I live in big, beautiful British Columbia, and my life is fueled by exploring nature both at home and around the world. In fact, this is from the Himalaya just a few months ago when I was climbing there. Nature is a huge part of my life and it inspires my creative and professional world as well. I work hard with my team inspired by nature in Vancouver, designing buildings.
Je vis dans cette belle et vaste Colombie-Britannique. Je nourris ma vie en explorant la nature au Canada et partout dans le monde. Voici une photo prise dans l’Himalaya, il y a quelques mois. J’y faisais de l’alpinisme. La nature, c’est ma vie et elle inspire mon monde créatif et professionnel. Je travaille beaucoup avec mon équipe à Vancouver et la nature nous inspire dans la conception de bâtiments.
As an architecture practice, we have two main missions. Our first mission is to focus on making beautiful buildings that serve our community and respond to the needs of the people within them. The second mission we have is focused on the fact that the first mission has a huge impact on the planet and on climate change, and we have to work to reduce it.
En tant que bureau d’architecture, nous avons deux missions. La première est de concevoir de belles constructions utiles à nos communautés et qui répondent aux besoins de leurs occupants. La deuxième est de nous concentrer sur le fait que notre première mission a un impact substantiel sur la planète et le climat, et que nous devons tout faire pour le réduire.
As a result, our firm is often called a highly sustainable practice, and the truth is, it really isn't. In fact, I don't believe that word "sustainable building" or "sustainable practice" is really true in most cases. And the reason is the built environment uses an enormous amount of the world's resources, and far too few of those come from renewable resources. In fact, the vast majority of the material that man makes on Earth goes into the built environment.
La conséquence est que notre bureau est souvent considéré comme très durable, alors qu’en réalité, ce n’est pas le cas. D’ailleurs, je ne crois pas dans ce mot : « bâtiment durable », ou bureau durable. La plupart du temps, la construction n’est pas durable, parce que ce secteur utilise un volume énorme des ressources mondiales dont trop peu proviennent de sources renouvelables. Or la grande majorité des matériaux fabriqués par l’homme sur Terre sont dédiés à la construction.
The other challenge with buildings is they represent about 39% of our greenhouse gas emissions, or, in North America, almost half of our greenhouse gas emissions. For reference, because it's not talked about enough, all of cars, planes, automobiles, the entire transportation sector combined represent only about 23%. So buildings are a huge part of the problem and not discussed enough.
Le deuxième défi de la construction est qu’elle représente 39 % des émissions de gaz à effet de serre, voire, en Amérique du Nord, presque la moitié de nos émissions. À titre de comparaison, car on en parle trop peu, la totalité des voitures, avions - tout le secteur des transports - représente seulement 23 %. Donc, c’est une grosse partie du problème, mais c’est souvent négligé.
The reason for that are both the heating and cooling of buildings, of course, but also the materials that go into buildings. And when it comes to materials, the buildings' structures, what holds the buildings up, really are composed of four major materials in every city on the planet: concrete, steel, masonry and wood. And of those four materials, three of them have very, very high carbon footprints, in particular concrete and steel.
On trouve certes les causes dans la climatisation des bâtiments, mais aussi dans les matériaux de construction. Au sujet des matériaux, la structure des bâtiments, ce qui fait qu’un bâtiment reste debout, est composée de quatre matériaux principaux, quelle que soit la ville : le béton, l’acier, la brique et le bois. Dans ces quatre matériaux, trois ont une empreinte carbone vraiment très élevée, surtout le béton et l’acier.
Now, wood is the only material on that list that's also a renewable resource and sequesters carbon. So it's the only pathway as a material that actually can get us to carbon-neutral buildings. And it's the pathway we choose in our practice to build all buildings.
Le bois est le seul matériau de notre liste qui est une ressource renouvelable et qui séquestre le carbone. C’est donc le seul chemin, en tant que matériau, qui rende possible la neutralité carbone de bâtiments. C’est ce chemin que nous avons choisi de suivre en tant qu’architectes.
So our practice has been a timber-only practice since our inception and as part of our advocacy for the use of wood in buildings, about 15 years ago, I wrote a book called "The Case for Tall Wood Buildings," and that book taught the lesson of why we should do this and how we should do this. And in the beginning, it was a very unlikely concept that people had a hard time believing. And yes, we figured out that we could have built the Empire State Building entirely out of wood.
