{"id":11303,"date":"2020-11-15T09:26:45","date_gmt":"2020-11-15T08:26:45","guid":{"rendered":"http:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=11303"},"modified":"2020-11-15T09:27:24","modified_gmt":"2020-11-15T08:27:24","slug":"pavillon-de-recherche-icd-itke-2014-15-icd-itke-universite-de-stuttgart","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=11303","title":{"rendered":"Pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 \/ ICD \/ ITKE Universit\u00e9 de Stuttgart"},"content":{"rendered":"
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\"ICD-ITKE_RP13-14_Image01\"Architectes:\u00a0<\/span>ICD \/ ITKE University of Stuttgart
\n<\/span>Zone:\u00a0<\/span>40\u00a0m\u00b2
\n<\/span>An:\u00a0<\/span>2015
\n<\/span>Institut de conception computationnelle:\u00a0<\/span>Prof.Achim Menges
\n<\/span>Poids de construction:\u00a0<\/span>260 kg
\n<\/span>Volume:\u00a0<\/span>130 m3
\n<\/span>Ville:\u00a0<\/span>Stuttgart
\n<\/span>Pays:\u00a0<\/span>Allemagne<\/span><\/p>\n<\/div>\n

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Le pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 d\u00e9montre le potentiel architectural d’une nouvelle m\u00e9thode de construction inspir\u00e9e par la construction du nid sous-marin de l’araign\u00e9e aquatique.\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 un nouveau processus de fabrication robotique, un coffrage pneumatique initialement flexible est progressivement rigidifi\u00e9 en le renfor\u00e7ant avec des fibres de carbone de l’int\u00e9rieur.\u00a0La coque en composite de fibre l\u00e9g\u00e8re qui en r\u00e9sulte forme un pavillon aux qualit\u00e9s architecturales uniques, tout en \u00e9tant en m\u00eame temps une structure hautement efficace en mati\u00e8re de mat\u00e9riaux.<\/p>\n

\"ICD-ITKE_RP13-14_Image10\"<\/p>\n

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L’Institute for Computational Design (ICD) et l’Institut des structures du b\u00e2timent et de la conception structurelle (ITKE) poursuivent leur s\u00e9rie de pavillons de recherche avec le nouveau pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 \u00e0 l’Universit\u00e9 de\u00a0Stuttgart\u00a0.\u00a0Ces prototypes de b\u00e2timents explorent les potentiels d’application des nouveaux processus de conception informatique, de simulation et de fabrication en architecture.\u00a0Le pavillon a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 l’intersection des domaines de recherche des deux instituts et de leur enseignement collaboratif dans le cadre du programme interdisciplinaire et international ITECH MSc.\u00a0Ce projet prototypique est le r\u00e9sultat d’un an et demi de d\u00e9veloppement par des chercheurs et \u00e9tudiants en architecture, ing\u00e9nierie et sciences naturelles.<\/p>\n

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\"overall<\/p>\n

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Le concept de conception est bas\u00e9 sur l’\u00e9tude des processus de construction biologique des structures renforc\u00e9es de fibres.\u00a0Ces processus sont pertinents pour les applications en architecture, car ils ne n\u00e9cessitent pas de coffrage complexe et sont capables de s’adapter aux diff\u00e9rentes exigences des constructions individuelles.\u00a0Les processus biologiques forment des structures renforc\u00e9es de fibres personnalis\u00e9es d’une mani\u00e8re hautement efficace et fonctionnellement int\u00e9gr\u00e9e.\u00a0\u00c0 cet \u00e9gard, le processus de cr\u00e9ation de sites Web de l’araign\u00e9e de plong\u00e9e sous-marine (Agyroneda Aquatica) s’est av\u00e9r\u00e9 particuli\u00e8rement int\u00e9ressant.\u00a0Ainsi, le processus de construction de la toile des araign\u00e9es aquatiques a \u00e9t\u00e9 examin\u00e9 et les mod\u00e8les de comportement sous-jacents et les r\u00e8gles de conception ont \u00e9t\u00e9 analys\u00e9s, r\u00e9sum\u00e9s et transf\u00e9r\u00e9s dans un processus de fabrication technologique.<\/p>\n

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\"ICD-ITKE_RP14-15_Process11\"<\/p>\n

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L’araign\u00e9e d’eau passe la majeure partie de sa vie sous l’eau, pour laquelle elle construit une bulle d’air renforc\u00e9e pour survivre.\u00a0Tout d’abord, l’araign\u00e9e construit une nappe horizontale sous laquelle la bulle d’air est plac\u00e9e.\u00a0Dans une \u00e9tape suppl\u00e9mentaire, la bulle d’air est renforc\u00e9e s\u00e9quentiellement en d\u00e9posant un agencement hi\u00e9rarchique de fibres de l’int\u00e9rieur.\u00a0Le r\u00e9sultat est une construction stable qui peut r\u00e9sister aux contraintes m\u00e9caniques, telles que les courants d’eau changeants, pour fournir un habitat s\u00fbr et stable \u00e0 l’araign\u00e9e.\u00a0Ce processus de production naturel montre comment des strat\u00e9gies de fabrication adaptatives peuvent \u00eatre utilis\u00e9es pour cr\u00e9er des structures renforc\u00e9es de fibres efficaces.<\/p>\n

