Conceptual design and constructibility of non-standard morphologies : Pascalian forms as generative tool
Contribution à la conception et à la réalisation des morphologies non-standard : les formes pascaliennes comme outil
Résumé
These last decades differ by the emergence of new architectural forms characterized by an absence of orthogonality. Digital tools drive architects to projects with complex forms referred as "non-standard". Nevertheless, their constructibility results in numerous issues. This study aims at focusing on the shape, from its initial generation to its construction, in order to improve a better interoperability between partners of the design process (architects, engineers and technicians). The first part identifies this tendency in the current context and proposes a classification of forms relying on a structural morphology analysis. Then, peculiarities for which the shape is excluded from the other design parameters are revealed as well as the limitations of the engineering tools. The second part presents a generative tool based on pascalian forms or pForms. This geometrical approach relies on simple rules which allow to understand and grasp the generative process of complex shapes. Following this theoretical development, we work on operational potentialities. The third part proposes a set of tools based on the exploitation of the geometrical properties to elaborate solutions on mechanical and technical levels. The fourth part extends these objectives by using the potential of immersed forms. The relevance and the efficiency of the propositions are discussed on case-studies. Finally, exploratory developments present fruitful structural, mechanical and technological alternatives in perspectives of applications.
Ces dernières décennies sont marquées par l'émergence de formes architecturales caractérisées par une absence d'orthogonalité. Incités par le progrès de la représentation numérique, des architectes génèrent des projets aux formes complexes dits « non-standard » dont la réalisation soulève de nombreux problèmes. Cette étude vise à apporter des éléments de réponse en centrant la réflexion autour du paramètre de forme, de sa génération à sa réalisation, en assurant une meilleure opérabilité entre les acteurs du processus de conception (architectes/ingénieurs/entrepreneurs). La première partie du mémoire positionne cette tendance architecturale dans le contexte actuel et propose une classification des formes à partir de la morphologie structurale. Nous mettons ainsi en évidence les cas où la forme s'exclut des autres paramètres de conception et pour lesquels les outils de l'ingénierie révèlent leurs limites. La deuxième partie présente un nouvel outil de génération basé sur les formes pascaliennes ou pFormes. Cette approche géométrique des formes gauches utilise des règles génératives simples, ce qui assure une compréhension et une maîtrise de leur génération tout en conduisant à des potentialités opérationnelles. La troisième partie propose un panel d'outils basés sur l'exploitation des propriétés géométriques pour élaborer des solutions d'ordres mécanique et technique. La quatrième partie étend cette démarche aux formes immergées. La pertinence et l'efficacité de ces propositions sont discutées à partir d'études de cas. Par ailleurs, des développements sur des alternatives morphologiques innovantes sont présentés et soulignent leur richesse sur le plan structurel, mécanique et technologique.
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
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