Évolution des recherches sur la            forme           Cours N° 8          Pr. S. Mazouz
Architecture à Forme Libre Point de départ: La construction du Musée Guggenheim à  Bilbao (Espagne) en 1997comme une scul...
Architecture à Forme Libre
Architectures à Forme LibreDans les mêmes années les architectes hollandais du bureau UN Studiotravaillent sur l’interprét...
Hybridation et Morphing: postulats La forme finale d’un objet résulte de la combinaison (ou morphing) des  caractéristiqu...
Architecture Numérique Selon Zellner, les outils numériques sont à l’origine de la  conception et de la réalisation d’obj...
The Moebius House
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Architecture paramétrique La conception paramétrique assistée par ordinateur est un  moyen de concevoir des bâtiments en ...
Architecture paramétriqueLes paramètres qui guident l’élaboration formelle sont en faitdes critères de performance, de nat...
Exploration de la densité à                                      l’aide de mécanisme                                      ...
Parametric model of the canopy                                          design for White Magnolia PlazaComponent transform...
Versions of a surface that could begin torespond to the sun’s energy
Architecture Non StandardEn 2004 l’exposition « Architectures Non Standard », au CentrePompidou de Paris propose une nouve...
Les années plus récentes (2004-2008)ont vu proliférer les expériences Non Standard, surtout à grande échelle,     dans le ...
KING ALFRED DEVELOPMENT.  Brighton & Hove / Projectexhibited to the public at theJubilee Library, Brighton, Oct.          ...
ZAHA HADID ICA - Institute of                               Contemporary Arts. London.                               22 Ju...
Insert Serero
I.1/ 2 CARACTERISTIQUE EMERGENTESAu delà de l’hétérogénéité des expériences architecturales, des caractéristiques communes...
Morphologie, MorphogenèseLe concept de morphologie implique l’idée de la forme comme résultat de l’action d’uneforce sur u...
1. TopologieDans l’architecture Non Standard les logiques génératrices purement formelles commela symétrie, la modularité,...
2. CourbureLes formes Non Standard, issues d’uneapproche « topologique », sont souventgénérées par un processus morphogéné...
3. GéométrieAu niveau du langage géométrique, les processus morphologiques dans la conception del’architecture Non Standar...
4. Tectonique
5. Matérialité
Échelle (Scaling)En particulier, le problème de l’échelle del’architecture [fig.22] émerge clairementquand on fait un para...
DématérialisationLa conception de l’architecture Non-Standard présente donc un regarde potentiellementinnovateur sur la qu...
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  1. 1. Évolution des recherches sur la forme Cours N° 8 Pr. S. Mazouz
  2. 2. Architecture à Forme Libre Point de départ: La construction du Musée Guggenheim à Bilbao (Espagne) en 1997comme une sculpture à l’échelle urbaine. La modélisation géométrique des formes complexes est réalisée grâce aux logiciel CATIA, jusqu’à ce moment utilisé exclusivement par l’industrie aérospatiale. Technologie de réalisation: les surfaces brillantes à courbure hautement variable ont pu être matérialisée grâce à un système issu de l’industrie aérospatiale Des plaques flexibles de titanium, habituellement utilisée pour réaliser les surfaces des « shuttles » spatiaux.
  3. 3. Architecture à Forme Libre
  4. 4. Architectures à Forme LibreDans les mêmes années les architectes hollandais du bureau UN Studiotravaillent sur l’interprétation de la complexité et de la variabilité aux niveauxorganisationnel et fonctionnel, par exemple à travers les diagrammes desactivités ou des flux de mouvement des usagers.1. L’architecture est conçue comme réponse aux actions et aux flux des humains et des informations dans le temps [Fig. 3].2. Les logiques d’élaboration formelle sont issues de concepts comme le morphing, l’hybridation, la topologie [Fig. 10b et 10c]. Fig. 3 L’espace est conçu autour de la continuité des activés et des rythmes de vie de ses habitants pendant les 24 heures. La continuité morphologique est issue d’un concept topologique.
