"MANTA RAY"

YEOUIDO HAN RIVER PARK & YEOUI-NARU FLOATING FERRY TERMINAL, SEOUL

A Biophilic Bridgehead to the Han River promoting a Nature Recovery Project

SCENERY AND DESIGN PLAN: A PERMEABLE LANDSCAPING LINKING 4 CORES

What does the Han River represent today, and what could be its future?

In this early 21st century, Yeouido Park is an experimental urban space dedicated to sustainable development. The Government wishes to make it a bridgehead for innovation, combining the best of low-tech and high-tech while promoting the rehabilitation of urban ecosystems and biodiversity.

The main objective of the "Manta Ray" project is to enhance the site's natural irrigation by transforming the park into an ecological forest of willow trees. The creation of a marsh-like filtering strip of plants strenghthens the natural protection of the banks against river floods.

This permeable landscaping enhances the Han River's original scenery, thus restoring the park as one of the most praised tourist attractions in Seoul, as well as a new symbol of the symbiosis between urban dwellers and the natural environment.

The project's ambition is to turn Yeouido Park into a genuine cultural hub, where nature progressively asserts its rights over the concrete city again to better protect it. The urban plan articulates around four biomimetic-looking projects whose architecture is densely vegetalized. These four cores are linked to the public transit system by fruit and vegetable gardens, and by a cable-stayed pedestrian bridge:

1. Yeoui-Naru: The first core includes the construction of a floating ferry terminal on the Han River that can adapt to rising waters of up to 5 meters (c. 16.4 feet) according to seasonal floods. As a landmark for the entire project, the terminal manages the residents' river transit and includes cultural spaces showcasing the history and development projects related to the river, which runs through the city of Seoul.

2. Yeouijeong: The second core includes the landscaping of the river bank, bringing back large terraces, pedestrian paths, bicycle lanes, and an amphitheatre along the river that that take advantage of the site's natural slope. The marsh-like bank can accommodate traveling bars such as barges or tiny houses.

3. Yeoui Terrace: The third core includes the development of the park's upper ground along Yeoui-Dong road and its famous lining of cherry blossom trees. Shops dedicated to "Han River, Seoul" products, fish or shellfish restaurants and organic farmers' markets are connected directly to the subway line number 5.

4. Ari Cultural Center: The fourth core includes a cultural complex dedicated to temporary or permament exhibitions, as well as a science center and creative workshops for children.

YEOUI-NARU FLOATING FERRY TERMINAL: PLAN LAYOUT AND FACILITIES SPACE DESIGN

Bio-inspired from the hyperbolic geometry of a Manta ray, the ferry terminal is suspended above the marina and gardens. The idea is to free the view towards the Han River and Yeouido Park by bringing all programmatic uses above the water. The architectural project is divided into three levels:

1. Panoramic floating dikes along the lower docks:

Steel dikes float on the river. Linked together with flexible seals, they surround and protect the marina from water currents. The marina is dedicated to small private and public boats such as water taxis, yachts and small sailing boats, but also to government ships. These floating piers integrate the technical equipment inside double floors, supplying boats with energy (water and electricity) and biofuels. In parallel with the maritime route and 60 meters (c.197 feet) away from the bank, a long straight dock can accommodate the simultaenous docking of five large cruise boats of up to 700 tons each. In the heart of the marina, a floating theatre can be used to organize outdoor shows, while amphibious gardens line up the piers. The docking and fixed positon of this circular floating platform are secured by a network of chains, anchoring it to the bottom of the river with 26 concrete slabs. The recycled concrete slabs are laid out to avert any structural component interference with the safety zone surrounding the metro line 5 tunnel right under the river bed. The chain-mooring system can be reinforced with a "dolphin-type mooring system" if the waves are too strong when ferries dock.

2. Programmatic uses inside the upper building:

From the radial and concentric floating piers, tree-like structures made of CLT (cross laminated timber) harvested from eco-responsible Korean forests rise towards the sky. Woven in a honeycomb pattern, those trees branch out at the top, creating the structure of a giant Manta ray over the marina. Inside their trunk, spiral staircases, glass elevators and helical ramps provide access to service and recreational equipments located on the upper level, and to the rooftop. Reception and leisure areas, food courts and exhibition and educational spaces are laid out in the programmatic functional rings, freely punctuating the large double-curved open space area. This hyperbolic paraboloid rolls out like a soft-slope landscape, inviting passengers and visitors to wander and stroll while offering stunning views of the river.