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\"ICD-ITKE_RP14-15_Process03\"<\/p>\n

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Pour le transfert de cette s\u00e9quence de formation biologique dans une application de construction de b\u00e2timents, un processus a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 dans lequel un robot industriel est plac\u00e9 dans une enveloppe de membrane support\u00e9e par l’air en ETFE.\u00a0Cette coque souple gonfl\u00e9e est initialement soutenue par la pression de l’air, bien que, en renfor\u00e7ant robotiquement l’int\u00e9rieur avec de la fibre de carbone, elle se rigidifie progressivement en une structure monocoque autoportante.\u00a0Les fibres de carbone ne sont appliqu\u00e9es s\u00e9lectivement que l\u00e0 o\u00f9 elles sont n\u00e9cessaires pour le renforcement structurel, et le coffrage pneumatique est simultan\u00e9ment utilis\u00e9 comme rev\u00eatement de b\u00e2timent fonctionnellement int\u00e9gr\u00e9.\u00a0Il en r\u00e9sulte un processus de construction \u00e9conome en ressources.<\/p>\n

Au d\u00e9but du processus de conception et de construction, la g\u00e9om\u00e9trie de la coque et les principaux emplacements des faisceaux de fibres sont g\u00e9n\u00e9r\u00e9s par une m\u00e9thode de recherche de forme informatique, qui int\u00e8gre les contraintes de fabrication et la simulation structurelle.\u00a0Afin de d\u00e9terminer et d’ajuster les dispositions des fibres, une m\u00e9thode de conception bas\u00e9e sur un agent informatique a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9e.\u00a0Semblable \u00e0 l’araign\u00e9e, un agent num\u00e9rique navigue dans la g\u00e9om\u00e9trie de la coque de surface en g\u00e9n\u00e9rant un chemin de robot propos\u00e9 pour le placement de la fibre.\u00a0Le comportement de l’agent est d\u00e9riv\u00e9 de divers param\u00e8tres de conception interd\u00e9pendants.\u00a0Ce processus de conception informatique permet au concepteur de naviguer et d’int\u00e9grer simultan\u00e9ment ces param\u00e8tres de conception dans diverses orientations et densit\u00e9s de fibres performatives.<\/p>\n

Conform\u00e9ment \u00e0 la strat\u00e9gie de conception informatique adaptative, un processus de fabrication robotique prototypique a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 pour le renforcement en fibre de carbone \u00e0 l’int\u00e9rieur d’une membrane flexible.\u00a0L’\u00e9volution de la rigidit\u00e9 du coffrage pneumatique et les fluctuations de d\u00e9formation qui en r\u00e9sultent pendant le processus de placement des fibres posent un d\u00e9fi particulier \u00e0 la commande du robot.\u00a0Afin de s’adapter \u00e0 ces param\u00e8tres pendant le processus de production, la position actuelle et la force de contact sont enregistr\u00e9es via un syst\u00e8me de capteur int\u00e9gr\u00e9 et int\u00e9gr\u00e9es dans la commande du robot en temps r\u00e9el.\u00a0Le d\u00e9veloppement d’un tel syst\u00e8me cyber-physique permet un retour constant entre les conditions r\u00e9elles de production et la g\u00e9n\u00e9ration num\u00e9rique de codes de commande de robot.\u00a0Cela ne repr\u00e9sente pas seulement un d\u00e9veloppement important dans le cadre de ce projet,<\/p>\n

\"ICD-ITKE_RP14-15_Process04\"Le caract\u00e8re prototypique du processus de fabrication a n\u00e9cessit\u00e9 le d\u00e9veloppement d’un outil robotis\u00e9 sur mesure qui permet le placement de fibres de carbone sur la base de donn\u00e9es de capteurs int\u00e9gr\u00e9s.\u00a0Le d\u00e9veloppement technique de cet outil est devenu une partie int\u00e9grante du processus de conception architecturale.\u00a0Ce processus a \u00e9galement pos\u00e9 des d\u00e9fis particuliers pour le syst\u00e8me de mat\u00e9riaux.\u00a0L’ETFE a \u00e9t\u00e9 identifi\u00e9 comme un mat\u00e9riau appropri\u00e9 pour le coffrage pneumatique et l’enveloppe int\u00e9gr\u00e9e du b\u00e2timent, car il s’agit d’un mat\u00e9riau de fa\u00e7ade durable et ses propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques minimisent la d\u00e9formation plastique lors de la mise en place des fibres.
\n\"SONY<\/p>\n