Depuis sa fondation, nous utilisons exclusivement le bois. Et à titre de promotion de l’usage du bois dans la construction, notre ADN, j’ai écrit un livre il y a 15 ans : « The Case for Tall Wood Buildings » qui explique pourquoi nous devrions construire en bois et comment le faire. Au début, c’était un concept improbable, très peu de personnes y croyaient. Mais oui, nous avons compris comment nous eussions construit l’Empire State Building avec du bois.
That early idea now is a mainstream concept around the world in sustainable building practices, and there are hundreds of tall wood buildings that have either been built or are currently under design and construction, and thousands more to come.
Cette idée précoce est devenue majoritaire partout dans le monde dans la construction durable. Il y a des centaines de constructions élevées qui ont été construites ou en cours de conception ou de construction et des milliers d’autres à venir.
But wood as a sustainable idea is not sustainable unless it actually comes from sustainable forest practices. And much of the planet has forests that we actually need to keep standing as part of our climate solution. And in fact, lots of the world have forests that are under deep threat. If we think about where population in the world mostly resides and where it's growing the quickest, in fact, most of those areas either don't have forests or also are aware these forests are threatened.
Mais le bois en tant qu’idée durable, ne l’est pas, à moins de provenir de forêts gérées de manière durable. La planète est recouverte de forêts que nous devons entretenir pour le climat. Or, partout dans le monde, des forêts sont en péril. Si on prend les régions où la majorité des populations vit, et où elles sont en forte croissance, ces régions sont sans forêts, ou sont conscientes du péril qui pèse sur leurs forêts.
And so wood, as good a solution as it is and a solution that I still very much believe in, is not a global solution. Most of our cities are still built in those first three materials: steel, concrete and masonry, and they have a high carbon footprint. We're working hard and people are working hard to make concrete and steel better. But unfortunately, tweaking those existing materials is making them only modestly better. In the case of concrete, it's estimated they can reduce the carbon footprint of concrete at best between 10% and 35%. And that's a long way to go from where we need to be, either at carbon neutrality in our cities, or better yet, in carbon-sequestering, carbon-negative buildings.
Donc, le bois, une aussi bonne solution soit-il, et dont je suis convaincu, n’est pas une solution mondiale. Nos villes sont construites sur trois matériaux principaux : l’acier, le béton et la brique, qui ont une grande empreinte carbone. Nous sommes tous très actifs pour améliorer le béton et l’acier. Mais hélas, améliorer ces matériaux restera toujours une avancée modeste. Prenons le béton, on estime pouvoir réduire son empreinte carbone entre 10 % et 35 % au mieux. C’est bien trop peu par rapport à ce que nous devrions accomplir en termes de neutralité carbone urbaine ou mieux, en séquestration de carbone, en construction à bilan carbone négatif.
So how do we get there? After building about 1.5 million square feet of mass timber I still believe in that material, but I keep asking myself this question: what is the alternative to “the big four”? And the answer, in my mind without question, is studying and understanding what's happening in nature and nature's structures, combining that with modern biotechnology and combining that with all of the computer modeling that allows us to make incredibly efficient structures going forward. All those things together are creating what we call “Five.”
Alors, comment faire ? Après avoir construit environ 1,5 million de mètres carrés en bois, je reste convaincu mais je me pose la question suivante : quelle alternative à cette bande des quatre ? Pour moi, sans hésitation, la réponse se trouve dans l’étude et la compréhension de la nature et de ses structures, en combinaison avec la biotechnologie moderne et la modélisation numérique, car cela nous permet de créer de nouvelles structures efficientes. Ces éléments pris ensemble constituent ce que nous appelons : « Five ».
Five is a fifth way, a new structural material that will replace, in my mind over time, “the big four.” It's an all-organic material made from forests and crops that can be grown all over the world. It's strong and safe, and it eventually will be cost-effective and competitive against any other material available.
Five, c’est la cinquième voie, un nouveau matériau structurel qui remplacera avec le temps, c’est ce que je pense, la « bande des quatre ». C’est un matériau entièrement organique fait de bois et de production agricole qui peut pousser partout. C’est robuste et sûr et cela deviendra économiquement viable au point de concurrencer tous les autres matériaux.
