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Master's thesis


ARCHITECTURE
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09. XS Architecture x MIIY

Status Article for MIIY

Year 2012

XS [Extra-Small] Architecture
Expérimentation du processus Conception | Fabrication via le continuum numérique


Architecture numérique
Parler d'architecture, c'est parler d'histoire. Parler d'histoire, c'est se référer à des périodes, plus ou moins longues, représentant des charnières pour le domaine auquel elles se rapportent. Parler d'histoire c'est donc non seulement parler d'hier mais également parler d'aujourd'hui comme le suggère Benedetto Croce¹ : « Toute histoire est contemporaine ». En architecture, il convient de séparer l'histoire en deux domaines. Ces derniers sont, dans leur désignation, fondamentalement opposés, néanmoins ils sont plus que jamais en constante interaction. Considérons donc le domaine de la pratique architecturale qui concrétise une idée, un projet et la théorie architecturale qui à l'inverse n'est pas dans la réalisation mais dans la diffusion d'idéologies. Lors des dernières décennies, « la pratique architecturale semble avoir évolué beaucoup plus vite que la théorie »² favorisant de fait les expériences architecturales souvent prospectives. Effectivement l'utilisation de l'informatique a révolutionné la production de l'architecture.
Désormais la quasi totalité des bureaux d'architecture travail avec des logiciels de D.A.O et de modélisation 3D. L'innovation numérique provient donc d'autres horizons notamment de l'utilisation d'outils de conception paramétrique qui favorisent et tendent à optimiser le continuum conception-fabrication notamment par soucis de durabilité. Ceux-ci sont également utilisés dans la recherche de nouvelle mise en œuvre automatisée(cf. performance réalisée par les architectes suisses Fabio Gramazio et Matthias Kohler au Frac Orléans en décembre dernier).
L'ENSA³ Lyon propose depuis plusieurs années un studio d'enseignement orienté sur ces pratiques architecturales avancées dont il tire son appellation : SPAA⁴. A cet effet et pour répondre à une demande du consulat des États-Unis l'ensemble du studio a pu, durant une semaine de workshop (concours Green Design), se familiariser avec ces nouveaux outils de conception ainsi que de prendre la mesure des possibilités que proposent les outils numériques en terme de fabrication.


Programme
Ce concours, propose la création de mobilier prenant place aux abords du stade de base-ball se trouvant à Bron. Le banc semblait être l'élément idéal pour traiter cette thématique. Au delà de son utilité et du confort qu'il sait apporter, il permet également d'expérimenter au mieux la conception paramétrique par le biais de deux logiciels: Rhinoceros (modeleur 3D) et son plug-in Grasshopper⁵ (outil paramétrique). Le parti pris est de mettre le corps au centre des préoccupations, l'aspect esthétique du banc ne vient quand second lieu. Nous avons donc étudié les différentes positions (théoriques et réelles) que peux prendre le corps humain sur un banc, une chaise, un fauteuil ou un canapé. La forme finale résulte donc d'une anamorphose des postures représentatives répertoriées: assis, debout, allongé, accoudé et appuyé. Ces cinq postures donnent lieu à une seule et unique forme aux lignes fluides lui conférant légèreté et stature symbolique, effaçant ainsi l'imposante masse nécessaire à sa réalisation. Ces lignes, emblématiques évoquent les transformations continues du mouvement corporel -passant d'une posture à une autre- dans une logique de flux dynamiques faisant in fine écho à ceux qui régissent la société contemporaine.


Conception
La conception s'est faite en trois phases mélangeant esquisse, modélisation numérique et paramétrique. La première a permis d'amener une réponse concrète au problème posé. La deuxième optimise cette réponse en intégrant la notion d'esthétique. La dernière pose les questions de fabrication et d'assemblage.
La base de la réflexion est le parallélépipède suivant: 2000x800x800mm, dimensions standards d'un canapé, mobilier qui intègre-de façon inadaptée- la quasi totalité des postures étudiées. Au sein de ce dernier se trouvent les cinq profils caractéristiques répondant à chacune des positions étudiées. La fluidité de la forme développée s’appuie sur ceux-ci. Chaque profil est divisé en un nombre identique de point, espacés les uns des autres de manière uniformes. C'est une fois reliés les uns aux autres (point 1 du profil A avec le point 1 du profil B puis avec le point 1 du profil C...pour les x points présents sur les profils) qu'ils constituent les premières lignes du banc.
Il faut ensuite fluidifier ces lignes de façon à donner à la production une particularité remarquable. Il convient ainsi de faire varier la distance qui existe entre les profils caractéristiques ce qui a pour impact de multiplier ou de réduire le nombre de profils intermédiaires. Cette deuxième phase fonctionne finalement de paire avec la réflexion sur la fabrication et l'assemblage des profils. Afin de minimiser le gaspillage de la matière, il est nécessaire de séparer les profils en deux catégories: dossier et assise (soit soixante profils par catégorie). La seconde optimisation est réalisée en évidant l'intérieure de chaque profil et permet d'optimiser le poids propre du banc. L'évidage des pièces (n'étant in fine qu'un off-set du contour de celles-ci) prend en compte l'axe selon lequel l'ensemble des pièces seront assembler, apportant ainsi un plus esthétique à la réalisation.


Fabrication
Avant de lancer le processus de fabrication à échelle réelle, les principes de conception et fabrication étudiés numériquement ont été entérinés à l'aide d'une maquette à échelle 1/50ème. En vue d'avoir le maximum de cohérence avec la production finale, cette maquette utilise le même procédé de fabrication: l'usinage numérique. Une CNC permet ainsi la découpe des différents profils et entretoises la constituant. L'ultime contrainte à laquelle il faut encore répondre, avant l'usinage, est celle de la matière. En effet, le nombre de plaque -trois plis pin colle extérieure d'épaisseur 23mm- étant limité, il faut optimiser la répartition des profils sur ces-dernières. La répartition des profils sur les différentes plaques n'a pu se faire autrement que manuellement (via un logiciel de D.A.O). Une fois l'usinage réalisé, il ne reste plus qu'à procéder à l'assemblage qui s'effectue en deux phases. Dans un premier temps il s'agit d'assembler les profils par bloc de dix (ils s'intercalent les uns entre les autres (A-B-A-B)-des entretoises sont ajoutées en sus entre chaque pièce pour rigidifier le tout-) puis de rassembler chacun de ceux-ci en utilisant les deux axes transversaux prévu à cet effet amenant ainsi le point final à ce mobilier.



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¹ (Pescasseroli, 1866 – Naples, 1952) Benedetto Creco est italien. Il fut très impliqué dans la politique de son pays en fondant notamment le Parti Libéral Italien. Il était également philosophe et historien ainsi que critique littéraire, domaine dans lequel il excellait.
² Antoine Picon, Ornement et subjectivité, de la tradition vitruvienne à l'âge numérique. P66-75. Le Visiteur. N°17. Novembre 2011
³ ENSA : Ecole Nationale Supérieure d'Architecture.
⁴ SPAA: Stratégie et Pratiques Architecturale Avancées.
⁵ On peut résumer la relation entre Rhinoceros et Grasshopper avec le conception d'action-réaction. Par exemple un parallélépipède est défini par trois paramètres: sa longueur (L), sa largeur (l) et sa hauteur (h). Le principe est de le définir selon ses paramètres dans l'interface Grasshopper et d'agir sur ceux-ci (par le biais de slider) pour visualiser le résultat en temps réel sur l'interface Rhinoceros.

Oberrealta chapel