{"id":8947,"date":"2019-11-04T09:34:34","date_gmt":"2019-11-04T08:34:34","guid":{"rendered":"http:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=8947"},"modified":"2019-11-18T10:25:13","modified_gmt":"2019-11-18T09:25:13","slug":"pavillon-icd-itke","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=8947","title":{"rendered":"PAVILLON ICD\/ ITKE"},"content":{"rendered":"

PAVILLON ICD\/ITKE 2011 <\/strong><\/p>\n

\"stringio\"<\/p>\n

STUTTGART, Allemagne<\/em><\/p>\n

https:\/\/www.stylepark.com\/de\/news\/computerbasierte-planung-und-robotische-fertigung\"l2_v330016_958_480_723-12\"<\/a><\/p>\n

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En \u00e9t\u00e9 2011, l’Institut de conception informatique (ICD) et l’Institut des structures de construction et de conception structurelle (ITKE), en collaboration avec des \u00e9tudiants de l’Universit\u00e9 de Stuttgart, ont r\u00e9alis\u00e9 un pavillon de recherche provisoire en bois bionique en bois \u00e0 l’intersection de l’enseignement et de la recherche<\/span> .<\/span> Le projet explore le transfert architectural des principes biologiques de la morphologie du squelette de la plaque de l\u2019oursin \u00e0 l\u2019aide de nouvelles m\u00e9thodes de conception et de simulation sur ordinateur, ainsi que de m\u00e9thodes de fabrication contr\u00f4l\u00e9es par ordinateur pour la mise en \u0153uvre de son b\u00e2timent.<\/span> Une innovation particuli\u00e8re consiste en la possibilit\u00e9 d’\u00e9tendre efficacement les principes bioniques reconnus et les performance<\/span><\/span>s associ\u00e9es \u00e0 une gamme de g\u00e9om\u00e9tries diff\u00e9rentes par le biais de processus de calcul, ce qui est d\u00e9montr\u00e9 par le fait que la morphologie complexe du pavillon pourrait \u00eatre construite exclusivement avec des feuilles de contreplaqu\u00e9 extr\u00eamement minces.<\/span> (6,5 mm).<\/span><\/span><\/p>\n

\"images\"\"index\"<\/p>\n<\/div>\n

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SYST\u00c8ME BIOLOGIQUE<\/em><\/strong><\/span><\/p>\n

Le projet vise \u00e0 int\u00e9grer la capacit\u00e9 performative des structures biologiques dans la conception architecturale et \u00e0 tester les syst\u00e8mes mat\u00e9riaux spatiaux et structuraux r\u00e9sultants \u00e0 grande \u00e9chelle. L’accent a \u00e9t\u00e9 mis sur le d\u00e9veloppement d’un syst\u00e8me modulaire qui permet un haut degr\u00e9 d’adaptabilit\u00e9 et de performance en raison de la diff\u00e9renciation g\u00e9om\u00e9trique des composants de la plaque et des articulations digitales fabriqu\u00e9es de mani\u00e8re robotique. Lors de l’analyse de diff\u00e9rentes structures biologiques, la morphologie du squelette de la plaque du dollar des sables, une sous-esp\u00e8ce de l’oursin (Echinoidea), est devenue d’un int\u00e9r\u00eat particulier et a par la suite fourni les principes de base de la structure bionique r\u00e9alis\u00e9e. La coque squelettique du dollar de sable est un syst\u00e8me modulaire de plaques polygonales, reli\u00e9es entre elles par des saillies en calcite \u00e0 la forme de doigts. La capacit\u00e9 de charge \u00e9lev\u00e9e est obtenue par la disposition g\u00e9om\u00e9trique particuli\u00e8re des plaques et leur syst\u00e8me de liaison. Par cons\u00e9quent, le dollar des sables constitue le mod\u00e8le le plus appropri\u00e9 pour les coques en \u00e9l\u00e9ments pr\u00e9fabriqu\u00e9s. De m\u00eame, les joints \u00e0 doigts traditionnels g\u00e9n\u00e9ralement utilis\u00e9s en menuiserie comme \u00e9l\u00e9ments de connexion peuvent \u00eatre consid\u00e9r\u00e9s comme l\u2019\u00e9quivalent technique des saillies en calcite du dollar de sable.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

