Les dix ans de la tour Tokyo Skytree : une technologie en constante évolution

Jamais ennuyeux à regarder, et puissant

Le design élancé et futuriste de Skytree a d’abord mis certaines personnes mal à l’aise, peut-être en raison de leur attachement à l’élégance de la forme de la Tour de Tokyo. Une chose est sûre, désormais, « L’Arbre céleste » est complètement intégré au paysage de la capitale.

Vue de Skytree sur la porte Hôzômon du temple Sensô-ji, dans le quartier d’Asakusa, une belle harmonie avec l’architecture traditionnelle japonaise.

La structure élancée de la tour est une conséquence des contraintes du site, allongé d’est en ouest. Une base circulaire n’aurait pu dépasser un diamètre maximal de 60 mètres. Par conséquent, une forme triangulaire a été adoptée pour élargir chaque côté à 70 mètres afin d’augmenter la résistance de la structure.

Cependant, une forme circulaire était souhaitable afin d’assurer une transmission fluide des ondes radio et une vue à 360° de la plate-forme d’observation. C’est pourquoi la base triangulaire se transforme progressivement pour devenir circulaire avant la plate-forme. Entre les deux, les axes porteurs ne sont pas rectilignes mais légèrement convexes (mukuri) ou légèrement concaves (sori) comme un sabre japonais, une figure architecturale traditionnelle japonaise pour obtenir une plus grande rigidité.

Au rez-de-chaussée, à l’entrée « groupes », les visiteurs peuvent voir de près le sommet ouest du tripode. La charpente en acier la plus épaisse a un diamètre de 2,3 mètres.

La vue à travers le plancher de verre au niveau 340 de la plate-forme d’observation rend parfaitement visible la déformation progressive de la structure globale, d’un triangle en un cercle. L’effet « sori » de la côte du milieu, et l’effet « mukuri » des côtes sur le côté sont également bien visibles.

Cette forme complexe explique la variété d’apparences que peut prendre le Skytree en fonction de l’angle de vue. Dans certaines directions, il apparaîtra parfaitement symétrique, alors que dans d’autres, il donne l’impression de se reposer sur une jambe plus tendue que les autres comme un soldat en position « repos », dans d’autres encore, il a un air penché. 

Son apparente simplicité au premier abord explique qu’il se soit fondu si rapidement dans le paysage tokyoïte. Mais sa subtile complexité et son design très élaboré fait au contraire qu’on ne se lasse jamais de le regarder. Le cahier des charges demandait un repère dans le paysage qui « transcende le temps et l’espace ». Réalisé sur une parcelle aussi réduite, c’est définitivement un chef-d’œuvre de l’architecture.

(À gauche) Silhouette symétrique vu depuis la passerelle Yanagishima sur la rivière Kitajukken ; (À droite) Depuis la mairie de l’arrondissement de Sumida, il ouvre le bas de sa jupe sur la gauche, et donne l’illusion d’être déhanché sur la droite.

Une technique révolutionnaire d’amortissement des vibrations sismiques

Pour protéger une structure aussi fine et élancée des tremblements de terre, une technologie révolutionnaire a été mise au point : le shinbashira, ou « pilier du cœur ».

Enserrée à l’intérieur du treillis d’acier qui forme le corps principal de la tour, le Skytree possède une colonne de béton armé, qui abrite les escaliers, les ascenseurs, et autres systèmes techniques. Ce pilier de béton central est solidaire de la structure extérieure, jusqu’au tiers inférieur par des barres d’acier fixes, et sur les deux tiers supérieurs par des amortisseurs à huile qui admettent un certain jeu. En cas de tremblement de terre, les différences physico-mécaniques entre les deux structures font que la colonne centrale amorce une oscillation un peu plus tard que le corps extérieur de la tour, de sorte que les forces qui agitent les deux structures s’annulent mutuellement et réduisent drastiquement le balancement du sommet.