Now, this isn't a new idea. Products made from natural materials, thankfully, are growing up everywhere. There's a huge industry of biomaterials in academia, as well as in private business. And we're seeing new products come online every day. This community is strong and hopefully getting stronger and our contribution to it is really focused on this idea of the biggest material use, which again is the building structure.
L’idée n’est pas nouvelle. Des produits issus de matériaux naturels croissent partout, heureusement. Il y a une immense industrie des biomatériaux dans le monde académique et celui des affaires. Et chaque jour apporte son lot de nouveaux produits Cette communauté est robuste et deviendra de plus en plus forte et nous y contribuons en nous focalisant sur le principe de l’utiliser là où le volume est le plus conséquent, la structure des bâtiments.
So how does it work? So the idea is based on the same concept of how a tree works or any other vascular plant. As we zoom in, a tree is sort of made of lignified tissues that go from the bottom of the tree to the top, as are plants. And those lignified tissues have within them, in cell structure, cellulose fibers and lignin that together make the plant strong in order to grow and thrive. And those two materials, the fiber in the plant, as well as the lignin, as well as other binders, make up the ingredients of what we call Five.
Quel est le principe ? C’est le même principe que le mécanisme d’un arbre ou de toute autre plante vasculaire. En zoomant, on voit que l’arbre est fait de tissus ligneux qui vont de la base vers le sommet de l’arbre, comme les plantes. Ces tissus lignifiés ont dans leur cœur, en structure cellulaire, des fibres de cellulose et de lignine qui ensemble, rendent la plante robuste pour grandir et prospérer. Ces deux matériaux, la fibre et la lignine, avec d’autres liants, constituent les ingrédients de ce que nous appelons « Five ».
Studying the fibers and how they work in plants is another part of how we're trying to make this structure. And if we all imagine cutting through a branch as the image just showed, we know that nature finds very efficient ways to create structures, and they're often round like a branch. But as humans, we tend to make boxy structures. And the reason we do that is concrete, steel and these materials and wood, are more efficient when we form them as a box or when we cut them as a box, It's more affordable and that's why we see it.
L’étude des fibres et de leur mécanisme nous permet de développer cette structure. Imaginons couper une branche comme l’animation le montre, la nature trouve des moyens très efficaces de créer des structures qui sont souvent arrondies, comme une branche. Mais les humains aiment les structures carrées. Et la raison est que le béton, l’acier et ces matériaux, et le bois aussi, sont plus efficients quand on leur donne une forme cubique ou quand on les découpe ainsi. C’est moins cher, voilà la raison.
So a typical structure has columns and beams and a slab that make it up, and they're very boxy forms, as you can see in the image. Now different structures behave very differently all the time. This particular structure is an example from a tall building, but if we were talking about a house, it would be a different structure. Or if we're talking about a hockey rink, it would be another structure.
Donc les structures typiques sont faites de colonnes, de poutres et de dalles. Ce sont des formes très cubiques, comme on le voit ici. Les structures ont des comportements différents selon leur forme. Cette structure-ci est illustrative d’un gratte-ciel. Mais la structure d’une maison sera très différente. Et un stade de hockey aura une structure qui lui est propre.
So just in this example, how do the forces work? Well, you have the force of the weight of people and you have the force of the weight of the building above. You have wind blowing on the sides or an earthquake impacting it. The forces, as they press down on this particular example, in blue are forces of compression. That’s the squeezing forces, pushing down. And the forces here in yellow are the tension forces, the pulling apart on that structure. When we put those together, we see how the forces move to the ground through this simple frame. And it's sort of a flowing diagram.
Mais dans cet exemple, comment agissent les forces ? Il y a la charge issue du poids des personnes, et celle du poids des étages au-dessus. Il y a le vent qui souffle de côté et les secousses sismiques. Les forces, qui poussent vers le bas, en bleu dans notre exemple, sont des forces de compression. Elles écrasent, poussent vers le sol. En jaune, on a les forces de tension. Elles étirent la structure. Ensemble, on voit comment les forces sont orientées vers le sol grâce à un contreventement. C’est une sorte de diagramme de flux.
