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  • S8-S2 PREPARATION A LA RECHERCHE

DE 1 : Enveloppes structurelles

Semestre 8

Responsable(s) : Bruno Person

Enseignant(s) : Milovann Yanatchkov

  • Année : 4
  • Semestre : 8
  • E.C.T.S : 7
  • Coefficient : 8,00
  • Compensable : oui
  • Stage : non
  • Session de rattrapage : oui
  • Mode : option
  • Affilié à un groupe : non

Objectifs pédagogiques

L’évolution des outils informatiques de conception, la convergence en cours entre les outils de dessins et de calculs (structures, énergétiques, acoustique, eco-construction) permet de prédire une évolution de la forme architecturale.

 

Parmi les diverses formes d’évolution, certaines utiliseront les possibilités de calcul des structures en interaction avec le dessin en volume de l’architecture libéré de la maquette traditionnelle.

 

Des projets sont construits, des formes existent en maquette informatique, des architectures qui ne peuvent se dessiner à la main. Certaines recherches appelées morpho-écologies, nouvelles tectoniques, etc. deviennent envisageables réellement grâce aux liaisons avec les logiciels de calcul des matériaux qui leur donnent une existence théorique. La culture structurelle récente permet d’entrevoir de nouvelles structures, moins systématiques, développant ainsi un expressionisme structurel.

 

Un regard critique est nécessaire dès lors que la forme est générée par la machine : la maîtrise du projet dans toutes ses composantes devient un enjeux de haut niveau. Ce séminaire est orienté sur la recherche dans le domaine des structures et des enveloppes complexes, à partir de l’état de la recherche actuelle.

 

L'une des conséquences est la fusion de l'enveloppe et de la structure, comme le montre de nombreux projets construits, d’où le nom du séminaire « Enveloppes structurelles ».

La recherche sur les matériaux qui peuvent les constituer, et notamment les enveloppes structurelles, devient d’actualité.

 

Le cours introductif porte sur la 'Serpentine Gallery 2002' de Toyo Ito et Cecil Balmond. La démarche de projet et le résultat construit sont tout aussi importants.

Contenu

Ce séminaire est le complément du cours « Morphogénèses numériques » et approfondis les enseignements.

L’enseignement comprend deux parties :

- un enseignement d’informatique approfondi: logiciel Rhinocéros / Grasshopper ou Revit / Dynamo (algorithme de génération de structures, de surfaces).

- un enseignement des structures et des enveloppes par l'étude de cas.

Les thèmes de recherches proposés aux étudiants portent sur les rapports entre les théories architecturales et les théories de la construction, la conception paramétrique, la conception des enveloppes simples ou des enveloppes de compositions multiples, des structures en façade, des enveloppes structurelles, des formes complexes, de l'éco-conception, de la maitrise de la lumière et la fabrication numérique.

 

 

1-Géométrie et Informatique:

Morphologie des surfaces, surfaces complexes, formes non platoniciennes en utilisant le logiciel Rhinoceros avec Grasshopper ou Revit, pour apprendre la fabrication paramétrique du projet.

Le perfectionnement en géométrie et en informatique a pour but de mettre l’étudiant en situation de produire son dossier de recherche.

 

2-Structures:

Structures spatiales

Structures hybrides : les structures hybrides sont formées d’éléments surfaciques et d’éléments barres organisés dans une géométrie structurelle.

Exo-structures: la structure est à l'extérieure de l'enveloppe (Tours, Stades, etc.)

 

3-Enveloppes:

Rappel des principes d’étanchéité à l’air et à l’eau, d’isolation thermique et acoustique.

Transparences et opacités. Fabrication du climat.

Matières et durabilité. Eco-conception.

 

4-Fabrication:

Fabrication informatisée des éléments de structures et d’enveloppe

Travaux

Recherches 1:

Etudes de cas de réalisation d’un projet comportant une enveloppe structurelle

Exposés sur un ouvrage traitant de morpho-écologie, de fabrication numérique, de théories avancées des structures et des enveloppes, de conception paramétrique.

 

Recherches 2

Projet de structure et d’enveloppe : filtre à lumière. Enoncé des critères de modification de la forme et fabrication paramétrique du projet. Analyse des performances.

Construction de maquettes numériques et réelles.

Recherches sur les matériaux de structures et d’enveloppes. Mis au point d’un prototype.

 

 

Finalité

Conception paramétrique niveau2

Fabrication numérique

Plans, maquettes et réalisation pratique

Construire en bois, en acier ou en béton, à l’échelle1 un espace défini par une structure et une enveloppe, dont la fabrication des éléments est entièrement numérique.

Bibliographie

Morpho-Ecologies

Eds. Michael Hensel and Achim Menges

AA Publications, Londres, 2006

 

Atlas of Novel Tectonics

Reiser+Umemoto

Princeton Architectural Press, 2006

 

Tooling

Aranda/Lasch

Princeton Architectural Press, 2006

 

Informal

Cecil Balmond

Prestel, 2002

 

Element

Cecil Balmond

Prestel, 2002

 

Crossover

Cecil Balmond

Prestel, 2013

 

Architectural Geometry

H.Pottman, A.Asperl, M.Hofer, A.Kilian

Bentley Institute Press – 2007.

 

Mathématiques et Architecture

Jane Burry, Mark Burry

Actes Sud, 2010

 

Architecture et Design Contemporain

Conception et Fabrication numériques

Jacobo Krauel

LINKS, 2010

 

Culture Numérique et architecture

Antoine Picon

Birkhauser 2010

Informations supplémentaires

Un résumé de chaque cours est fourni sur support numérique.

Informations annexes

Recherches sur les enveloppes structurelles

Utilisation de Rhino et Grasshopper

Conception paramétrique et fabrication numérique