The Ongreening Pavilion- Londres, 2014

 

 

Nous allons décrire dans cet article un bel exemple de continuum numérique en architecture. C’est l’œuvre d’une collaboration entre Ongreening Team et Ramboll Computational Design ayant abouti à un pavillon en bois dont la couverture ressemble à une grille. L’organisme OnGreening avait pour mission de construire un pavillon créant un espace propice à la tenue de conférences, c’est à dire protégé de la foule durant un des plus grands évènement de conception durable, de construction et d’environnement bâti.

L’approche structurelle consista à trouver une bon équilibre entre la forme et le matériau bois utilisé. L’ensemble des lattes sont connectés à leurs intersections pour former une structure doublement courbée. On constate une ressemblance avec le stade olympique de Pékin des architectes suisses Herzog & de Meuron. Sauf que cette structure n’est pas faite d’acier, facilement moulable et pliable. Non, celle-ci est faite de fines lattes en lamellé-collé de 6,5 mm d’épaisseur. Ces dernières peuvent supporter d’importantes contraintes tout en gardant la forme désirée. Compte-tenu du caractère quelque peu aléatoire de la topologie des lattes, la structure finale fut extrêmement rigide malgré l’utilisation de matériaux légers. L’ensemble des lattes fixées se comportent comme une structure continue et unique. La structure, entièrement démontable fut érigée à l’Ecobluid de 2014, à Londres.

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Un cahier des charges et de premières idées

A la fin de l’année 2013, Ramboll Computational Design (RCD) fut contacté par Ongreening
Ltd pour l’assister lors de la fabrication d’un pavillon éphémère, marquant le lancement de leur nouvelle plateforme web traitant du sujet des constructions durable et non polluantes. Le cahier des charges leurs imposait un pavillon démontable, fait de bois, le tout devant s’insérer dans un rectangle de 8 par 10 mètres.

Durant la première phase de recherche, Ongreening avait pour objectif de construire un pavillon dont la grille en bois seraient faitedans un même plan, et non par superposition de lattes. Mais compte-tenu des contraintes du site et du peu d’espace disponible, l’idée fut abandonnée. Un nouveau concept fut adopté : celui de courber chaque latte successivement. Cela offrait donc des formes de pavillon plus variées et ambitieuses, mais qui impliquait des problématiques d’assemblage plus complexes. La technique de construction choisie fut similaire au Pavillon Faraday de Nicholas construit en 2013 (voir photo ci-dessous).

 

Pour le pavillon Faraday, au niveau des intersections des tubes en polymère, on constate qu’il existe des forces de torsion et surtout de rotation. Compte-tenu de la forme tubulaire et du jeu existant entre les tubes, il n’y a pas de conséquences sur la structure générale. Par contre, dans le cas du pavillon Ongreening, cela est plus complexes car les fibres des lattes ont un sens à respecter pour éviter la rupture.

 

Le processus de conception

Ci-dessus, un diagramme s’apparentant à un algorithme mathématique ayant permis de générer le Ongreening pavillon.

Ci-dessous, les 6 étapes ayant permis la réalisation de la forme principale du pavillon.

 

Des points sont placés atour du cercle interne.

De ces derniers, des segments sont tracés, créant une forme rayonnante.

Les bouts de segments dépassant l’ellipse extérieure sont éliminés.

L’ensemble des segments sont ensuite « détendus » afin d’agrandir leurs longueurs.

Ainsi il est possible de contraindre verticalement les courbes.

Enfin, des ajustements de longueur sont faits suivant la logique d’une fonction trigonométrique. Et dire qu’on pense que les mathématiques ne servent à rien.

 

La première étape consiste chercher une forme courbe et plane respectant les dimensions de l’emprise. De cette première surface, on engendre autour une succession de lattes primaires suivant des lignes géodésiques, c’est à dire « une courbe d’une surface telle que l’arc joignant deux points soit le plus court de tous les arcs de cette surface joignant ces deux points ». (Définition du Larousse en ligne).

Dans un second temps, des lattes secondaires encerclent les primaires de manière aléatoire. Après analyse par le logiciel Karamba3d, les intersections furent redéfinies manuellement pour assurer design et rigidité de la structure. Il participa également à définir l’ordre de superposition des lattes afin de minimiser les supports requis durant l’assemblage. Les points de jonction furent repérés gelant ainsi la forme finale. Grâce à l’utilisation de Grasshopper en temps réel, l’équipe a pu améliorer la structure avant de valider la forme finale.

 

Après définition des lattes primaires, venons-en aux lattes secondaires. D’après la demande du client, celles-ci devaient donner l’impression d’avoir été placées aléatoirement, de sorte à donner une impression de tissage. Les lattes secondaires embrassent la structure primaire et lui donne de la rigidité dans toutes les directions. A la manière de la première étape, des points de jonctions sont placés aléatoirement fixant l’origine de vecteurs, donnant diverses directions aux lattes. Ces dernières sont plus larges de 10 mm, soit 75 mm.

 

Voici ci-dessous le plan structurel et hiérarchisé de la structure finale :

 

Une fois la seconde couche générée, on analyse numériquement en temps réel l’ensemble de la structure afin d’identifier et d’anticiper les futures déformations.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Reportage photo

 

 

 

 

 

 

Sources :

• https://www.researchgate.net/profile/Christoph_Gengnagel/publication/262360987/figure/fig6/AS:668571046785042@1536411167723/The-Faraday-Pavilion-at-Roskilde-Festival-2012.png
• https://www.karamba3d.com/projects/ongreening-pavilion/
• http://www.atelier2.it/opere/ongreening-pavilion/