\"ICD-ITKE_RP14-15_Process22\"<\/p>\n

Un haut degr\u00e9 d’int\u00e9gration fonctionnelle est obtenu gr\u00e2ce \u00e0 l’utilisation du film ETFE comme coffrage pneumatique et\u00a0l’enveloppe du b\u00e2timent.\u00a0Cela permet d’\u00e9conomiser la consommation de mat\u00e9riaux des techniques de coffrage conventionnelles ainsi qu’une installation de fa\u00e7ade suppl\u00e9mentaire.\u00a0Un adh\u00e9sif composite a fourni une liaison appropri\u00e9e entre le film ETFE et les fibres de carbone.\u00a0Pendant la production, neuf m\u00e8ches de fibre de carbone pr\u00e9-impr\u00e9gn\u00e9es sont plac\u00e9es en parall\u00e8le.\u00a045 km de m\u00e8ches de carbone ont \u00e9t\u00e9 pos\u00e9s \u00e0 une vitesse moyenne de 0,6 m min sur 5 km de trajectoire du robot.\u00a0Ce processus additif permet non seulement le placement orient\u00e9 contrainte du mat\u00e9riau composite en fibres, mais il minimise \u00e9galement les d\u00e9chets de construction associ\u00e9s aux processus de construction typiquement soustractifs.\u00a0Le pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 couvre une superficie d’environ 40 m2 et un volume interne d’environ 130 m3 avec une port\u00e9e de 7,5 m et une hauteur de 4,1 m.\u00a0Le poids total de la construction n’est que de 260 kg, ce qui correspond \u00e0 un poids de 6,5 kg \/ m2.<\/p>\n

Le pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 sert de d\u00e9monstrateur pour les techniques avanc\u00e9es de conception informatique, de simulation et de fabrication et montre le potentiel innovant de la recherche et de l’enseignement interdisciplinaires.\u00a0Le b\u00e2timent prototypique exprime le caract\u00e8re anisotrope du mat\u00e9riau composite en fibre comme une qualit\u00e9 architecturale et refl\u00e8te les processus sous-jacents dans une nouvelle texture et structure.\u00a0Le r\u00e9sultat est non seulement une construction particuli\u00e8rement efficace en termes de mat\u00e9riaux, mais aussi un d\u00e9monstrateur architectural innovant et expressif.<\/p>\n

\"ICD-ITKE_RP14-15_Process13\"<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Architectes:\u00a0ICD \/ ITKE University of Stuttgart Zone:\u00a040\u00a0m\u00b2 An:\u00a02015 Institut de conception computationnelle:\u00a0Prof.Achim Menges Poids de construction:\u00a0260 kg Volume:\u00a0130 m3 Ville:\u00a0Stuttgart Pays:\u00a0Allemagne     Le pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 d\u00e9montre le potentiel architectural d’une nouvelle m\u00e9thode de construction inspir\u00e9e par la construction du nid sous-marin de l’araign\u00e9e aquatique.\u00a0Gr\u00e2ce \u00e0 un nouveau processus de fabrication robotique, un coffrage pneumatique initialement flexible est progressivement rigidifi\u00e9 en le renfor\u00e7ant avec des fibres de carbone de l’int\u00e9rieur.\u00a0La coque en composite de fibre l\u00e9g\u00e8re qui en r\u00e9sulte forme un pavillon aux qualit\u00e9s architecturales uniques, tout en \u00e9tant en m\u00eame temps une structure hautement efficace en mati\u00e8re de mat\u00e9riaux.   L’Institute for Computational Design (ICD) et l’Institut des structures du b\u00e2timent et de la conception structurelle (ITKE) poursuivent leur s\u00e9rie de pavillons de recherche avec le nouveau pavillon de recherche ICD \/ ITKE 2014-15 \u00e0 l’Universit\u00e9 de\u00a0Stuttgart\u00a0.\u00a0Ces prototypes de b\u00e2timents explorent les potentiels d’application des nouveaux processus de conception informatique, de simulation et de fabrication en architecture.\u00a0Le pavillon a \u00e9t\u00e9 d\u00e9velopp\u00e9 \u00e0 l’intersection des domaines de recherche des deux instituts et de leur enseignement collaboratif dans le cadre du programme interdisciplinaire et international ITECH MSc.\u00a0Ce projet prototypique est le r\u00e9sultat d’un an et demi […]<\/p>\n","protected":false},"author":236,"featured_media":11305,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[33],"tags":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11303"}],"collection":[{"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/236"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=11303"}],"version-history":[{"count":9,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11303\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":11321,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/11303\/revisions\/11321"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/media\/11305"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=11303"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=11303"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=11303"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}