3. Observation deck towards Ban Island and rooftop orchard:

To learn about the river history in a unique, attractive location; to pick fruits in a blooming orchard before taking off on a cruise; even better, to marvel at the skyline towards the "N Seoul Tower" and the Mount Bukhan hills from a balcony floating over water: these are the emotions this rooftop promises to Seoul residents. Its main access is via the cable-stayed pedestrian bridge that links the metro station to the park. Its principal identity comes from the skyward wind trees and solar shields that guarantee its complete energy autonomy.

EXCELLENCE IN ECO-FRIENDLY DESIGN, SAFETY AND TECHNICAL PLANNING

The "Manta Ray" project strives to be a prime example of energy saving, reduction in carbon dioxide emissions and circular economy. In order to optimize the cycle and resources, the ferry terminal embraces the three R's of waste management: Reduction in waste; Reuse of resources; and Recycling of materials. The honeycomb-like CLT structure is thus entirely generated from local eco-responsible forest trees, where harvested trees are systematically replaced according to nature's regeneration cycles. The materials used for interior spaces and furniture also come from biosourced, recyclable and/or recycled origin.

In order to produce 100% of its energy needs, the floating terminal also includes the following renewable energies:

1. Solar: The rooftop includes 4,4550 square meters (c. 49,000 square feet) of laminated glass faade, with encased photovoltaic polycristalline cells. The roof edge is lined with 3,500 square meters (c. 37,300 square feet) of opaque photothermal panels.

2. Wind: Rooftop wind trees make up a 52-VAWT (vertical axis wind turbine) farm.

3. Biomass: Organic and biodegradable waste from Yeouido Park supply a biomethanation plant, providing energy for the equipments.

4. Water: Oscillating-foils hydrokinetic turbines (HAO) are integrated and synchronized along the hull of the large floating barrier encircling the marina. Biomimetically-inspired from the tail of a whale or dolphin, they move back and forth by tilting their profile, turning the river's kinetic energy into electrical energy.

These renewable energy sources work in collaboration, enabling the four cores of the project to share the energy their produce in real time via a smart grid.

Seoul is finding new ways to invest in this kind of soft infrastructure, helping to foster social cohesion with a greater sense of community among diverse socio-economic groups. With an eye toward increasing equitable access for everyone to these new facilities, this floating vessel is an example of biophilic and resilient architecture, demonstrating that it is possible to build with nature rather than against it, by respecting the life of the river and allowing the local fauna and flora to flourish. The "Manta Ray" project promotes the permeability and renaturalization of river banks in cities with rivers running through them. The banks become new playgrounds for social innovation, and for urban "consumers-actors" seeking to promote urban farming, agroforestry and permaculture. The goal is to make them less vulnerable to climate change, and to the subsequent dramatic flood and urban heat island events witnessed over the past decades.

Vincent Callebaut Architectures

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"MANTA RAY"

YEOUIDO HAN RIVER PARK & YEOUI-NARU FLOATING FERRY TERMINAL, SEOUL

Une Tête de Pont Biophilique vers la Rivière Han promouvant un Projet de Rapatriement de la Nature

SCENERY AND DESIGN PLAN : A PERMEABLE LANDSCAPING LINKING THE 4 CORES

Que représente la Rivière Han aujourd’hui et que va-t-elle devenir dans le futur ?

En ce début de 21ème siècle, le Parc Yeouido est un espace d’expérimentation urbaine dédié au développement durable. Le gouvernement souhaite qu’il devienne la tête de pont de l’innovation métissant le meilleur de Low-Tech et du High-Tech tout en prônant le rétablissement de la biodiversité et des écosystèmes en milieu urbain.

Le projet «Manta Rays » vise tout d’abord à amplifier l’irrigation naturelle du site en proposant de transformer le parc en une forêt écologique de saules. La création d’une bande filtrante de végétation sous forme de marécages permet ainsi de renforcer la protection naturelle des rives face aux crues de la rivière et aux inondations.

Cet aménagement paysager perméable magnifie la scénographie originelle de la Rivière Han pour que le parc redevienne l’une des attractions touristiques les plus prisées de Séoul, nouveau symbole de la symbiose entre les citoyens et la Nature.

