Chaire industrielle de recherche sur la
construction écoresponsable en bois

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PhD RDC 01 - Matérialisation d’une architecture biophilique au moyen de structures bois en résille

Philippe Charest Doctorat, Architecture, ULaval
Direction: André Potvin
Codirection: Sylvain MÉNARD

Ce projet a débuté en septembre 2015.

Problématique

Les débuts de l’architecture numérique s’inscrivent dans le prolongement des questionnements sur la complexité amorcée par les architectes postmodernes. En opposition avec le déconstructivisme qui voue un culte à la fracture, à l’incongruité et à la juxtaposition, les architectes numériques définissent la complexité par la souplesse, la fusion et le pliage. Dans les années 1990, l’arrivée des logiciels de modélisation favorise un certain polymorphisme organique qui porte un tout nouveau regard sur la tectonique. Les savoirs constructifs développés au cours des derniers siècles semblent maintenant relever d’un passé distant. L’aspect quasi immatériel des surfaces, la quête d’une fluidité absolue, le fait que celles-ci semblent brouiller toutes notions de structure et de gravité s’expriment en rupture avec la façon de penser l’architecture comme une stratification de poutres et de colonnes. Avec la possibilité de travailler aussi bien à l’échelle du bâtiment qu’à celle du détail, l’outil numérique laissait présager un renforcement de l’adéquation entre la forme et la technique. Pourtant, plusieurs projets construits illustrent une contradiction entre la fluidité de l’enveloppe et la prédominance de la structure. L’utilisation de procédés constructifs traditionnels dans la réalisation de formes complexes est à la base d’un décuplement du temps de chantier en d’une surutilisation de la quantité de matériaux.

Les objectifs de recherche

Les résilles se présentent comme une solution constructive crédible face aux nouveaux enjeux formels de la conception numérique. En poussant, tirant et déformant la grille à l’aide de grues, d’échafaudages et de vérins, il est possible d’obtenir un large éventail de géométries qui s’apparentent à celles conçues avec les logiciels de modélisation. Voici les objectifs généraux du projet de recherche :

– Intégrer la forme architecturale à son environnement

– Mesurer le potentiel structural des treillis

– Favoriser l’utilisation du bois dans des systèmes constructifs innovants

– Qualifier les ambiances lumineuses générées

– Documenter la phase de construction et les limites d’application

Méthodologie

La recherche-création est au cœur de la méthodologie utilisée. Cette approche s’inscrit donc dans un processus itératif où la théorie informe la conception et où les explorations créatives offrent une nouvelle vision de la théorie. Le projet de recherche explore le thème de la complexité à l’aide d’un logiciel paramétrique qui permet d’échapper aux limites des outils traditionnels de modélisation et d’accélérer la production de modèles présentant de légères variations. Grasshopper est un logiciel libre accès de conception algorithmique qui est supporté par une imposante communauté incluant des développeurs, des étudiants, des professeurs et des professionnels. Cet outil permet de démocratiser la programmation par une interface graphique conviviale. En définissant la forme, la structure, la matière et l’enveloppe comme 4 axes ayant 4 niveaux de complexité, on est en mesure de générer une banque de 256 prototypes aux potentiels variés dont les enjeux relatifs à la construction sont évalués par leur fabrication. Le but est d’aider les concepteurs à déterminer le niveau adéquat de complexité à choisir dans chacun des axes pour concevoir des bâtiments aux formes pertinentes qui transfèrent efficacement les efforts, minimisent la quantité de matériaux et génèrent des ambiances architecturales intéressantes.

Applications potentielles et retombées industrielles

Le projet de recherche permet l’adoption d’un nouveau système constructif en bois en Amérique du Nord et ouvre des marchés prometteurs pour les partenaires industriels. En explorant la fusion de la forme, de la structure et de la matière pour une plus grande adéquation entre le bâtiment, l’environnement et les occupants, il démontre tout le potentiel des résilles dans la production d’œuvres architecturales singulières. Toutefois, il est possible de penser que la résolution constructive de plusieurs bâtiments génériques comme les entrepôts commerciaux ou agricoles pourraient se faire via ce système structural. Étant optimal de nature, il présente des avantages économiques et écologiques majeurs en comparaison à d’autres procédés standards.

philippe.charest.1@ulaval.ca

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