ICD et ITKE
La recherche dans le domaine des matériaux et des processus de fabrication sert permet des innovations dans la construction avancée. Le Institute for Computational Design and Construction (ICD) et le Institute of Building Structures and Structural Design (ITKE) avec des étudiants de l’université de Stuttgart ont travaillé depuis des années à créer des pavillons expérimentaux. Ces structures racontent en une certaine façon l’histoire du design assisté par ordinateur.
Le ICD travaille principalment dans deux domaines de la recherche: Le développement théorique et pratique des processus de design computationnel génératif et l’usage de la robotique.
De sa part, le ITKE travaille plutôt sur la partie structurelle de l’architecture. Son objectif est de dépasser les limites de la technique en appliquant les dernières technologies et innovations en ingénierie civile et sciences des matériaux.
Exemples de pavillions
Chaque année le ICD et le ITKE créent un nouveau pavillion se basant sur des connaissances en sciences de matériax, processus de fabrication et biologie. Je vais présenter quelques exemples.
Pavillion 2014-2015
Cette construction imite un système utilisé par une araignée sous l’eau pour construire ses toiles. En premier est placé un coffrage en ETFE (un plastique transparent léger) qui est peu à peu renforcé avec des fils de fibre de carbone, cette partie est la plus innovante et aussi la plus difficile puisque les fibres sont placées par un robot situé à l’intérieur de la « bulle » qui est auparavant programmé pour détecter la surface. Le parcours du bras robotique est calculé de façon à construire une structure qui s’adapte parfaitement aux besoins spécifiques de la forme. Ce système permet de ne pas gaspiller du matériel en créant une structure très légère.
Pavillion elytra filament (2017)
Ce pavillion fut construit pour une exposition du musée Vitra. Dans ce cas, le système de ce pavillion se base sur la coque des scarabés Elytra. La couverture est formée par 40 modules exagonaux. Ces modules sont fabriqués avec une base hexagonale à laquelle est ajouté de la fibre de carbone et de la fibre de verre embibées dans de la résine qui permet de les faire durcir encore plus. Chacun des modules a une disposition différente des fibres, résultat du calcul structurel réalisé au préalable.
Pavillion 2011-2012
Cet exemple base sa structure sur celle du squellete d’un oursin de mer. Le squelette de cet animal est composé de planches polygonales jointes entre elles avec un système spécifique (symilaire aux « finger joints »). Les planches utilisées sont toujours trois par trois, de cette façon la répartition des charges est meilleure. Les planches sont différentes entre elles de façon à permettre de s’adapter à n’importe quelle forme. Chacune des pièces est fabriquée avec une machine de découpe en 6 axes. La structure est en premier testée par ordinateur puis chacune des pièces est fabriquée pour finalement construire le pavillion sur place.
Conclusion
Je pense que ce type de systèmes de production sont très innovants et très intéressants mais que pour certains cas. La plus grande partie de l’architecture produite avec des robots ou des systèmes symilaires est toujours appliquée à petite échelle. Je pense que ces systèmes peuvent être dans certains cas beaucoup mieux adaptés à des situations, mais que par méconnaissance ou manque de popularité ne sont pas si souvent utilisés.