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Arctic Harvester

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First prize winner // Jacques Rougerie Competition 2013.

Team : Meriem Chabani, Etienne Chobaux, John Edom, Maeva Leneveu.

Location : Greenland

Arctic Harvester

The Arctic Harvester proposes an itinerant soil-less agricultural infrastructure designed to drift the circulating ocean currents between Greenland and Canada, exploiting the nutrient-rich fresh water released by melting icebergs as the basis for a large-scale hydroponic-farming system. The floating facility is equipped to house a community of 800 people, inspired in its compact urban form by vertically oriented, bay—side Greenlandic villages and their social, cultural and economic relationship to the sea.

The project was instigated as a response to Greenland’s agricultural dependence, requiring the importation of almost all of required fresh fruit and vegetables from its less climatically and soil-fertility challenged neighbours. The solution proposed seeks not only to provide for that need, but also a reproducible model that, in the future, could swing Greenland’s balance of trade in this sector from deficit to surplus. In search of a fertile landscape for a barren territory, the Arctic Harvester deploys various technical, energy and sociological strategies. Arranged in a circular form, it delivers icebergs into its central bay, from which the harvested fresh water is directed to the hydroponic farming levels, and later to the osmotic energy plant in a process that values and retains fresh water as a re-usable resource. The central bay is thus the heart of the Harvester’s agricultural process, the centre of its sustainable energy production, as well as an ice garden, offering social spaces and floating communal greenhouses for use by the inhabitants.

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Arctic Harvester, un dispositif d’exploitation arctique au service d’une agriculture hors sol. Le projet part d’un constat simple : l’agriculture pratiquement inexistante du Groenland. Le pays importe plus qu’il n’exporte et la quasi totalité de sa consommation en légumes provient de l’étranger. Il s’agit alors de trouver une solution pour à la fois pourvoir à ses besoins, et contribuer à son économie. Quelle fertilité pour ce territoire jugé stérile ?

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Une ressource inexploitée comme base de projet

L’Iceberg est la production la plus remarquable du Groenland, qui tient à ses innombrables glaciers. Les quatre plus grands glaciers du pays, Petermann, Kangerdlugssuaq, Helheim et JakobshavnIsbræ, représentent à eux seuls 20% de la surface de glace Groenlandaise. On estime qu’en moyenne, ceux-ci produisent entre 30 et 47 Gigatonnes de glace par an. Les icebergs constituent donc une des ressources principales sous ces latitudes, mais restent massivement inexploités. Ils peinent à trouver une place dans l’imaginaire collectif, quand ce sont en réalité de véritables écosystèmes, habitats nomades d’une vie marine riche et diversifiée. Ils alimentent notamment le phytoplancton, base de l’alimentation de l’océan, se faisant ainsi un maillon indispensable de la chaîne alimentaire marine.

Cette eau riche en nutriments devient le point de départ de notre appareillage : elle s’avère être idéale pour une agriculture hydroponique. Nous nous proposons d’aller chercher les ressources là où elles se trouvent en mettant en place de larges structure agricoles puisant l’eau des icebergs.  C’est l’océan, et non plus la terre, qui devient notre champs de production.

Les Icebergs peuvent dériver entre le Groenland et le Canada jusqu’à 2 ans avant de rejoindre le Golf Stream. C’est à cet endroit que l’Arctic Harvester poursuivra ses révolutions, en se dirigeant vers le Nord pendant l’été pour récolter la glace à sa source, avant de faire cap vers le Sud, porté par les courants de l’océan, pour y séjourner l’hiver dans la chaleur relative des eaux méridionales de l’océan Arctique. Ses moteurs lui permettront d’éviter de potentielles collisions avec de larges icebergs, sans quoi il suivra paisiblement le courant circulaire de l’océan.

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Le village flottant

Le Harvester prend la forme d’un village Groenlendais, recréant une organisation spatiale de l’habitat autour d’une baie, ici le jardin de glaces. Sa capacité est de 800 habitants, et il comprend par conséquent des équipements communautaires répartis sur les niveaux bas : école, dispensaire, commerces, centre sportif, lieu de culte, etc. Un grand espace public se développe en terrasses, principalement composées de jardins, et constitue la place centrale du village. L’espace « extérieur » est isolé par une enveloppe intelligente qui retient la chaleur et régule la pénétration de la lumière arctique, permettant ainsi la création de nuits artificielles pendant les longs mois d’été où le soleil lui-même souffre d’insomnie. De plus, des lampes de jour approvisionnées par la centrale à énergie osmotique apporteront un éclairage artificiel et de la chaleur pendant l’hiver.

