Eco-Parametric Tai-Chi-Chuan Palace,
Shenyang 2024,
People's Republic of China
PROGRAM : Multi-Sport Field, Tai-Chi Museum, Restaurant, Tearoom, Botanical Garden
LOCATION : Shenyang, People's Republic of China
TYPE : Commission
GREEN CERTIFICATIONS : LEED Platinum + Sustainable Wellbeing Center
SURFACE AREA : 4750 m²
STATUS : Design Development
COMPLETION : Expected 2028
Nestled in the heart of nature, the project is a sustainable sports center dedicated to the practice of Tai-Chi-Chuan, new showcase of Chinese Energetic and Martial Arts. It is located in Shenyang along the Hunhe River, capital of Liaoning Province in the northeast of the People's Republic of China. This 100-meter-wide wooden sports hall frees up a vast interior surface area of 4750 m² without any constraints to the practice of the different disciplines which are invited there. The leisure complex includes a multi-sport field, as well as the tai-chi museum, a restaurant, a tearoom and a botanical garden dedicated to bonsai.
Inspired by Taijitu, also called the “symbol of Yin and Yang” associated with Taoism and Neo-Confucianism, the project is characterized by its biomimetic spiral double-shell architecture. It reinterprets the vernacular structures of curved wooden roofs while respecting the principles of balance and symmetry appreciated by the Chinese culture. Between tradition and innovation, the symbolism of the golden ratio and the “divine proportion” attempts to reveal here the universal symbiosis of the humanity-nature couple.
Architecture blends into nature to promote greater awareness of oneself and one's environment. Through its harmonious and meditative nature, it soothes the mind, improves concentration, alertness, and memory to best reflect the values of this traditional martial art of Chinese origin on the border of combat sport and gymnastics.
Renowned in China for its therapeutic benefits, tai-chi is today considered a “global energy gymnastics” with emphasis on the extreme precision of the gesture, the control of breathing and meditation. It aims to harmonize Qi (body energy) and improve flexibility, while strengthening the musculoskeletal system.
The eco-parametric approach favored the precise integration of environmental constraints from the start of the design process for the creation of a sustainable and efficient sports and leisure center. From its design, the constraints linked to energy performance, bio-based and geo-based construction materials, and the management of natural resources were integrated to fit the geographical, climatic and ecosystem context.
Eco-parametric, architectural, and climatic design tools allowed us to precisely model the thermal exchanges between the building and its environment, to then optimize these interactions. We then determined the optimal orientation of the building and defined the local materials to be used to minimize its heating, air conditioning and artificial lighting needs.
To best participate in the energy optimization of the project by respecting the path of the sun and the direction of the prevailing winds, the unique spiral double-shell geometry, like twin nautiluses, was essential to ensure the best aeraulic thermal currents by natural ascending ventilation thanks to Canadian wells while ensuring optimal comfort for visitors and athletes throughout the seasons. The design of the solar-controlled glass facades and integrating photovoltaic cells with variable density from east to west allows significant thermal reductions on the south face of the double-shell while producing electricity and adjusting the brightness.
The choice of construction materials has a major impact on the sustainability and ecological footprint of the architectural project. We have therefore favored environmentally friendly solutions throughout the life cycle of the building (extraction, production, use, recycling). After minimizing the consumption of the building during its operation, we limited the gray energy used for its construction as much as possible by choosing a CLT (Cross Laminated Timber) frame. To emit less carbon in the manufacturing process while controlling the overall geometry, the eco-parametric architecture has resulted in a finer dimensioning of the prefabricated elements of the framework and therefore a significant saving in material.
Wood, from local eco-responsible forests, makes up the 36 curved and cross laminated timber beams which pivot in relation to each other by 6 degrees clockwise in a radial and upward movement. These 36 arches are braced together by a three-dimensional network of post-tensioned cables at the ends of tensioners perpendicular to the arches and which ensures the stability and rigidity of this entire exceptional framework. The peak reaches a height of 32 meters.
