Tor Alva – la tour blanche de Mulegns

L'architecture organique du 21ème siècle
La Tour Blanche continue l'histoire des confiseurs. Que construirait un pâtissier nostalgique au 21ème siècle? Une ferme romantique? Une villa minimaliste? Ou un fantastique bâtiment organique construit par des robots? La fondation culturelle Nova Fundaziun Origen a opté pour cette dernière option. L'ETH Zurich a apporté son savoir-faire et sa planification et a imprimé les colonnes. La tour a été construite par des entreprises de construction et des bureaux d'ingénierie des Grisons. Origène, sous la direction de Giovanni Netzer, a repris le projet de construction.

Effet
La collaboration entre Nova Fundaziun Origen, l'ETH Zurich et les partenaires industriels a de vastes répercussions économiques, technologiques et architecturales. La Tour Blanche met en œuvre les innovations prêtes à être commercialisées issues de la recherche de pointe dans le plus haut bâtiment imprimé numériquement au monde. Cette réalisation pionnière démontre les possibilités de l'impression 3D pour la construction, l'architecture et l'environnement: elle montre comment une construction sûre, économique et écologique est possible grâce à des réductions massives des besoins en matériaux et des émissions de CO₂ et comment la construction peut devenir modulaire, circulaire et évolutive. Cela permettra à l’avenir de nouvelles connexions entre l’artisanat et la technologie. Dans le cadre d'un concept global, la Tour Blanche contribue à la revitalisation du village de montagne de Mulegns, touché par le dépeuplement, favorise le tourisme durable dans la région, rehausse le profil architectural et culturel du canton des Grisons et de la Suisse et stimule le transfert de connaissances régional et national. La réalisation de cette recherche de pointe prête à être commercialisée contribue de manière significative à la percée mondiale de cette méthode de construction et d'architecture numérique innovante et économe en ressources.

Artisanat numérique
La Tour Blanche de Mulegns a été construite sur le hangar à voitures historique du Posthotel Löwe. Le nouveau bâtiment compte au total six étages, qui deviennent de plus en plus lumineux à mesure que la hauteur augmente. En hiver, la tour peut être protégée du vent et de la neige grâce à une membrane amovible. Au crépuscule, la tour aux ouvertures insolites apparaît telle une lanterne et devient un phare sur l'ancienne route du col du Julier.

Les colonnes comme élément central du design
La tour comporte quatre étages avec huit colonnes chacun. L'élément central du design est constitué d'une série de 32 colonnes ramifiées, réalisées par impression 3D, qui soutiennent les différents niveaux du bâtiment et forment également sa façade. Dans les zones inférieures, des colonnes lourdes et trapues créent des espaces étroits et imposants. En montant l'escalier central en colimaçon, la pièce devient sensiblement plus claire et plus aérée. Chaque colonne est décorée deux fois: avec un ornement matériel horizontal dérivé du procédé d'impression du béton et une texture en spirale sus-jacente qui souligne la hauteur du bâtiment. Les matériaux lumineux et les structures marquantes favorisent le jeu architectural de la lumière et de l'ombre.

Variété de fonctions
La Tour Blanche contient toute une série d'espaces abstraits et atmosphériques denses, empilés les uns sur les autres et conçus comme une enfilade verticale. Il permet diverses utilisations culturelles et peut être utilisé pour des expositions, des installations, des concerts et d’autres formats performatifs. La tour peut être explorée individuellement avec un jeu audio dans votre oreille. Bien sûr, les histoires de confiserie ont leur place dans les chambres. Mais vous pouvez aussi illustrer la Divina Comédie de Dante ou Le Voyage du Petit Prince d'Antoine de Saint-Exupéry avec de fortes impressions spatiales. Les chambres sont très abstraites. Il n'y a pas de meubles en béton, de lits ou de chaises, juste des atmosphères fortes. La lumière tombe à travers la cage d'escalier dans les pièces intérieures. Les ouvertures ont été conçues en fonction des textures. Les chambres sont expressives et occupent beaucoup d'espace. Les différentes structures permettent des expériences spatiales fortes et sont maintenues ensemble par l’unité du matériau. Dans l’ensemble, le bâtiment, réalisé en béton blanc, paraît délicat et organique. La salle de théâtre haute et lumineuse offre une vue généreuse sur l'impressionnant paysage alpin et le village de Mulegns. Cette salle peut accueillir 32 visiteurs, qui peuvent assister à de petits événements sous le dôme de la tour: concerts de chansons romanches, compositions électroniques, lectures d'auteurs et chorégraphies contemporaines. La structure du toit se compose d'un toit central en arc et de huit supports de dôme filigranés.