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Arctic Harvester_axonométrie

Énergie

L’énergie sera générée par une centrale à énergie osmotique, utilisant l’eau salée de l’océan et l’eau douce des icebergs, une fois que celle-ci sera arrivée à la fin de son cycle de nutrition des espèces cultivées à bord de l’Harvester. Ce système, développé par  la compagnie norvégienne Statkraft à Oslofjord, exploite la diffusion qui se produit naturellement lorsque les molécules de sel passent d’une solution de haute salinité à une solution de plus faible salinité. Ce processus génère de l’énergie sous forme de chaleur, qui peut être récupérée par le biais d’une membrane semi-perméable entre les deux solutions. La chaleur sera directement utilisée pour réchauffer les espaces de vie et d’agriculture et sera également convertie en électricité pour les autres besoins énergétiques de l’Harvester. L’eau saumâtre résultant de ce mélange est restituée à l’océan de façon progressive afin de ne pas créer de poches d’eau faiblement salée qui pourraient constituer un danger pour la vie marine.

La toiture du pont supérieur de l’Harvester sera également utilisée pour récolter l’énergie solaire, stockée quand produite en surplus sous forme de dihydrogène dans des iso-containers, technologie récemment développée par la société McPhy Energy.

Les laboratoires de l’Harvester permettront aux chercheurs d’accéder à une série de ressources naturelles, qui mèneront à des découvertes, aux développements et à la mise en place de stratégies pour une nouvelle génération d’énergies renouvelables. L’Arctic Harvester sera un centre d’excellence pour le développement d’énergies renouvelables en mer.

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Arctic Harvester_coupe longitudinale

Système de traitement des icebergs : le jardin des glaces

Les icebergs entrent dans le jardin de glaces par l’arrière de l’Harvester grâce à un puissant système de tapis roulant qui permet également de drainer les résidus d’eau salée.  Le jardin de glaces est un cercle fermé au niveau de la mer. Une jupe ouverte et de forme conique descend à une profondeur de 150 mètres et demeure accessible à la vie aquatique pour qu’elle puisse atteindre les nutriments des icebergs situés à l’intérieur du jardin. La séparation entre l’eau douce et l’eau salée de l’océan se fait par différence de densités : l’eau douce plus légère demeurera dans la partie supérieure du cône.

L’eau douce des icebergs est récoltée proche de la surface à l’intérieur du jardin de glaces, et est acheminée là où elle est requise : dans les systèmes d’irrigation des espaces agricoles, centrale de traitement pour eau potable, et en dernier lieu dans la centrale à énergie osmotique. Les eaux usées sont également traitées à bord de l’Harvester.

En plus d’être la source et le réservoir des ressources primordiales de l’Harvester – l’eau douce et riche en nutriment , accumulée de la fonte des icebergs – le jardin de glaces est également le centre économique et social du village de l’Arctic Harvester. Des serres flottantes, gérées de manière coopérative, sont les propriétés des habitants pour la récolte et la consommation de fruits et de légumes. Elles sont également des espaces de relaxation et de rétablissement, à l’écart de l’agitation du village. Le réservoir circulaire est également une zone de pêche protégée pour la pêche traditionnelle au kayak, accompagné d’une possibilité de culture de poissons à plus grande échelle.

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Agriculture

L’Harvester sera une base mobile pour la production agricole groenlandaise, et proposera une véritable alternative aux besoins d’importation maraichère des habitants d’un pays majoritairement enfoui sous la glace. La mise en réseau de plusieurs Harvesters rendrait les récoltes considérables, grâce à la création de nouvelles surfaces pour l’agriculture, à la disponibilité immédiate d’eau enrichie en nutriments issue des icebergs, et à l’efficacité de l’agriculture hydroponique. A tel point que le déficit agricole du Groenland serait pallié voire inversé, et le surplus exporté aux pays nordiques voisins.