L’ambition est donc de métamorphoser le Parc Yeouido en un véritable hub culturel où la nature reprend progressivement ses droits sur la ville bétonnée pour mieux la protéger. Le plan d’urbanisme s’organise autour de quatre projets aux allures biomimétiques et à l’architecture densément végétalisée. Ces quatre « cœurs » sont raccordés aux réseaux de transports publics par des jardins maraichers multi-niveaux et par une passerelle piétonne haubanée :

1. Yeoui-Naru : Le premier cœur est la construction d’un ferry terminal flottant sur la Rivière Han capable de suivre la montée des eaux selon les crues saisonnières pouvant atteindre plus de 5 mètres. Ce terminal, figure de proue du projet global, gère le transport fluvial des citoyens et accueille également des espaces culturels exposant l’histoire et les projets de développements liés à la rivière traversant Séoul.

2. Yeouijeong : Le second cœur est l’aménagement paysager de la rive en y rapatriant de larges terrasses, des sentiers pédestres, des pistes cyclables et un amphithéâtre au bord de l’eau profitant de la pente naturelle du terrain. La rive marécageuse peut accueillir des bars itinérants sous forme de barges par exemple ou de tiny houses.

3. Yeoui Terrace : Le troisième cœur est l’aménagement du plateau haut du Parc longeant la route Yeoui-Dong et ses fameux alignements de cerisiers en fleurs. Des boutiques dédiées aux produits labélisés « Han River, Séoul », des restaurants de poissons et de crustacés ainsi que des marchés biologiques y sont connectés directement à la ligne 5 du métro.

4. Ari Cultural Center : Le quatrième cœur est un complexe culturel accueillant des expositions permanentes et temporaires ainsi qu’un centre d’expérimentations scientifiques et des ateliers créatifs pour les enfants.

YEOUI-NARU FLOATING FERRY TERMINAL, PLAN LAYOUT AND DESIGN FOR FACILITIES SPACE

Le ferry terminal, bio-inspiré par la géométrie en paraboloïde hyperbolique d’une raie Manta, est mis en sustentation au-dessus de la marina et des jardins. Le concept est de libérer au maximum la vue vers la Rivière Han et le Parc Yeouido en regroupant toutes les fonctions programmatiques au-dessus du niveau de l’eau. Le projet architectural se décompose ainsi sur trois niveaux :

1. Les digues flottantes panoramiques le long des quais inférieurs : Sur la Rivière Han flottent des digues en acier. Raccordées par des joints souples, elles encerclent la marina ainsi protégée du courant aquatique. La marina est dédiée aux petits navires privés et publics tel que les bateaux taxis, les yachts, les petits voiliers mais aussi aux navires gouvernementaux. Ces jetées flottantes intègrent les installations techniques en double-plancher pour l’approvisionnement des bateaux en énergie (eau et électricité) et pour le ravitaillement en biocarburants. Parallèlement à la voie maritime, à 60 mètres de la rive, un long ponton rectiligne assure l’amarrage simultané de cinq grands bateaux de croisière pouvant atteindre 700 tonnes. Un théâtre flottant, au cœur de la marina, permet d’organiser des spectacles en plein air tandis que des jardins amphibiens ponctuent les quais. L’amarrage et la position fixe de cette plateforme flottante circulaire sont assurés par un réseau de chaines la reliant au fond de la rivière grâce à 26 corps-morts. Ces plots en béton recyclé sont disposés pour éviter que tout composant structurel n’interfère avec l’aire de sécurité entourant le tunnel de la ligne 5 du métro passant juste sous le lit de la rivière. Ce système d’amarrage par chaînes pourra être renforcé par un « dolphin-type mooring system » si le mouvement des vagues est trop important durant l’accostage des ferries.

2. Les fonctions programmatiques dans le bâtiment supérieur : Depuis les pontons flottants radiaux et concentriques, s’évasent vers le ciel des structures arborescentes en bois massif entrecroisé (CLT) provenant de forêts écoresponsables coréennes. Tissés en nid d’abeille, ces arbres se ramifient en leur sommet pour générer la structure d’une raie Manta géante recouvrant la marina. Dans leur tronc, des escaliers spiralés, des ascenseurs en verre et des rampes hélicoïdales permettent d’accéder aux installations de service et de récréation situées à l’étage supérieur ainsi qu’au rooftop. Les aires d’accueil, de détente, de restauration, d’exposition et d’éducation sont agencées dans des anneaux fonctionnels programmatiques ponctuant librement le grand open-space en double courbure. Ce paraboloïde hyperbolique se développe tel un paysage en pentes douces invitant les passagers et les visiteurs à la déambulation et la flânerie tout en offrant des vues époustouflantes sur la rivière.