\"18_closeuparch\"\"11_rh2028-0014\"<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n

TRANSFERT DE MORPHOLOGIE<\/strong><\/span><\/p>\n

Suite \u00e0 l’analyse du dollar de sable, la morphologie de la structure de ses plaques a \u00e9t\u00e9 int\u00e9gr\u00e9e dans la conception d’un pavillon. Trois bords de plaque se rencontrent toujours en un seul point, principe qui permet la transmission des forces normales et des forces de cisaillement, mais pas de moments de flexion entre les joints, ce qui donne une structure \u00e0 la fois flexible et d\u00e9formable. Contrairement \u00e0 la construction l\u00e9g\u00e8re traditionnelle, qui ne peut \u00eatre appliqu\u00e9e que pour charger des formes optimis\u00e9es, ce nouveau principe de conception peut \u00eatre appliqu\u00e9 \u00e0 une large gamme de g\u00e9om\u00e9tries personnalis\u00e9es. Le potentiel \u00e9lev\u00e9 de cette approche en mati\u00e8re de l\u00e9g\u00e8ret\u00e9 est \u00e9vident, car le pavillon ne peut \u00eatre construit qu\u2019en feuilles de contreplaqu\u00e9 de 6,5 mm d\u2019\u00e9paisseur, malgr\u00e9 sa taille consid\u00e9rable. Par cons\u00e9quent, il avait m\u00eame besoin d’un ancrage au sol pour r\u00e9sister aux charges d’aspiration du vent.<\/p>\n

Outre ces principes de construction et d’organisation, d’autres propri\u00e9t\u00e9s fondamentales des structures biologiques sont appliqu\u00e9es dans le processus de conception informatique du projet:<\/p>\n

H\u00e9t\u00e9rog\u00e9n\u00e9it\u00e9: La taille des cellules n’est pas constante mais s’adapte \u00e0 la courbure et aux discontinuit\u00e9s locales. Dans les zones \u00e0 faible courbure, les cellules centrales mesurent plus de deux m\u00e8tres de haut, tandis qu\u2019au bord elles n\u2019atteignent que un demi-m\u00e8tre.
\nAnisotropie: Le pavillon est une structure directionnelle. Les cellules s’\u00e9tirent et s’orientent en fonction des contraintes m\u00e9caniques.
\nHi\u00e9rarchie: le pavillon est organis\u00e9 en une structure hi\u00e9rarchique \u00e0 deux niveaux. Au premier niveau, les joints des doigts des feuilles de contreplaqu\u00e9 sont coll\u00e9s pour former une cellule. Au deuxi\u00e8me niveau hi\u00e9rarchique, une simple connexion \u00e0 vis relie les cellules, permettant ainsi l\u2019assemblage et le d\u00e9sassemblage du pavillon. Au sein de chaque niveau hi\u00e9rarchique, seules trois plaques – respectivement trois ar\u00eates – se rencontrent exclusivement en un point, assurant ainsi des ar\u00eates flexibles pour les deux niveaux.<\/p>\n

\"06_analysismatrix\"\"diagram11\"<\/p>\n

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CONCEPTION INFORMATIQUE ET PRODUCTION ROBOTIQUE<\/strong><\/span><\/p>\n

