La Timber Prototype House est un pavillon réalisé par des étudiants de la Institute for Computational Design and Construction à l’occasion du salon international du bâtiment à Thüringen (Allemagne) en 2019. L’objectif de cette micro architecture est d’utiliser des méthodes numériques sur des ressources climatiquement neutres, ici le bois. A l’aide de machine, le bois est découpé afin d’obtenir des formes optimisées et sur mesure. Le savoir faire des menuisiers est reproduit numériquement par les outils robotiques permettant une « industrialisation » de la production. Ainsi, cette cabane allie les avantages de la construction traditionnelle en bois (faible coût et ressources locales) avec les progrès de la fabrication numérique (fabrication plus rapide, précision, industrialisation)
Les étudiants ont fabriqué ce bâtiment de 15m² à partir du bois provenant de la région de Thüringen afin de tester la faisabilité de cette méthode de construction. La Timber Prototype House est donc composée d’une succession de cadre en bois massif qui sont légèrement décalés pour donner un effet de mouvement. Contrairement à une construction en bois classique, les cadres sont disposés verticalement : dans le sens fort de la fibre du bois. Cela permet de scier des fines fentes dans le matériau sans affaiblir sa capacité structurale. Ces fentes garantissent la stabilité dimensionnelle ainsi que l’étanchéité de l’air, deux problèmes rencontrés lors d’une construction traditionnel en bois. De plus, ces fentes sont utilisées comme chambre à air réduisant la conductivité thermique et donc augmentant la capacité isolante du bois. Ainsi, un seul et même matériau sert de structure et d’isolation.
Le bois étant une ressource renouvelable et qui emmagasine le CO2, son utilisation est privilégiée pour créer des bâtiments plus écologiques. Cependant, dans la construction conventionnelle, les morceaux de bois sont assemblés à l’aide d’outillages différents qui ont un coût énergétique important et sont difficile à séparer pour le recyclage. Ainsi, la fabrication numérique est utilisée, ici, pour concevoir des joints étanches pour relier les pièces entre elles sans fixations supplémentaires. De plus, elle permet de courber les murs et le plafond. Cette méthode permet également de monter et démonter le pavillon facilement et d’assurer son recyclage en fin de vie.
Les pièces sont réalisées grâce à une fraiseuse numérique à cinq axes permettant une variation précise des détails de menuiserie. Cette variation permet de créer des décalages dans les poutres adjacentes afin de former les murs et le plafond incurvés. Les outils numériques aident à maximiser le rapport entre l’espace disponible et la surface de l’enveloppe. Ils servent également à itérer rapidement des formes géométriques et connaitre les dimensions qu’il faut, leur temps de fabrication et la quantité de matériau qu’il faut.
Cette micro architecture est équipée de grandes baies vitrées qui donnent sur l’historique Egon-Eiermann-Bau et est entièrement meublé. L’exposition Internationale du Bâtiment Thüringen l’utilisera comme espace de réunion et d’exposition.
