{"id":8955,"date":"2019-10-14T10:03:30","date_gmt":"2019-10-14T09:03:30","guid":{"rendered":"http:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=8955"},"modified":"2019-11-11T17:03:15","modified_gmt":"2019-11-11T16:03:15","slug":"larchitecture-courbe-structures-ephemeres-etude-de-cas-sur-lagence-quaternion-design","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/sapi.paris-lavillette.archi.fr\/CTID924\/?p=8955","title":{"rendered":"L’architecture courbe, structures \u00e9ph\u00e9m\u00e8res | \u00c9tude de cas sur l’agence Quaternion Design"},"content":{"rendered":"

\"Quaternion<\/p>\n

Comment l’outil param\u00e9trique permet-il l’\u00e9laboration de structures temporaires transposables ?<\/span><\/strong><\/p>\n

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Quaternion Design<\/a><\/span> – Qu’est ce que c’est ?<\/strong><\/span><\/h1>\n

Quaternion<\/a> est une agence fond\u00e9e en 2016 par deux architectes (Simon Hulin et Mathieu Sudres) bas\u00e9e \u00e0 Toulouse. Celle-ci est compos\u00e9e d’architectes et d’ing\u00e9nieurs.<\/p>\n

Leur objectif :<\/span> Utiliser la conception param\u00e9trique afin de permettre la fabrication de structures \u00e9ph\u00e9m\u00e8res, transposables et adaptables \u00e0 l’\u00e9v\u00e9nement souhait\u00e9<\/p>\n

La m\u00e9thode :<\/span> Le syst\u00e8me Gridshell<\/p>\n

Le domaine :<\/span> Structures install\u00e9es dans l’architecture \u00e9v\u00e9nementielle<\/p>\n

(Exemples de r\u00e9alisations de l’agence en fin d’article)<\/em><\/span><\/p>\n

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\u00ab\u00a0Nos architectures \u00e9ph\u00e9m\u00e8res apportent une valeur ajout\u00e9e, un suppl\u00e9ment d\u2019\u00e2me \u00e0 un \u00e9v\u00e9nement. Attractives, elles valorisent l\u2019image de marque en personnalisant le lieu\u00a0\u00bb commente Mathieu Sudres<\/strong>, co-dirigeant de l\u2019entreprise. \u00ab\u00a0Nos formes sont r\u00e9alis\u00e9es sur-mesure mais fabriqu\u00e9es \u00e0 partir d\u2019un processus standardis\u00e9. En quelque sorte, on fait de la haute-couture pr\u00eate \u00e0 porter.\u00a0\u00bb<\/p>\n<\/blockquote>\n

Citation d’un des dirigeants de l’agence, M.SUDRES, durant une pr\u00e9sentation pour l’un des groupes subventionnant le projet EKILAYA (R\u00e9gion Occitanie)<\/em><\/p>\n

Le site de l’agence Quaternion<\/a><\/p>\n

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L’architecture avec les gridshells<\/strong><\/span><\/h1>\n

Tout d’abord, pour mettre en \u0153uvre ses architectures, l’agence utilise un syst\u00e8me existant depuis des ann\u00e9es, et l’on remani\u00e9 afin de se l’approprier et l’adapter \u00e0 l’architecture qu’ils pr\u00f4nent. Ainsi, Quaternion exploite la technologie des gridshells. <\/strong>Ce terme d\u00e9signe une coque discr\u00e8te obtenue par d\u00e9formation \u00e9lastique d’une grille (en trois axes). Appliqu\u00e9 \u00e0 des structures, la grille poss\u00e8de la forme et la rigidit\u00e9 d\u2019une coque \u00e0 double courbure gr\u00e2ce \u00e0 un treillis (le plus souvent en bois, acier ou composite). La grille est articul\u00e9e \u00e0 chaque n\u0153ud, qui lui permet une r\u00e9sistance et d\u00e9formation facile. Pour obtenir cette r\u00e9sistance, une barre est ajout\u00e9e dans une troisi\u00e8me direction et permet de fabriquer le contreventement de la structure. De base, ce type d’assemblage permet d’assembler la grille \u00e0 plat puis de la soulever avec des grues. Aujourd’hui, les grilles de grandes envergures sont assembl\u00e9es directement sur des \u00e9tais (pour atteindre des formes plus complexes).\u00a0 Les premi\u00e8res structures sont dessin\u00e9s empiriquement \u00e0 l’aide de maquettes suspendues : ainsi elles prennent la forme naturellement et r\u00e9sistes \u00e0 une charge uniforme et r\u00e9partie. Celle-ci correspond \u00e0 la m\u00e9thode du \u00ab\u00a0filet invers\u00e9\u00a0\u00bb.<\/em><\/p>\n