3. Le deck d’observation vers la Bam Island et le verger en rooftop : Apprendre l’histoire de la Rivière Han dans un lieu unique et attractif. Cueillir ses fruits dans un verger en fleur avant de partir en croisière. Encore mieux admirer la skyline vers la « N Seoul Tower » et les collines du Mont Bukhan depuis ce balcon flottant surplombant les flots. Telles sont les émotions que promet ce rooftop aux habitants de Séoul. On y accède principalement par la passerelle piétonne provenant de la station de métro et enjambant le parc grâce à ses haubans. Son identité majeure lui est conférée par l’élancement de ses arbres à vent et de ses boucliers solaires lui apportant sa totale autonomie énergétique.

EXCELLENCE IN ECO-FRIENDLY DESIGN, SAFETY AND TECHNICAL PLAN

Le projet « Manta Rays » se veut exemplaire en termes d’économie d’énergie, de réduction des émissions de carbone et d’économie circulaire. Afin d’optimiser le cycle des ressources, le ferry terminal reflète les principes des 3Rs : Réduction des déchets, Réutilisation des ressources et Recyclage des matériaux. La structure en nid d’abeille fabriquée en CLT est ainsi entièrement développée à partir d’essences locales de bois dans des forêts écoresponsables où l’on prend le soin de replanter les arbres que l’on prélève en respectant les cycles régénération de la nature. Les matériaux utilisés en aménagement intérieur et pour le mobilier proviennent eux aussi de filières biosourcées recyclables et/ou recyclées.

Afin de produire 100% de l’énergie dont il a besoin, le terminal flottant embarque également les énergies renouvelables suivantes :

1. Le solaire : Le rooftop intègre 4550 mètres carrés de façade en verre feuilleté dans lequel sont encapsulées des cellules photovoltaïques polycristallines. La rive de la toiture est bordée de 3500 m² de panneaux photothermiques opaques.

2. L’éolien : En toiture toujours, les arbres à vent constituent une ferme de 52 éoliennes à axe vertical.

3. La biomasse : La récupération des déchets organiques biodégradables provenant du Parc Yeouido alimente une centrale de biométhanisation fournissant en calories les installations.

4. L’hydrolien : Des hydroliennes à ailes oscillante (Oscillating-Foils Hydrokinetic Turbine, HAO) sont intégrées et synchronisées le long de la coque du grand flotteur encerclant la marina. Inspirées du modèle biomimétique de la queue de baleine ou de dauphin, elles opèrent un mouvement de va-et-vient en inclinant leur profil pour transformer l’énergie cinétique de la rivière en énergie électrique.

Ces sources d’énergie renouvelable fonctionnent de manière collaborative et permettent aux 4 cœurs du projet d’échanger en temps réel les énergies qu’ils produisent via une smart grid.

La Municipalité de Séoul est à la recherche de nouvelles façons d'investir dans ce type d'infrastructure douce, contribuant à favoriser la cohésion sociale avec un plus grand sentiment de communauté parmi les différents groupes socio-économiques. Dans le but d'accroître l'accès équitable à tous aux nouveaux équipements, ce vaisseau flottant est une architecture biophilique et résiliente qui démontre que l’on peut construire avec la Nature et non contre elle en respectant la vie de la rivière et l’épanouissement de la faune et de la flore endémique. Le projet « Manta Rays » milite pour la perméabilité et la re-naturalisation des berges de nos villes souvent traversées par des fleuves. Ces berges sont les nouveaux terrains de jeux de l’innovation sociale et des consom-acteurs urbains qui désirent les cultiver par l’agriculture urbaine, l’agroforesterie et la permaculture. L’objectif est de les rendre moins vulnérables aux changements climatiques qui ont fait imploser les phénomènes de fortes crues et d’îlots de chaleur urbains durant les dernières décennies.

Vincent Callebaut Architectures