  5. 5. Hybridation et Morphing: postulats La forme finale d’un objet résulte de la combinaison (ou morphing) des caractéristiques d’autres objets, qui sont hybridées, ou mélangées entre eux, pour donner origine à une nouvelle entité qui présente des caractéristiques totalement nouvelles et pas prévisibles en considérant simplement les éléments de départ. Forme Libre (en anglais Free Form). Une telle définition est très efficace pour communiquer directement les composantes visuelles et formelles de cette architecture, mais elle devient évidemment limitée si elle ne concerne que les aspects strictement formels du phénomène. R. Oxman synthétise bien ce point de vue en définissant la Forme Libre comme «libre des a priori formels »: il n’y a pas de règles formelles prédéterminées (normes, typologies, standard, grilles, formes élémentaires, etc.) dans l’élaboration spatiale de l’objet architectural. La forme est un résultat, il n’y a pas de formes qui peuvent être définies en abstrait (comme un cercle ou un carré) : la forme est toujours le résultat d’un processus, qui dépend de plusieurs facteurs spécifiques, donc dans chaque situation particulière, elle sera différente.
  6. 6. Architecture Numérique Selon Zellner, les outils numériques sont à l’origine de la conception et de la réalisation d’objets architecturaux originaux et spécifiques, des formes et espaces qui sont essentiellement hybrides, car ils sont le résultat du mélange entre l’architecture et la technologie. Dans l’architecture à Forme Libre, le médium digital n’est pas un simple outil de représentation et visualisation mais un véritable outil de génération des formes. Kolarevic qualifie cette opération « digital morphogenesis », morphogenèse numérique, cest-à-dire génération formelle numérique. Pour toutes ces raisons, une grande partie de la critique semble considérer la définition Architecture Digitale ou Architecture Numérique (en anglais Digital Design) comme la plus appropriée pour ce phénomène.
  7. 7. The Moebius House
  8. 8. The Moebius House
  9. 9. The Moebius House
  10. 10. The Moebius House
  11. 11. The Moebius House
  12. 12. The Moebius House
  13. 13. Architecture paramétrique La conception paramétrique assistée par ordinateur est un moyen de concevoir des bâtiments en entrant des paramètres correspondant à des contraintes. La Forme Libre est donc le résultat d’un processus de «morphogenèse numérique», dans lequel un ensemble complexe de paramètres couplés interagissent de façon non prédéterminée pour générer une forme qui est la « meilleure » possible en relation aux paramètres choisi et aux lois du couplage. Pour cette raison, une autre définition souvent utilisée est celle de «Architecture Paramétrique», ou «Architecture Performative» car la forme qui est générée à travers le couplage des paramètres est la plus « performante ».
  14. 14. Architecture paramétriqueLes paramètres qui guident l’élaboration formelle sont en faitdes critères de performance, de nature différente :1. mécanique (par exemple : la forme doit minimiser les effortsde flexion).2. fonctionnelle (par exemple : la forme doit contenir lemaximum de volume possible dans une certaine surface).3. thermique (la forme doit minimiser la dispersion de chaleur),parmi beaucoup d’autres.
  15. 15. Exploration de la densité à l’aide de mécanisme pseudo-aléatoireGénération de formes à l’aide demodificateurs géométriques
  16. 16. Parametric model of the canopy design for White Magnolia PlazaComponent transformation, from facet to curved surfaces...Generated by rhino Scripting.
  17. 17. Versions of a surface that could begin torespond to the sun’s energy
  18. 18. Architecture Non StandardEn 2004 l’exposition « Architectures Non Standard », au CentrePompidou de Paris propose une nouvelle définition pour cesexpériences architecturales: architecture Non Standard. L’originede ce terme est la mathématique et en particulier l’analyse NonStandard.1. Le concept de continuité est présent et déterminant au niveau de l’approche théorique (génération formelle, organisation fonctionnelle, etc.).2. Volonté innovante par rapport aux logiques normatives et répétitives de l’architecture moderne, tant dans la conception que dans la production. Les architectures Non Standard veulent explorer les possibilités des « alternatives à la logique de la répétition ».
  19. 19. Les années plus récentes (2004-2008)ont vu proliférer les expériences Non Standard, surtout à grande échelle, dans le panorama construit contemporain [Fig.]
  20. 20. KING ALFRED DEVELOPMENT. Brighton & Hove / Projectexhibited to the public at theJubilee Library, Brighton, Oct. 2005
  21. 21. ZAHA HADID ICA - Institute of Contemporary Arts. London. 22 July - 10 September 2000 TRINITY EC3 FOA - Foreign Office Architects (Farshid Moussavi, Alejandro ZaeraPolo) Exhibition of Model at the Building Centre. Development by Beetham.