In fact, when we use what's called a structural stress plot, you can see that the form is very natural in its character. But as I said, we build things out of boxes, and when we overlap in our example, a boxy structure of wood, for example, we see these areas in red which really are unnecessary. There wasted material in the current way we build.
Quand on fait un schéma de résistance aux charges, on observe que la forme est par essence très naturelle. Mais j’insiste, on construit à partir de cubes, et quand on superpose, dans notre exemple toujours, une structure cubique en bois, on voit des zones qui ne sont plus nécessaires, ici en rouge. Avec cette façon de construire, c’est du matériau gaspillé.
In this example, working with our engineers, we actually calculated that this particular example would result in about 27% material waste. Now all buildings are different. It's very hard to make a sort of overall calculation, some buildings are more efficient, some less efficient. But if we multiply this by the amount of building that needs to be built over the next 40 years for humanity, it's an incredible amount of human waste. And poor use of our resources.
En travaillant avec nos ingénieurs, on a calculé que dans notre exemple, on a 27% de matériau gaspillé. Tous les bâtiments sont différents. Ça rend une généralisation impossible. Certaines constructions sont plus efficientes que d’autres. Mais si on multiplie ça par le total des constructions que l’on va bâtir dans les 40 prochaines années, c’est un volume astronomique de déchets humains. Et un mauvais usage de nos ressources.
So our goal with Five is how do we use as little resources as possible? And when you use little resources in a building, you lighten the building up, and a lighter building actually means that it weighs less on the ground, and our foundations below the ground can be lighter as well. So less resources equals lighter buildings equals even less resources.
Notre objectif avec Five, est de réduire au maximum notre appel aux ressources. Quand on a recours à peu de ressources, on allège la construction. Or une construction plus légère signifie moins de charge au sol, et donc, des fondations plus légères. Donc, moins de ressources font des constructions plus légères,
Taking this idea of how Five can use less,
requérant moins de ressources encore.
we took four existing known solutions and put them together.
Fort de cette idée pour devenir moins dispendieux, Five a combiné quatre solutions existantes.
The first is we take those plant fibers I described and that can come from trees, that can come from plants, grass, bamboo. It can come from waste wood products. It can come from clearing the understory of a forest to make it less likely for forest fire in places like California. We take those fibers and combine them with other organic binders and lignin in order to sort of create a solid product.
La première est de prendre les fibres végétales, qui proviennent d’arbres, de plantes, d’herbes ou de bambous autant que de déchets de bois, de bois d’élagage dans les forêts abattus pour créer des clairières qui empêchent les incendies en Californie, par exemple. On associe ces fibres avec d’autres liants organiques et de la lignine pour créer un produit solide.
And then we take these computer models that allow us to really design efficiency into the way we build so we can boil out all that waste.
Ensuite, on utilise la modélisation numérique pour intégrer l’efficience dans la conception de nos bâtiments et vraiment éliminer tous ces gaspillages.
And then finally, we're going to use custom robotics. That means that every part of a building, rather than being cookie cutter and the same and wasteful, could be just as much material as needed and no more in order to make the building safe.
Enfin, nous allons utiliser la robotique. Ainsi, chaque partie de la construction ne sera plus une copie conforme du reste, peu regardante en matériau. Il y aura ce qu’il faut de ressources, pas plus, pour garantir la sûreté du bâtiment.
Together, that makes something that looks like this. And again, this is an example. The flat top is flat because we walk on floors, but underneath the building looks more organic in its shape, and as you can see, these beams and columns feel a little bit more like branches and more like what we see in nature.
Cela donne quelque chose comme cela. C’est un exemple, bien sûr. La dalle de plafond est plate car on marche sur le sol, mais en dessous, la construction a une forme plus organique, et les poutres et les colonnes ressemblent comme à des branches et à ce que l’on voit dans la nature.
As we zoom in even further, we start to see how it's actually composed. And you may think in your mind: is this fiberboard? Is this particleboard, things you’ve seen before? Well, actually what we're talking about is a very microscopic layering of these plant fibers that are just a millimeter long. By laying them together and cross-laminating them across each other, we can customize the way, based again on a structural model, exactly how the composition of each piece of the material works in order to make it as efficient as possible. We combine it with these organic polymers and lignin and ultimately make this material as strong, dense, and it behaves much like a tree would.