Pour la conception, le d\u00e9veloppement et la r\u00e9alisation de la morphologie complexe du pavillon, il est indispensable de disposer d\u2019une boucle d\u2019information num\u00e9rique ferm\u00e9e entre le mod\u00e8le de projet, les simulations par \u00e9l\u00e9ments finis et la commande num\u00e9rique par ordinateur. La recherche de forme et la conception structurelle sont \u00e9troitement li\u00e9es. Un sch\u00e9ma d’\u00e9change de donn\u00e9es optimis\u00e9 a permis de lire de mani\u00e8re r\u00e9p\u00e9t\u00e9e la g\u00e9om\u00e9trie complexe dans un programme d’\u00e9l\u00e9ments finis afin d’analyser et de modifier les points critiques du mod\u00e8le. En parall\u00e8le, les assemblages coll\u00e9s et boulonn\u00e9s ont \u00e9t\u00e9 test\u00e9s exp\u00e9rimentalement et les r\u00e9sultats ont \u00e9t\u00e9 inclus dans les calculs de structure.<\/p>\n

Les plaques et les articulations des doigts de chaque cellule ont \u00e9t\u00e9 produites avec le syst\u00e8me de fabrication robotique de l\u2019universit\u00e9. En utilisant des routines programm\u00e9es sur mesure, le mod\u00e8le de calcul a fourni la base pour la g\u00e9n\u00e9ration automatique du code machine (NC-Code) pour le contr\u00f4le d’un robot industriel \u00e0 sept axes. Cela a permis la production \u00e9conomique de plus de 850 composants g\u00e9om\u00e9triquement diff\u00e9rents, ainsi que de plus de 100 000 joints \u00e0 doigts librement dispos\u00e9s dans l’espace. Apr\u00e8s la production robotis\u00e9e, les panneaux de contreplaqu\u00e9 ont \u00e9t\u00e9 assembl\u00e9s pour former les cellules. L\u2019assemblage des modules pr\u00e9fabriqu\u00e9s s\u2019est d\u00e9roul\u00e9 sur le campus municipal de l\u2019Universit\u00e9 de Stuttgart. Tous les travaux de conception, de recherche, de fabrication et de construction ont \u00e9t\u00e9 r\u00e9alis\u00e9s conjointement par des \u00e9tudiants et des chercheurs du corps professoral.<\/p>\n

\"09_fp11-207_cassetteassembly\"\"10_fp11-208_cassetteassembly\"\"07_roboticfabrication\"<\/p>\n

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Le pavillon de recherche a \u00e9t\u00e9 l\u2019occasion d\u2019\u00e9tudier des m\u00e9thodes de construction bionique modulaire utilisant des surfaces de formes libres pr\u00e9sentant des caract\u00e9ristiques g\u00e9om\u00e9triques diff\u00e9rentes tout en d\u00e9veloppant deux entit\u00e9s spatiales distinctes: un grand espace int\u00e9rieur avec une couche interne poreuse et une grande ouverture, faisant face \u00e0 la place publique situ\u00e9e entre les b\u00e2timents de l\u2019Universit\u00e9,<\/span> et un espace interstitiel plus petit, envelopp\u00e9 entre les deux couches, qui pr\u00e9sente la logique constructive de la coque \u00e0 double couche.<\/span><\/span>\"l2_v330016_958_480_336-24\"<\/p>\n

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CONCLUSION
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Le pavillon\u00a0 de recherche r\u00e9alis\u00e9 en 2011 est-il une architecture param\u00e9trique?<\/strong><\/p>\n

Avec certitude, la r\u00e9ponse sera positive et pourquoi?- Parce qu’une architecture param\u00e9trique est une approche innovante qui permet de g\u00e9n\u00e9rer des formes \u00e0 g\u00e9om\u00e9trie complexe \u00e0 partir de l\u2019exploitation d\u2019une grande quantit\u00e9 de donn\u00e9es. De pus, on pourrait dire que ce pavillon est une architecture param\u00e9trique parce qu’il questionne le nouveau r\u00f4le de l\u2019architecte et du designer qui ne sont plus des simples cr\u00e9ateurs de formes et d\u2019espaces, mais plut\u00f4t des coordinateurs d\u2019un processus organique et complexe capable d\u2019interpr\u00e9ter et de transformer les donn\u00e9es.<\/p>\n

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