By exploiting the bending and tensile properties of wood, this type of post-tensioned and triangulated frame makes it possible to considerably lighten the structure of the building and therefore significantly reduce its carbon footprint.
At the heart of the vortex, at the point of convergence of the double spiral, the project is rooted in the dense forest landscape of the site. This clearing weaves a strong link between the green network and the blue network of the city of Shenyang. It is also dedicated to well-being, moving meditation and the outdoor practice of tai-chi-chuan. On a radial and concentric plan, the garden is made up of orchards and vegetable gardens, flower meadows and panoramic bodies of water which offer a perfect mirror reflection of the architecture of the twin nautiluses.
The management of natural resources such as water or soil is also essential to design this sustainable sports center. Therefore, parametric design has made it possible to identify and optimize rainwater harvesting systems in the heart of large ponds, wastewater treatment through phytoremediation lagoons, or even planting and landscape management according to the rules of agroecology where the forest becomes edible by mixing orchards and wild vegetable gardens cultivated in permaculture.
To open the spiritual path towards a state of inner peace advocated by this ancestral art of Tai-Chi-Chuan, bio-based architecture and edible landscape merge in a single gesture, like the body and the mind, to represent a new showcase of Chinese Energetic and Martial Arts by interpreting this “Supreme Ultimate Boxing”. The Taijitu project is an architecture of lightness, an architecture with the lowest impact on the planet, the climate, biodiversity, and our health.
Copyright : Vincent Callebaut Architectures, Paris
Niché au cœur de la nature, le projet est un centre sportif durable dédié à la pratique du Tai-Chi-Chuan, nouvelle vitrine des Arts Énergétiques et Martiaux Chinois. Il est située à Shenyang, le long de la rivière Hunhe, capitale de la province du Liaoning, au nord-est de la République populaire de Chine. Cette salle de sport en bois de 100 mètres d’envergure libère une vaste surface intérieure de 4750 m² sans aucune contrainte technique à la pratique des différentes disciplines qui s'y invitent. Le complexe de loisirs comprend un terrain multisports, ainsi que le musée du tai-chi, un restaurant, un salon de thé et un jardin botanique dédié au bonsaï.
Inspiré par le Taijitu, aussi appelé « symbole du Yin et du Yang » associé au taoïsme et au néoconfucianisme, le projet se caractérise à travers son architecture biomimétique en double-coque spiralée. Il réinterprète les structures vernaculaires des toits incurvés en bois tout en respectant les principes d'équilibre et de symétrie chers à la culture chinoise. Entre tradition et innovation, la symbolique du nombre d’or et de la « divine proportion » tente de révéler ici la symbiose universelle du couple humanité-nature.
L’architecture se fond dans la nature pour favoriser une meilleure prise de conscience de soi et de son environnement. Par son caractère harmonique et méditatif, elle apaise le mental, améliore la concentration, la vivacité d’esprit et la mémoire pour refléter au mieux les valeurs de cet art martial traditionnel d’origine chinoise à la frontière du sport de combat et de la gymnastique.
Réputé en Chine pour ses bienfaits thérapeutiques, le tai-chi est aujourd’hui considéré comme une “gymnastique énergétique globale” en mettant l’accent sur l’extrême précision du geste, la maîtrise de la respiration et la méditation. Il vise à harmoniser le Qi (énergie corporelle) et à améliorer la souplesse, tout en renforçant le système musculosquelettique.
L’approche éco-paramétrique a favorisé l’intégration précises des contraintes environnementales dès le début du processus de conception pour la création d’un centre sportif et de loisirs durable et performant. Dès sa conception, les contraintes liées à la performance énergétique, aux matériaux de construction bio et géo-sourcés, ou encore à la gestion des ressources naturelles ont été intégrées pour épouser le contexte géographique, climatique et écosystémique.
Les outils de conception éco-paramétrique, architecturaux et climatiques, nous ont permis de modéliser avec précision les échanges thermiques entre le bâtiment et son environnement, pour ensuite optimiser ces interactions. On a alors déterminé l’orientation optimale du bâtiment et défini les matériaux locaux à mettre en œuvre pour minimiser ses besoins en chauffage, en climatisation et en éclairage artificiel.