La premi\u00e8re grid shells est apparue en 1896 par l’ing\u00e9nieur Russe Vladimir Choukhov lors de la construction des pavillons d’exposition durant les expositions industrielles-artistiques de Russie.
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\"Pavillon

Pavillon Vladimir Choukhov – 1896<\/p><\/div>\n

Au cours du temps, ce syst\u00e8me de grille sera reprit au cours du 20\u00e8me si\u00e8cle et longuement \u00e9tudi\u00e9. On attribue notamment \u00e0 Frei Otto, le Gridshell, car l’un des pionniers avec son travail scientifique sur ces coques l\u00e9g\u00e8res et disco<\/span>ntinues. <\/span><\/p>\n

Il r\u00e9alisa en 1975 en collaboration avec des ing\u00e9nieurs la toiture d’une halle \u00e0 Mannheim (Allemagne). Celle-ci s’implante dans un parc, le Mannheim Hergoenried et permet d’accueillir en dessous la salle polyvalente. La structure a \u00e9t\u00e9 con\u00e7ue par Frei Otto comme une poutre en treillis incurv\u00e9e et il s’agit l\u00e0 de la plus grande construction de coques en treillis en bois au monde (de l’\u00e9poque). Le multi-hall est consid\u00e9r\u00e9 comme une \u0153uvre majeure de l’architecture, notamment pour son syst\u00e8me de gridshell.
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\"Frei

Mannheim Multihalle Frei Oto, Allemagne, 1975<\/p><\/div>\n

Plus g\u00e9n\u00e9ralement, les gridshells en bois de grande port\u00e9e sont construites en disposant les \u00e9l\u00e9ments de lattes principales \u00e0 plat dans un r\u00e9seau et en les d\u00e9formant pour obtenir la forme aux double courbures. Pour cela deux m\u00e9thodes interviennent. L’une en poussant les \u00e9l\u00e9ments du sol, ou bien en disposant le grillage sur une forme, pour que la grille en \u00e9pouse les formes et qui sera retir\u00e9e par la suite pour laisser les lattes des courbes s’installer. [Figure ci-dessous]<\/em><\/p>\n

\"Gridshell

Gridshell – Par \u00e9l\u00e9ment finis<\/p><\/div>\n

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Le concept EKILAYA<\/span>
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Dans l’objectif de partir du syst\u00e8me de Gridshell, l’agence a souhait\u00e9 mettre en place un nouveau syst\u00e8me, se basant sur un concept d\u00e9j\u00e0 \u00e9tabli. De ce fait, ils ont souhait\u00e9 partir de la forme du gridshell, pour d\u00e9velopper leur propre forme par la suite. C’est ce que nous allons voir par la suite.<\/p>\n

EKILAYA | Concept – Conception<\/span><\/h2>\n

\"Ekilaya<\/p>\n

L’agence a donc mis au point un syst\u00e8me, bas\u00e9 sur le \u00ab\u00a0Gridshell\u00a0\u00bb, tout en se l’apprivoisant. Ainsi ils ont fait recours \u00e0 l’outil informatique, pour gagner en pr\u00e9cision et obtenir des formes tr\u00e8s vari\u00e9es. Ekilaya est donc pour eux la premi\u00e8re architecture en bois \u00e9ph\u00e9m\u00e8re, modulable et r\u00e9utilisable. Celle-ci est une gamme de structure aux applications vari\u00e9es en int\u00e9rieur comme en ext\u00e9rieur, avec un potentiel d\u2019adaptation \u00e0 chaque installation et avec l\u2019int\u00e9gration de couverture et de syst\u00e8mes de fermetures.<\/p>\n

