuages» de l’Arche de la Défense à Paris (1989), tentes trouées laissant passer les câbles qui les tendent, sont un exemple bien visible de mise en œuvre architecturale de l’acier en tension.

On touche précisément ici à une conséquence architecturale fondamentale de l’acier. Ne répondant qu’à la fonction de résistance à la traction, l’acier se présente par excellence comme le matériau du fonctionnalisme. Il entraîne la spécificité d’utilisation des éléments de construction, dont chacun n’assume qu’une fonction bien définie et limitée. Il n’est donc pas étonnant que l’acier détermine cette volonté du fonctionnalisme de tirer pour toutes sortes de raisons la forme de la fonction. Ainsi, des structures orthogonales de Mies Van der Rohe aux structures en câbles de Sarger par exemple, l’acier a souvent pu donner libre cours au formalisme. À l’inverse, les structures de Buckminster Fuller, que l’acier, grâce à ses caractéristiques de matériau de l’industrialisation, a contribué à rendre possibles, ne sont précisément pas spécifiques de l’acier, Fuller ayant réalisé de telles structures en bois, en plastique, en carton, en aluminium, etc. La conviction quasi mystique d’un langage propre au matériau est absente de telles recherches.

Deux voies récentes

Dès lors, l’utilisation architecturale de l’acier s’est naturellement orientée sur deux voies. Son expression structurale intéresse des bâtiments de taille moyenne, dont l’échelle n’impose pas un recours à l’acier, mais qui en tirent délibérément un effet manifeste, pouvant évoquer l’idée d’ornementation. On parle à cet égard d’architecture «high tech» (high technology ). Ainsi en va-t-il de la Banque populaire de l’Ouest et de l’Armorique, au Mans (architectes O. Decq et B. Cornette). À ce titre, l’acier peut être l’objet d’un emploi allant jusqu’au mobilier, grâce, notamment, à la matière de l’acier inoxydable déjà bien mise en valeur par A. Jacobsen. D’un autre côté, l’acier continue, pour des raisons structurelles, de s’imposer à des bâtiments qui ne visent pas nécéssairement à l’exprimer pour autant: la Banque de Chine à Hong Kong, de l’architecte Ioh Ming Pei, non seulement se satisfait d’évoquer la géométrie structurelle de l’édifice par le verre et l’aluminium, mais va même jusqu’à tirer quelque gloire d’un système de quatre piles massives de béton et d’acier disposées aux angles qui a permis de réduire de 40 p. 100 la quantité d’acier consommé par rapport aux solutions traditionnelles. La période qu’on pourrait dire «héroïque» de l’acier semble bien accomplie.

Encyclopédie Universelle. 2012.

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