  22. 22. Insert Serero
  23. 23. I.1/ 2 CARACTERISTIQUE EMERGENTESAu delà de l’hétérogénéité des expériences architecturales, des caractéristiques communesémergent dans les approches à trois questions fondamentales de la pratique architecturale:la morphologie, la tectonique et le processus.Le concept de morphologie relève de la problématique de l’origine des formes, desprocessus de génération dont elles sont issues et donc des logiques géométriques quipeuvent structurer l’élaboration formelle dans la conception. Dans les projets Non Standarddes qualités formelles qu’on retrouve souvent sont la continuité, la courbure et lacomplexité.La question tectonique, c’est à dire le rapport entre une idée et les moyens techniques de samatérialisation, est sollicité à des nouvelles déclinaisons par l’architecture Non Standard,qui impose le développement de solutions structurelles et constructives créatives en raisonde la complexité formelle.Enfin, le processus même de conception des architectures Non Standard présente desspécificités importantes par rapport aux processus « traditionnels » ou « standard ». Le rôlefondamental des outils numériques de modélisation et représentation et lamultidisciplinarité, cest-à-dire la collaboration de plusieurs spécialistes pendant laconception, ce sont les caractéristiques qui nous semblent le plus significatives.
  24. 24. Morphologie, MorphogenèseLe concept de morphologie implique l’idée de la forme comme résultat de l’action d’uneforce sur une matière ou d’une logique sur un système *Fig.14].L’opération centrale dans la conception architecturale devient donc la recherche de forme[KOL03] [Fig.15]: la forme étant par définition le résultat d’un processus spécifique danschaque contexte, il ne peut pas y avoir des formes définies a-priori (comme un cercle ou uncarre, par exemple).
  25. 25. 1. TopologieDans l’architecture Non Standard les logiques génératrices purement formelles commela symétrie, la modularité, les grilles, sont abandonnées pour aller vers des logiquesgéométriques d’action sur la forme qu’on peut qualifier de topologiques, dans les sensoù elles sont focalisées sur la structure relationnelle à l’origine de la forme et non passur la forme en elle-même.
  26. 26. 2. CourbureLes formes Non Standard, issues d’uneapproche « topologique », sont souventgénérées par un processus morphogénétiquede déformation continue d’une forme imaginécomme élastique et souple. La courburevariable continue est le résultat géométriqueet figuratif d’une telle approche.
  27. 27. 3. GéométrieAu niveau du langage géométrique, les processus morphologiques dans la conception del’architecture Non Standard nécessitent des géométries qui permettent l’applicationd’opérations logiques et relationnelles abstraites sur les formes et une gestion simple].des changements complexes deconfiguration, comme parexemple des variations continuesde la courbure. Les outilsnumériques emploient deslangages géométriques demodélisation et représentationqui permettent de gérer desformes complexes avec le moinsd’information possible [Fig.19
  28. 28. 4. Tectonique
  29. 29. 5. Matérialité
  30. 30. Échelle (Scaling)En particulier, le problème de l’échelle del’architecture [fig.22] émerge clairementquand on fait un parallèle avec le domaine dudesign industriel. A la petite échelle (objets,sculptures) la matérialisation de surfaceseffectivement continues et non uniformes estpossible, comme par exemple dans lesexpérimentations de N. Oxman [Fig. 21]. Al’échelle du bâtiment, des telles techniquessont impossibles, tant pour des raisonstechnologiquesque mécaniques ; cependant les explorationsà la petite échelle peuvent sans doute fournirdes suggestions utiles pour une éventuelleapplication à la grande échelle.
  31. 31. DématérialisationLa conception de l’architecture Non-Standard présente donc un regarde potentiellementinnovateur sur la question tectonique. En même temps, on y retrouve des fortes tendancesà l’abstraction logique et organisationnelle des systèmes de données, mélangée à desfascinations esthétiques et figuratives pour les images numériques. Dans ce contexte, lescomposantes visuelles et iconiques, dues aux potentialités des outils numériques demodélisation et visualisation, deviennent inévitablement centrales dans le processus deconception, à détriment des questions technologiques et mécaniques. Ce mélange risqued’amener les projets vers des utopies abstraites, vers une « dématérialisation » del’architecture, dans laquelle la question tectonique n’a aucune place pendant la conception[RAZ08].

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