De cette mani\u00e8re, l’entreprise a pu d\u00e9velopper un squelette, o\u00f9 l’on y attribue des contraintes, permettant de faire \u00e9voluer la forme tout en tant conservant une suite logique et une structure fiable (Gr\u00e2ce \u00e0 la conception de leur propre logiciel). Celui-ci est donc pens\u00e9 de mani\u00e8re num\u00e9rique gr\u00e2ce \u00e0 un maillage permettant de former une grille \u00e9lastique.<\/p>\n

Tout d’abord, voici comment la forme est mise en place et le concept install\u00e9. Une fois la forme choisie et d\u00e9finie dans grasshopper, l’\u00e9laboration des d\u00e9tails de liaisons, les ancrages au sol, la toile ainsi que les diff\u00e9rents plans ont \u00e9t\u00e9 trait\u00e9s dans l’environnement 3D Rhinoc\u00e9ros. Ainsi cette cha\u00eene num\u00e9rique leur permet un travail collaboratif entre architectes et ing\u00e9nieurs tout en b\u00e9n\u00e9ficiant d’un gain de temps pour l’\u00e9laboration et la construction par la suite.<\/p>\n

Voici un extrait de la mod\u00e9lisation Grasshopper\/Rhinoc\u00e9ros, entre algorithme et visualisation 3D<\/p>\n

\"Processus

1 \/\/ Courbes, d\u00e9finition de la forme et de son maillage Principe Grasshopper\/Rhinoc\u00e9ros – Squelette et \u00e9laboration de la forme Ekilaya<\/p><\/div>\n

\"Processus

2 \/\/ Empattement et analyse de la grille et de ses efforts Principe Grasshopper\/Rhinoc\u00e9ros – Squelette et \u00e9laboration de la forme Ekilaya<\/p><\/div>\n

\"Processus

3 \/\/ Visualisation compl\u00e8te de la forme et d\u00e9coupe des modules Principe Grasshopper\/Rhinoc\u00e9ros – Squelette et \u00e9laboration de la forme Ekilaya<\/p><\/div>\n

EKILAYA | Conception personnalisable – Modulaire et r\u00e9utilisable – Architecture durable<\/span><\/h2>\n

L’objectif de cette grille est double. D’une part le principe constructif \u00e9tudi\u00e9, il permet de cr\u00e9er une structure, modulaire qui pourra \u00eatre d\u00e9mont\u00e9e, et r\u00e9utilis\u00e9e sur un autre \u00e9v\u00e8nement. Et d’autre part, la fabrication d’un espace, ouvert mais couvert, accueillant \u00e0 l’int\u00e9rieur tout type d’\u00e9v\u00e9nement. Ainsi la structure de ce syst\u00e8me est pens\u00e9 durant la phase conception de sorte \u00e0 permettre par la suite une pr\u00e9fabrication en atelier, et une installation rapide sur site.<\/p>\n

\"Ekilaya<\/p>\n

Voici notamment une vid\u00e9o explicative du principe \u00e9nonc\u00e9 par l’agence.<\/p>\n

\u00c9TAPES DE MODELISATION :<\/strong> \u00c9laboration d’un mod\u00e8le au sol – Transformation en un maillage – Ajout de points d’accroches fixes – Mise en tension de la grille, g\u00e9n\u00e9rant un volume\u00a0 \u00e0 courbures variables – Dessiner la surface au sol et son emprise – Analyse des diff\u00e9rents \u00e9l\u00e9ments – Ajout d’une toile par dessus pour couvrir le tout<\/em><\/p>\n