Grâce à sa mobilité, l’Harvester pourra desservir la majorité des villes situées sur les côtes peuplées de l’ouest par le biais de navires de ravitaillement. Il aura également les moyens de ravitailler de plus larges bateaux de cargaison et des vaisseaux scientifiques dans la région.

Hydroponie

L’hydroponie est une culture hors-sol, et les récoltes ne souffrent par conséquent aucunement  de la mauvaise qualité de la terre, ou de sols malades ou érodés. Les cultures sont installées dans des substrats dans lesquels ruisselle de l’eau riche en nutriment, qui peut être recyclée en fin de parcours lorsqu’elle  est appauvrie. L’eau étant distribuée en fin filet, les nutriments sont très facilement absorbés par les racines et les pertes sont ainsi évitées. Les rendements sont très élevés car les plantes utilisent leur énergie uniquement pour croître, et non pour chercher leur nourriture. Elles profitent également de l’absence de concurrence des mauvaises herbes qui les priveraient d’eau et de nourriture. En outre, les maladies sont très rares car la terre, où se développent les bactéries, est absente.

Seule une faible main d’œuvre est requise: le labourage, la culture, la fumigation et l’arrosage ne sont pas nécessaires pour l’agriculture hydroponique et peuvent être automatisés pour diminuer d’avantage l’intensivité du travail. Cette technique est simple d’usage et d’accès et n’exige aucune formation particulière pour la maîtriser.

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Conclusion 

Arctic Harvester met à profit les ressources de l’Océan à tous les niveaux : source d’eau douce, espace social, fondement d’un système agricole et énergétique, il fusionne avec son environnement dans une démarche d’enrichissement mutuel.

Spatial Aarcheology

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School project 2012

Teacher : Marc Armengau

Il s’agit ici de concevoir le projet contemporain comme une archéologie du réel, un conservatoire spatial face à la crise des identités.

Les projets souterrains ont souvent été associés à la conservation et à l’archive. Ce sont des projets qui s’esquissent en temps de crises, de climat de peur, de l’antiquité à la guerre froide. Espaces protecteurs pour fuir un environnement hostile, on s’attachera à leur statut salutaire comme point de départ.

Le projet contemporain doit bien souvent se confronter à un site à la généalogie complexe, à des couches construites successives, apparentes ou non, qu’on se doit d’incorporer dans un raisonnement projectuel. Il est d’autant plus essentiel que le site qu’on traitera ici n’est pas anodin : projet moderniste, c’est une dalle de la banlieue parisienne qui a connu une crise identitaire profonde dans les années 80. Elle fut par la suite transformée par deux fois, la déconnectant profondémment de ce qui fit sa spécificité, face à des rénovations qui s’appliquaient à la banaliser. Comme si la “normalisation” étaient la solution pour qu’un urbanisme de dalle devienne identique aux pavillons voisins.

On s’accepte comme antiquaires de la modernité afin de réhabiliter la valeur d’un patrimoine à même d’être le support privilégié de la construction de mémoires collectives. Cette opération permettrait d’inscrire des références identitaires dans l’espace, et donc dans la durée, par delà les crises et les mutations.

Cette généalogie du projet, on la conçoit dans le basculement tridimensionnel, et la multiplication des modalités du rapport au sous-sol, substrat de la dalle.

 On fragmente la dalle pour explorer plusieurs paradigmes architecturaux, découlants chacun d’une référence, procédant du pastiche. Chaque paradigme entretien un rapport spatial différent à son sol et son sous-sol, et par extension, son espace public.

On renoue avec l’exposition universelle de 1970, qui vit le Val d’Argent primé, via la mise en spectacle de son espace public.

Au final, cette démarche est elle-même le symptôme d’une époque où la valeur du patrimoine est mythifée et où la référence et l’emprunt sont prétextes à faire projet.

Programmatic Hysteria

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« La stratification devient proprement celle d’un montage de deux espaces, où juxtaposition et perméabilité entre niveaux auraient pour effet de matérialiser la richesse de la vie urbaine. » Terrace revival, Anne Portoï

La Défense Workshop, 2012
Teacher : Marc Armengaud,
Groupe : Margaux Delaport

L’Incubateur de programmes//Hystérie des usages.

L’inconvénient avec la dalle de la Défense, c’est qu’elle en offre trop. Trop de possibles, d’imaginaires qui se manifestent, une immensité pesante qui bouscule nos vélléités architecturales vers des actions de surface, suivant les angles sans oser les arrondir.