En zoomant davantage, on distingue la composition du matériau. On pourrait se demander si c’est de l’aggloméré. Avez-vous déjà vu de tels panneaux ailleurs ? Ce dont nous parlons vraiment, c’est cette superposition microscopique de fibres végétales de quelques millimètres. En les superposant, et en les tissant et les laminant, on peut personnaliser, sur base du modèle structurel, exactement comment la composition de chaque pièce du matériau va réagir pour optimiser l’efficience. On combine cela avec ces polymères organiques et la lignine, et cela fait un matériau aussi robuste et dense qu’un arbre et qui se comporte comme un arbre.
Now we do that in another unique way in the way the forming works. Because no pieces of a structure have to be the same and we want to reduce waste, we use robotic forms and fabric forms. The red is fabric that moves in and out and allows each piece of the building to be completely, uniquely customizable. And again, we're using it to reduce the waste of the structure.
Notre façon de faire est unique d’une autre manière aussi : le façonnage. Comme aucun élément structurel n’a besoin d’être identique et que l’on veut réduire les déchets, on utilise des moules robotiques et en tissu. En rouge, on a le tissu dont la flexibilité permet de former des éléments uniques et à façon. On utilise cette méthode pour réduire le gaspillage sur la structure.
Now when we put that all together, it looks like something completely different, something that none of us have seen before. It's not like steel, it's not like concrete and it's not like wood. Instead, in this example, what you see is an entirely plant-based structure. It's healthy and beautiful to be around. Its shapes are not there as decoration. They're there as just structural essentials, and yet they're beautiful. It's safe to be within. It sequesters carbon, so it's part of our solution for climate change.
Tout cela ensemble, donne une structure totalement différente, quelque chose que nous n’avons jamais vu. Cela ne ressemble ni à l’acier, ni au béton, ni au bois. De fait, on a une structure entièrement inspirée du végétal. Cela offre un environnement beau et sain. Les formes ne sont pas décoratives. Ce sont des éléments essentiels de la structure et ils sont beaux. On s’y sent en sécurité. Ça séquestre le carbone et contribue ainsi à résoudre le changement climatique.
I believe we cannot continue to work with broken systems and try to make them better. We have to imagine something next. We also can't wait for the world's resources to run out before we imagine a future that's different. We are no longer part of an industrial revolution of materials. We are at the beginning of Mother Nature's revolution of materials. And as a result, we can make much more beautiful environments for everyone.
On ne peut pas continuer à utiliser de systèmes obsolètes en essayant de les améliorer. Il faut imaginer autre chose. On ne peut pas attendre que les ressources soient épuisées avant d’imaginer un avenir autre. Nous ne faisons plus partie d’une révolution industrielle des matériaux. Nous avons initié une révolution des matériaux issus de Mère Nature. Et le résultat est un environnement plus beau pour tout le monde.
As I walk around the forest of my home and I look up into the trees and imagine what the buildings of the future are, I imagine that they'll use less resources, they'll have less impact. They will still make strong, healthy communities for all of us. But they'll do so more efficiently.
Quand je marche dans la forêt près de chez moi et que j’observe les arbres, j’imagine à quoi vont ressembler les tours de demain, qu’elles feront appel à moins de ressources et que leur impact sera plus petit. Mais elles seront des lieux de vie robustes et sains pour nos communautés. Elles seront plus efficientes.
All of these ideas are ideas that already exist. There's nothing new here. We have an opportunity to live in a completely biological world. We just have to decide to do so.
Toutes ces idées sont déjà réalité. Il n’y a rien de neuf. On a l’occasion de pouvoir vivre dans un monde totalement biologique. Il suffit de le décider.
There is a community growing of companies and products of biomaterials that are available, and every day there are new materials introduced into the system. We can and we will solve this combination of human need and the planet's need at the same time. All we need to do is listen to nature and let her teach us how.
De plus en plus d’entreprises croissent et de plus en plus de produits en biomatériaux sont disponibles. Ils sont de plus en plus présents dans notre quotidien. On pourra résoudre, et on le fera, la combinaison des besoins de l’humanité et de ceux de la planète simultanément. Il nous suffit d’écouter la nature
Thank you.
et de la laisser nous enseigner comment faire.
Merci.
(Applause)
(Applaudissements)