La géométrie tient un rôle capital dans le processus de conception.
Les architectes utilisent la géométrie pour étudier et diviser l’espace ainsi que pour dessiner les plans détaillés d’un bâtiment. Les constructeurs et les ingénieurs s’appuient sur des principes géométriques pour créer des bâtiments conformes aux exigences de sécurité. Les designers appliquent des principes géométriques (combinés aux choix de couleurs et d’échelle) pour rendre les espaces intérieurs séduisants sur le plan esthétique. En bref, la création implique presque toujours l’utilisation de principes géométriques.
Nous avons de nombreux exemples de l’application de ces principes, des motifs élaborés que l’on trouve dans l’architecture islamique aux figures fractales complexes identifiées dans les giclées de peinture de Pollock en passant par les lignes épurées des intérieurs modernes. Pourquoi la géométrie joue-t-elle toujours un rôle si fondamental dans notre travail ? Comment pouvons-nous lui trouver des applications non seulement séduisantes esthétiquement mais aussi utiles à notre bien-être ?
Une réponse rapide : pensez à la nature.
Géométrie naturelle
On trouve partout des structures géométriques dans la nature : branches d’arbre, flocons de neige, rayures de zèbre, nautiles. Nous étudions ces formes naturelles depuis l’Antiquité, mais c’est depuis peu seulement que nous sommes en mesure de les expliquer à l’aide des mathématiques, de la physique et de la chimie. Peut-être est-ce d’abord le mystère et la complexité qui nous poussent vers les structures géométriques.
Les principes géométriques les plus courants dans la nature sont :
- La symétrie – la quasi-répétition d’un élément par réflexion ou rotation
- Les spirales – une courbe qui s’élargit (ou s’amenuise) de manière continue et progressive autour d’un point central
- Les fractales – des structures similaires qui se reproduisent à une échelle de plus en plus réduite
- Les pavages – les structures créées par des tuiles juxtaposées sur une surface plane
Les fleurs ont une structure naturellement symétrique.
Les nids d’abeilles sont un pavage naturel fait de petits hexagones.
Cette coupe de l’intérieur d’un nautile montre la spirale interne – un exemple parfait du nombre d’or.
Le chou romanesco a une structure fractale en spirale typique.
La géométrie dans la conception
Amener le dehors dedans grâce aux structures biomimétiques
Les études montrent que la vision de la nature a sur nous un effet psychologique et physiologique. Pareillement, les éléments naturels et même leur représentation intégrant des formes et des structures biomimétiques créent des espaces qui sont « confortables [et] captivants […] »1
Nous rapprocher ainsi de la nature nous permet de trouver une inspiration dans des structures géométriques. Éviter les angles droits et les lignes droites pour leur préférer un mouvement plus organique au sein d’un espace ou utiliser la suite de Fibonacci pour déterminer les proportions, voilà deux exemples de géométrie appliquée au design.
Des grandes structures tridimensionnelles évoquant les nids d’abeille au détail imitant un plant de vigne, les formes et structures biomimétiques intègrent la nature et réduisent le stress dans notre environnement. Et cela fonctionne à différentes échelles.
Quelles sont les méthodes faciles pour appliquer les principes du design biophilique ?
- Conception des passages et des couloirs
- Conception de tissus, tapis, et papiers peints basée sur la suite de Fibonacci ou le nombre d’or
- Organisation structurelle (colonnes ayant la forme d’arbres, rampes évoquant des branches)
- Forme des meubles
Des formes géométriques douces et des dégradés subtils évoquent des matières translucides ou floues tout en créant un effet à la fois dynamique et sobre. Produit présenté : Radial
Lorsque les structures géométriques et la biophilie se rencontrent
La géométrie entre également en jeu à travers le principe de design biophilique « Complexité et ordre ». Inspiré par l’étude de la géométrie fractale, Complexité et ordre illustre la manière dont nous réagissons aux fractales dans la nature, l’art et l’architecture.
Dans les espaces intégrant le principe « Complexité et ordre », nous avons tendance à être moins stressés et plus motivés. C’est parce que ceux-ci abondent en informations sensorielles, à l’image de la nature – le juste milieu entre ennui et excès de stimulations.2
Comment appliquons-nous le principe « Complexité et ordre » dans un espace ?
- Structures apparentes ou exosquelettes
- Systèmes modulaires tels que dalles de moquette, meubles polyvalents ou incorporation d’espaces ayant plusieurs usages au sein d’un ensemble plus vaste
- Ornementation architecturale et décoration murale
On trouve une application évidente de la géométrie (ainsi que du principe « Complexité et ordre ») dans l’art et l’architecture islamiques. Pensez aux tapis kilim richement colorés, aux mosaïques marocaines et aux mosquées ornées d’étoiles
On trouve des structures fractales dans les arcades du Colisée de Rome. Photo de David Iliff, via Wikimedia Commons
La rosace nord de Notre-Dame de Paris. Photo de Julie Anne Workman, via Wikimedia Commons
La cour ouverte et le dôme de verre du British Museum sont organisés selon un principe de symétrie et la structure apparente en verre présente un motif géométrique. Photo d’Eric Pouhier, via Wikimedia Commons
L’objectif, en mettant en œuvre ce principe, est de créer un environnement enrichissant basé sur une compréhension des symétries, des géométries fractales et des hiérarchies spatiales que l’on trouve dans la nature. Plus un système est complexe, plus il devient ordonné. Plus il est ordonné, plus nous nous sentons à l’aise dedans.
En comprenant les principes mathématiques qui sous-tendent une conception complexe et en prenant la nature comme guide, nous pouvons intégrer davantage le monde extérieur dans notre environnement construit.
References
1 2 Browning, W.D., Ryan, C.O., Clancy, J.O. (2014). 14 Patterns of Biophilic Design. New York: Terrapin Bright Green, LLC.
Des informations supplémentaires:
Hägerhäll, C.M., T. Laike, R. P. Taylor, M. Küller, R. Küller, & T. P. Martin (2008). Investigations of Human EEG Response to Viewing Fractal Patterns. Perception, 37, 1488-1494.
Joye, Y. (2007). Architectural Lessons From Environmental Psychology: The Case of Biophilic Architecture. Review of General Psychology, 11 (4), 305-328.
Kaplan, S. (1988). Perception and Landscape: Conceptions and Misconceptions. In J. Nasar (Ed.), Environmental Aesthetics: Theory, Research, and Applications (pp. 45–55). Cambridge, England: Cambridge University Press.
Salingaros, N.A. (2012). Fractal Art and Architecture Reduce Physiological Stress. Journal of Biourbanism, 2 (2), 11-28.
Stevens, Peter S. (1974). Patterns in Nature. Little, Brown & Co.
Taylor, R.P., (2006). Reduction of Physiological Stress Using Fractal Art and Architecture. Leonardo, 39 (3), 245–251.