Afin de participer au mieux à l’optimisation énergétique du projet en respectant la course du soleil et la direction des vents dominants, la géométrie unique en double-coque spiralée, tels des nautiles jumeaux, s’est imposée pour assurer les meilleurs courants thermo-aérauliques par ventilation naturelle ascendante grâce à des puits canadiens tout en assurant un confort optimal aux visiteurs et aux sportifs au fil des saisons. La conception des façades en verre à contrôle solaire et intégrant des cellules photovoltaïques à densité variable d’est en ouest permet des réductions thermiques importantes sur la face sud de la double-coque tout en produisant de l’électricité et en ajustant la luminosité.
Le choix des matériaux de construction a un impact majeur sur la durabilité et l’empreinte écologique du projet architectural. Nous avons ainsi privilégié des solutions respectueuses de l’environnement tout au long du cycle de vie du bâtiment (extraction, production, utilisation, recyclage). Après avoir minimisé la consommation du bâtiment pendant son exploitation, nous avons limité au maximum l’énergie grise utilisée pour sa construction par le choix d’une charpente en CLT (Cross Laminated Timber). En vue d’émettre moins de carbone dans le processus de fabrication tout en maîtrisant la géométrie globale, l’architecture éco-paramétrique a engendré un dimensionnement plus fin des éléments préfabriqués de la charpente et donc une économie importante de matière.
Le bois, issu des forêts écoresponsables locales, compose les 36 poutres cintrées et lamellées-croisées qui pivotent les unes par rapport aux autres de 6 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre dans un mouvement radial et ascendant. Ces 36 arches sont contreventées entre-elles par un réseau tridimensionnel de câbles post-tendus aux extrémités de tendeurs perpendiculaires aux arches et qui assure la stabilité et la rigidité à l’ensemble de cette charpente d’exception. Le faîte culmine à 32 mètres de hauteur.
En exploitant les propriétés de flexion et de traction du bois, ce type de charpente sous-tendue et triangulée permet d’alléger considérablement la structure du bâtiment et donc de baisser significativement son empreinte carbone.
Au cœur du vortex, au point de convergence de la double spirale, le projet s’enracine dans le paysage forestier dense du site. Cette clairière tisse un lien fort entre la trame verte et la trame bleue de la ville de Shenyang. Elle est également dédiée au bien-être, à la méditation en mouvement et à la pratique en plein air du tai-chi-chuan. Sur un plan radial et concentrique, le jardin se compose de vergers et de potagers, de prairies fleuries et de plans d’eau panoramique qui offre en miroir un reflet parfait à l’architecture des nautiles jumeaux.
La gestion des ressources naturelles telles que l’eau ou les sols est également essentielle pour concevoir ce centre sportif durable. C’est pourquoi la conception paramétrique a permis d’identifier et d’optimiser les systèmes de récupération des eaux de pluie au cœur de vastes étangs, de traitement des eaux usées à travers les lagunes de phytoremédiation ou encore de plantation et de gestion des espaces verts selon les règles d’agroécologie où la forêt devient comestible en métissant vergers et potagers sauvages cultivés en permaculture.
Pour ouvrir la voie spirituelle vers un état de paix intérieur prôné par cet art ancestral qu’est le Tai-Chi-Chuan, architecture biosourcée et paysage comestible se confondent en un seul geste tel le corps et l’esprit pour représenter une nouvelle vitrine des Arts Énergétiques et Martiaux Chinois en interprétant cette « Boxe du Faîte Suprême », le faîte étant la poutre qui soutient l’ensemble du toit d’une bâtisse. Le projet Taijitu est une architecture de la légèreté, c’est-à-dire une architecture du plus faible impact sur la planète, le climat, la biodiversité, et notre santé.
Copyright : Vincent Callebaut Architectures, Paris
Copyright : Vincent Callebaut Architectures
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