Lors du Grand tremblement de terre de l’Est du Japon du 11 mars 2011, Tokyo a enregistré des secousses d’une intensité de 5+ sur l’échelle sismique japonaise shindo. Skytree, encore en construction à ce moment, n’a subi aucun dommage. Les paratonnerres ont été installés une semaine plus tard, et la tour a atteint 634 mètres une fois achevée. Konishi Atsuo, architecte en chef de la conception structurelle pour Nikken Sekkei a pu fièrement déclarer : « Nous avons eu la preuve que le système d’amortissement est efficace aussi bien pour amortir les secousses sismiques fortes à période longue (comme celles du tremblement de terre du 11 mars 2011), que les petites secousses rapides à la verticale de la tour. »

La colonne centrale est visible lorsqu’on lève les yeux, ici devant l’entrée principale du 4^e étage.

Des éclairages LED toujours plus brillants

Évidemment pas question d’oublier la question des éclairages. À l’époque de la construction, aucune structure de grande envergure au monde n’était éclairée entièrement par LED.

Pour obtenir une couleur donnée par des lampes à haute intensité conventionnelle, on utilise des filtres qui bloquent les longueurs d’ondes indésirables. Cela réduit considérablement l’intensité lumineuse, en plus de se détériorer avec le temps. Avec un éclairage LED, la couleur de l’émission est déterminée par la combinaison des composés, il n’y a donc aucun gaspillage, et les LED représentent une économie d’énergie de 40 % en plus de fournir une haute intensité lumineuse.

Le projet Skytree a été l’occasion de mettre au point la technologie de l’éclairage LED haute puissance, qui n’était encore qu’à ses débuts. Depuis, le nombre de grandes installations dans le monde à être passées à l’éclairage LED a augmenté de façon spectaculaire, le Skytree y a largement contribué.

Les LED disposées autour du tripode ouest. Cela reste de petite taille et d’une grande flexibilité.

Les LED ont un encombrement très réduit, ce qui autorise leur usage pour l’éclairage vers le bas, agencement rare dans l’éclairage de bâtiments. Ils sont placés discrètement sous la plate-forme d’observation et le couloir panoramique, produisant ainsi un splendide dégradé qui rappelle le pic enneigé du mont Fuji. Kaihô Kôichi, le concepteur de l’éclairage, a déclaré : « Il ne s’agit pas tant d’éclairer que de colorer la structure ». Ce concept est en parfaite adéquation avec la culture d’Edo encore très sensible dans l’arrondissement de Sumida.

Dans le cas d’une structure aussi grande que Skytree, il fallait également tenir compte de la « pollution lumineuse ». En effet, la lumière doit être contrôlée afin de ne pas sortir du site, car dans le cas inverse, elle constituerait une nuisance pour les riverains. Or, l’étroitesse du site rendait la maîtrise de ce paramètre délicat. Les projecteurs LED, orientés vers le bas, ont joué un rôle dans ce sens, facilitant le contrôle de la diffusion lumineuse.

Pendant la première heure après le coucher du soleil, la mise en scène reste sobre, blanche avec un beau dégradé.

Les LED n’émettent pas d’ultra-violets, et donc n’attirent pas les insectes, ce qui pourrait causer des dégradations.

À l’inauguration de la tour, le design de l’éclairage était basé sur un concept de deux jeux de couleurs qui alternaient quotidiennement : un bleu très pâle, et une combinaison violet et or. Pour le 5^e anniversaire, un orange a été ajouté. En 2020, des travaux de renforcement de la puissance ont rendu l’éclairage encore plus lumineux.

À maintenant dix ans d’existence, Skytree continue d’évoluer, et le développement urbain de la ville alentour se poursuit. Comme le déclare un porte-parole de Tokyo Skytree Town : « La crise sanitaire a entraîné une baisse drastique du nombre de touristes, mais le soutien de la communauté locale et des quartiers le long de la ligne de chemin de fer a été exemplaire. Cela nous conforte dans le sentiment que nous avons fait du bon travail en travaillant sur une base locale, et en continuant à développer la zone en collaboration avec la communauté locale. »

À ceux qui pensent « J’y suis déjà allé », nous ne saurions trop recommander de faire une nouvelle visite à Skytree, ainsi qu’une promenade dans les quartiers alentours. Vous êtes assurés d’y faire de nouvelles découvertes.

Photo prise depuis la terrasse d’observation du centre culturel et touristique d’Asakusa

Un rouleau d’images numériques de la Sumida, en installation dans le hall d’entrée principal.

(Reportage, texte et photos de Hashino Yukinori, Nippon.com. Photo de titre : éclairage violet et or de la tour Skytree, dans l’esthétique de la culture d’Edo)