Puisant son inspiration dans des processus naturels complexes comme la photosynthèse, la forme dynamique du Pavillon est au service de sa fonction, qui vise à capter l’énergie du soleil et l’eau douce contenue dans l’air humide. La relation du bâti au site et à son contexte physique et culturel est ici essentielle. En effet, la force du projet réside dans sa capacité à nous offrir la démonstration d’un nouveau mode de vie durable dans un environnement désertique difficile.

Implantée sur un emplacement privilégié, l’architecture du Pavillon fonctionne en tandem avec l’aménagement paysager réfléchi des jardins, ses chemins sinueux et ses îlots d’ombre afin de créer une aura de magie, ponctuée par les découvertes visuelles, olfactives et tactiles qu’offrent la nature. L’intérêt des jardins est tant expérientiel que fonctionnel : ils offrent un avant-goût de l’exposition qui attend les visiteurs à l’intérieur du bâtiment en même temps qu’un espace de rassemblement qui permet de gérer les flux de personnes et de leur proposer des points de vente et de restauration.

Pour créer un bâtiment autosuffisant en énergie et en eau dans ce climat extrême, la réflexion ne pouvait se cantonner à un seul concept clé. Pour atteindre la neutralité en ressources, l’équipe de conception a dû travailler sur un ensemble de technologies, de systèmes constructifs et de solutions architecturales fonctionnant de concert. La création de ce micro-écosystème autonome a ainsi été rendue possible par une combinaison de stratégies et de solutions innovantes visant à optimiser les conditions naturelles inhérentes au site, à s’en accommoder et à en tirer parti pour maximiser l’efficience énergétique, et à combler les manques à l’aide de technologies durables.

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Le projet repose sur le principe d’une recherche d’efficience maximale en allant chercher l’ombre au seul endroit où on la trouve : dans le sous-sol. Le Pavillon utilise les propriétés isolantes de la terre pour se protéger des températures ambiantes élevées, qui peuvent dépasser les 50 degrés pendant les mois les plus chauds de l’année. La plus grande partie des espaces créés sont souterrains, abrités sous une couverture de terre offrant un bouclier écologique qui assure une réduction des charges de refroidissement et une économie d’énergie. Les espaces en surface sont quant à eux protégés par des murs de gabions détachés des façades, remplis de pierres locales extraites des monts Hajar, dont la masse thermique est suffisante pour absorber la chaleur et dont la couleur reflète naturellement le soleil.

La faune et la flore, issue du désert environnant - y compris certaines espèces jamais cultivées par l’homme auparavant, trouvent place sur les toits végétalisés et dans les jardins, dessinant ainsi un paysage économe en eau, qui fonctionne en petits circuits fermés conçus pour distribuer, filtrer et recycler l’eau. La mise en scène de ces éléments topographiques et végétaux locaux offre ainsi aux visiteurs un nouveau regard sur cette région unique et sa biodiversité. Le site est également pourvu d’espaces agricoles productifs, fondés sur les principes de l’agriculture halophytique et autres approches expérimentales.

L'apogée de cette réflexion climatique se trouve incarnée au cœur même du Pavillon, grâce à sa grande cour intérieure. Inspirée par le langage de l’architecture locale, la cour offre aux visiteurs un vaste espace protégé des fortes chaleurs par des solutions passives. Pendant la phase de conception, l’équipe s’est appuyée sur des études thermodynamiques mettant en évidence le tracé des vents dominants pour définir la forme de la cour, afin de permettre au vent plus frais du sud-ouest de s’engouffrer dans le volume tout en bloquant l’entrée des vents plus chauds.

Surplombant la cour, la canopée du Pavillon a servi à l’installation de plus de 6 000 m2 de cellules photovoltaïques monocristallines ultra-haut rendement, encastrées dans des panneaux de verre. La combinaison des cellules et du revêtement en verre permet au bâtiment de capter l’énergie solaire et d’apporter de l’ombre tout en conservant un éclairage naturel de l’espace en contrebas. À l’intérieur de la cour, le visiteur a ainsi la sensation de se trouver sous la couronne d’un grand arbre, à travers laquelle pointe une lumière clairsemée qui se projette en pointillés sur les surfaces au-dessous. La forme de la toiture complète par ailleurs celle de la cour, en favorisant l’entrée de l’air frais et en évacuant l’air chaud au sol par un effet de cheminée en son centre.

Enfin, la canopée sert également de vaste collecteur pour les précipitations et la rosée, qui viennent alimenter le réseau d’eau du bâtiment. Le résultat est une structure qui associe à une technologie de production solaire de pointe une compréhension fine des conditions naturelles du site, afin de permettre une génération active d’énergie, un refroidissement passif des espaces et un gain de confort pour les visiteurs. Avec plus de 6 000 m2 d’espaces d’exposition, le Pavillon durable est promis à une longue vie après la clôture de l’Exposition universelle, puisqu’il sera converti en musée des sciences afin de poursuivre sa mission de réflexion sur le développement durable et sur l’enjeu crucial de protection de notre planète.

Toujours inspirée par le génie de la nature, la corolle suit les mouvements du soleil à l’instar d’un tournesol : pendant la journée, celle-ci pivote sur 180 degrés afin de maximiser la production d’énergie et le rendement des cellules, avant de retrouver sa position initiale à la nuit tombée. Des panneaux trapézoïdaux sur mesure, composés de cellules monocristallines haut rendement encastrées entre trois couches de verre, assurent ainsi une protection solaire sans créer d’ombres franches et sans bloquer la vue du ciel.

Sous ce dispositif, le tronc qui le soutient est une structure sophistiquée en fibre de carbone qui s’inspire des barres de gouvernail des bateaux. Cette configuration structurelle, formée de branches radiales enchâssées dans un anneau de compression, maximise ainsi la résistance de l’assemblage et réduit la charge de la structure elle-même. Le choix de la fibre de carbone s’est imposé pour sa légèreté, qui permet de construire une structure pouvant atteindre neuf mètres de hauteur sans aucun renfort.