Symbolisme
En hommage aux confiseurs grisons, la performance de la tour animera le Val Surses et attirera l'attention internationale. La construction de la tour témoigne du savoir-faire artisanal raffiné et de l'esprit pionnier tenace des émigrants grisons. Cela nous rappelle également la tragédie et l’ambivalence de la vie d’émigrant. De nombreux émigrants ont disparu dans des pays étrangers, certains sont morts à l’étranger ou ont disparu dans l’anonymat des villes. Peu d’entre eux ont réussi à progresser sur le plan économique. Une chose les unit tous: chaque fois que c'était possible, ils retournaient dans leur pays d'origine à un âge avancé. Ils mettent souvent leurs connaissances et leurs richesses au service de la communauté, construisant des écoles, des moulins et des conduites d’eau au profit de ceux qui sont restés chez eux.
La Tour Blanche commémore également le sort des émigrants qui ont quitté leur village natal pour gagner leur vie à l’étranger. Aujourd’hui, les villages de montagne sont à nouveau touchés par les conséquences de l’émigration. L'installation de la tour perpétue l'héritage des confiseurs et des constructeurs. Un esprit d’innovation et un amour de l’expérimentation caractérisent la tour fabriquée numériquement, qui ouvrira ses portes en mai 2025.

Culture du bâtiment numérique et durabilité
La construction du futur est confrontée à des défis majeurs: à mesure que l’urbanisation progresse, l’humanité du monde entier est confrontée à une demande de bâtiments en constante augmentation. Il est donc de plus en plus important de construire de manière durable et rentable. Les réponses à ces questions ne peuvent être trouvées que par une numérisation radicale de l’architecture et du secteur de la construction. La fabrication additive robotisée telle que l’impression 3D revêt ici une grande importance. Avec ses 30 mètres de haut, base comprise, la Tour Blanche est le plus haut bâtiment imprimé en 3D au monde. Il démontre les possibilités de la technologie de construction numérique et son potentiel à révolutionner durablement le secteur de la construction. Le bâtiment impressionne par son utilisation économique des ressources: le procédé d'impression numérique réduit les besoins en matériaux et élimine le besoin de coffrage. La conception modulaire permet un montage facile et un démontage rapide.

Impression 3D du béton
La Tour Blanche démontre les possibilités révolutionnaires de la conception assistée par ordinateur et de la fabrication numérique qui transformeront fondamentalement les bâtiments conventionnels dans les années à venir. La technologie de fabrication numérique promet une innovation substantielle dans le secteur de la construction. Par rapport aux méthodes conventionnelles, la tour pouvait être fabriquée à moindre coût et avec plus de précision, car les travaux longs, répétitifs ou complexes étaient effectués par des robots. La Tour Blanche a été construite en béton à l'aide d'un procédé d'impression 3D développé à l'ETH Zurich. Dans ce procédé de fabrication innovant, un robot applique de fines couches de béton visqueux les unes après les autres à travers une buse. Le matériau est suffisamment souple pour se lier et former des composants homogènes, mais durcit suffisamment rapidement pour supporter les couches successives. Dans la Tour Blanche, le béton imprimé a été utilisé pour la première fois comme seul élément porteur et le renfort en acier nécessaire a été inséré dans le processus de fabrication robotisé – une étape importante dans le développement de l'impression 3D du béton. Pour assurer la résistance structurelle, les colonnes ont été renforcées avec de l'acier d'armature à la fois horizontalement et verticalement. En utilisant des procédés d’extrusion de béton assistés par robot, le béton peut être appliqué précisément là où il est nécessaire. Cela réduit la consommation de matériaux. Dans les colonnes creuses à parois minces de la tour, du béton a été utilisé là où cela était structurellement nécessaire; semblables aux structures optimisées que nous connaissons dans la nature. Économiser de la masse et du ciment signifie une réduction des émissions de CO₂ générées lors de sa production.

Construction en béton sans coffrage
Comme le béton n'est pas coulé par impression 3D, mais appliqué par un robot en feuilles extrudées, aucun coffrage n'est nécessaire, contrairement à la construction en béton conventionnelle. Cela ouvre de nouvelles libertés de conception en ce qui concerne les formes expressives, les détails de surface et les cavités. Il permet également une production rentable de composants personnalisés. Dans l’esprit de l’économie circulaire, le démantèlement est déjà prévu dès la phase de planification. La conception modulaire permet un montage et un démontage faciles des composants individuels. Les éléments sont reliés à sec, c'est-à-dire sans colle, à l'aide de vis. La précontrainte qu'ils contiennent est une autre stratégie permettant d'utiliser efficacement le béton comme matériau. Les composants horizontaux qui ne conviennent pas à l'impression en béton sont fabriqués à l'aide d'un nouveau procédé qui combine des coffrages imprimés en 3D avec des pièces moulées en béton innovant et durable.

Conception numérique
Toutes les données du projet sont stockées dans un jumeau numérique, ce qui permet la coordination, la simulation, l'évaluation et la réalisation de la tour sans avoir besoin de plans de construction conventionnels. La réalité augmentée, la réalité virtuelle et la réalité augmentée ont été largement utilisées tant dans la conception que dans l’exécution. Les technologies numériques ont également été utilisées dans le processus de conception. L'ensemble de la structure de la tour a été programmé et conçu à l'aide d'un logiciel personnalisé qui permet une définition précise de la géométrie et peut envoyer les données nécessaires directement aux robots d'impression. Cette technologie permet la production efficace d’éléments personnalisés.

Le projet de l’ETH Zurich et de la Nova Fundaziun Origen a été soumis dans le cadre du Swiss Arc Award 2025 dans la catégorie Next Generation et publié par Nina Farhumand.