Proposition d’un modèle numérique pour la conception architecturale d’enveloppes structurales plissées : application à l’architecture en panneaux de bois

Proposition of a digital model for architectural design of pleated structural envelopes : Application to architecture with wooden panels

• Auteur / Autrice : Julien Meyer
• Direction : Jean-Claude Bignon, Gilles Duchanois
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'architecture
• Date : Soutenance le 06/09/2017
• Etablissement(s) : Université de Lorraine
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine (1992-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de recherche en architecture et ingénierie (Nancy)
• Jury : Président / Présidente : Laurent Bleron
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Jean-Claude Bignon, Philippe Potié, Denis Zastavni, Catherine Elsen
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Philippe Potié, Denis Zastavni

Mots clés

Mots clés contrôlés

Procédés de fabrication -- Automatisation

Modélisation tridimensionnelle

Panneaux de construction

Plis

Travail du bois (architecture)

Mots clés libres

Architecture

Structure plissée

Modélisation paramétrique

Fabrication robotique

Panneaux de bois

Architecture

Pleated structure

Parametric modelling

Robotic manufacturing

Wooden panels

Résumé

L’objectif de notre recherche consiste à caractériser le concept de plissage afin de proposer un modèle numérique permettant de concevoir des structures architecturales plissées en panneaux de bois. Dans ce contexte, nous ouvrons une perspective originale sur l’intégration de la dimension morpho-structurale comme facteur de modulation de l’architecture. Nous abordons également le plissage dans sa dimension numérique par une approche paramétrique. Cette dernière permet une modélisation adaptative dans le continuum conception-fabrication. Notre méthode, implémentée dans l’outil CARA(s)PACE (Conception of Architectural Research Algorithm for Structural Pleated Approaches and Creative Envelopes), permet de générer une géométrie de plissage à partir d’une surface de référence. Cet outil est composé d’un modeleur géométrique paramétrique couplé à des moteurs d’évaluation. Il guide le concepteur dans la recherche de formes fondées sur le plissage, sécurise les propositions et fournit les données numériques nécessaires pour une fabrication robotisée

The purpose of this research is to characterise the concept of pleating in order to give a numerical model allowing the design of wooden pleated architectural structures. In this context, we are bringing a singular perspective to the integration of the morpho-structural dimension as a modulating factor of architecture. We also deal with creasing in its digital dimension by adopting a parametric approach which allows an adaptive modelling within the ‘design-manufacturing’ continuum. Our method, implemented in the CARA(s)PACE (Conception of Architectural Research Algorithm for Structural Pleated Approaches and Creative Envelopes) tool, generates a geometry of pleating from a reference surface. This tool is composed of a parametric and geometric modeller coupled with evaluation engines. It guides the designer in the research of forms based on creasing, secures the suggestions and provides the numerical data needed for a robotic manufacturing