Notre première approche a donc suivi une logique d’échantillonnage. En passant d’une entrée, d’un escalier, d’un couloir à un autre, on s’évertue à trouver des lieux notables, qui, dans des remarques contemplatives –« ah, mais je verrais bien un musée là, ou alors une salle de concert- ah oui, une piscine même »- revêtent les attributs d’une cité rêvée.

Ainsi, dans un travail d’excavation des dessous  cachés de la dalle, on isole des échantillons où on lit des possibles. Leur présence seule ne suffit pas à contenir notre imaginaire. Dans un lieu, on en voit cent. Comment alors unifier et faire projet ?

De la logique d’échantillonnage, on veut se diriger vers une logique de la forme collective. Fumihiko Maki nous donne la solution : effectuer une médiation entre ces lieux par des espaces composés et agencer un parcours séquencé. On le prendra au mot.

On en vient alors à la matière de notre projet : l’hystérie des usages, lire trente six programmes dans un espace vide et un peu glauque. Quelque part, l’essence même de la dalle.  Dans un lieu où la frénésie des usages privés existe, on se donne pour mission de faire de l’usage public.

C’est ainsi qu’on se lance dans la création d’un terrain d’incubation, une sorte d’accélérateur d’expériences, un multiplicateur de site. Tout comme la Coney Island décrite par Koolhaas, on s’ingéniera à « susciter un nombre indéfini de spectacles rituels. »  Cette pléthore de possibles, nous lui ouvrons largement les bras. 45 programmes, classés par catégorie et niveau d’aménagement, allant du temporaire au permanent, vont venir s’implanter sur et sous la dalle.

Ainsi, à l’image de Koolhaas pour la Villette, on s’engagera, plutôt qu’à un projet, à « la proposition d’une méthode qui combine la spécificité architecturale et l’indétermination programmatique. »

Remade In Bangladesh

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PFE 2013 / Thesis

Teachers : Marc Armengaud, Sandra Parvu
Jury : Emmanuel Amougou M’bala, Dominique LyonNicolas Bonnenfant , Marc Armengaud, Sandra Parvu.

Many thanks to the CDA (Chittagong Development Atuhority), Mr. Sarwar Uddin Ahmad, Mr. Golam Rabbani, Mr. Hossan Morad, Mr. Najm-ul Latif, the KEPZ (Korean Export Processing Zone), and Architecture for Humanity Dhaka, for their precious help and invaluable information. To all the people who took the time to talk to me in the street, I am forever grateful. Last but not least, I need to thank John Edom, for everything else.

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Remade in Bangladesh cherche à réinvestir, à une échelle urbaine et architecturale, l’industrie du textile bangladaise. Par la création du collectif du même nom, via une mise en relation d’acteurs ayant déjà une action concrète sur le site, on se donne pour mission de redéfinir le Made in Bangladesh tel qu’il se présente aujourd’hui, comme un mode de production précaire plutôt qu’un produit aux qualités intrinsèques et significatives.

Le projet se décompose en 4 missions du collectif Remade in Bangladesh, qui se synthétisent en une stratégie urbaine globale. Les interventions sont situées à Chittagong. Premier port du pays, deuxième plus grande ville, centre névralgique de l’import / export au Bangladesh, il s’agit, avant tout, d’une ville où les mouvements des marchandises et des corps sont inhérents à la structure urbaine

Mission 1 : Prendre le format de production le plus compacte et le plus pur pour le rendre plus performant. La toolhouse, atelier/boutique/logement sur une même surface, comme vecteur de production de masse.

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Mission 2 : Multiplication des ateliers, implantation dans le tissu peu dense de la zone semi-rurale.

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Mission 3 : La circulation, nerf de la guerre. On améliore l’accessibilité de la zone densifiée.

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Mission 4 : Catalyser, un monument pour Chittagong.

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Si ce projet est conçu comme un regard critique des mécaniques de la mondialisation sur un territoire du tiers monde, c’est avant tout le témoignage d’une alternative. Il s’agit d’illustrer la responsabilité et la marge de manœuvre de l’architecte dans une panoplie d’échelles très large, dans sa capacité à réunir autour d’une table des acteurs aux intérêts, aux atouts et aux faiblesses réels et contradictoires.

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