Bon nombre des constructions les plus iconiques sur la planète, comme la Freedom Tower à New York, le centre international du commerce à Hong Kong et le Burj Khalifa à Dubaï, ont pu profiter de l’expertise d’un professeur canadien qui a su guider la recherche de moyens pour protéger leur intégrité structurale contre les vents extrêmes.
Girma Bitsuamlak, dont les conseils d’expert ont permis d’assurer la résistance aux vents de quelques-uns des édifices les plus hauts au monde, est professeur au Département de génie environnemental et civil de l’Université Western et titulaire de la Chaire de recherche du Canada en génie éolien. Il est aussi directeur de l’Institut de recherche WindEEE et du Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory et agit comme chef de site pour Sharcnet à l’Université Western.
« Mon travail consiste à concevoir des édifices durables », affirme M. Bitsuamlak. « Je conçois aussi des édifices qui résistent à des facteurs de stress climatique extrêmes, comme des vents et des températures extrêmes – des structures à l’épreuve des tornades, ouragans et rafales descendantes. La conception de bâtiments résistant au vent n’est pas chose nouvelle; on le fait depuis la dernière moitié du siècle. Ce qui est nouveau, c’est la résistance aux tornades et aux rafales descendantes. »
M. Bitsuamlak, dont l’institut WindEEE héberge le premier générateur de tornades dans son genre, est souvent sollicité par les gouvernements qui veulent savoir à quels risques sont exposées les collectivités en cas de tornades.
Le bien connu Boundary Layer Wind Tunnel Laboratory est une autre installation expérimentale. « C’est dans cette installation qu’a été testée la résistance au vent de la plupart des édifices emblématiques du monde entier », fait valoir M. Bitsuamlak. « Le World Trade Centre, la tour du CN, la tour de Sears (maintenant Willis) et bien d’autres édifices iconiques de partout sur la planète ont été étudiés dans ce laboratoire éolien de l’Université Western. »
L’étude des vents typiques est complexe en soi, mais elle l’est encore plus lorsque le vent est combiné à des facteurs tels que la chaleur, la pluie, les débris éoliens, la neige, la glace ou la pollution urbaine lors d’épisodes climatiques majeurs. « C’est là que les superordinateurs entrent en jeu », indique M. Bitsuamlak. « Nous menons certains travaux dans le laboratoire expérimental, mais nous adoptons de plus en plus une approche computationnelle grâce à Sharcnet. »
M. Bitsuamlak a joué un rôle déterminant pour trouver des solutions aux problèmes multiphysiques dans les villes en se servant d’outils de modélisation computationnelle.
« Je partage mon temps entre les expériences computationnelles et les expériences en laboratoire, qui s’alimentent mutuellement », explique-t-il. « C’est impressionnant de voir comment les ressources de calcul nous aident à améliorer la recherche expérimentale et la façon dont les expériences en laboratoire nous permettent de perfectionner et de valider les modèles informatiques. Cette approche fait progresser à la fois la recherche en calcul et la recherche expérimentale. »
Selon M. Bitsuamlak, les ressources de l’infrastructure de recherche numérique permettent à son équipe de miser sur une conception « plus globale » axée sur la résistance au climat, la durabilité et la consommation énergétique nette nulle.