Le bambou mis en scène numériquement
Des étudiants de l'ETH utilisent les dernières technologies pour créer un pavillon filigrane en bambou. Ce projet montre tout ce qui pourrait être possible à l'avenir dans le domaine de la construction gr?ce à la fabrication numérique associée à un matériau qui pousse naturellement.
Il rappelle la vo?te d'une cathédrale gothique Tudor tout en étant à la pointe de la technologie - le pavillon numérique en bambou, con?u par les étudiants de l'ETH du Master in Advanced Studies in Architecture and Digital Fabrication (c?té externemasdfab) ont con?u et construit. Le bambou est une matière première de grande qualité qui se renouvelle rapidement et qui possède des propriétés exceptionnelles. En tant que matériau de construction, il est tout à fait comparable aux bois durs, mais il est extrêmement léger et élastique gr?ce aux cavités qu'il contient. C'est pourquoi le bambou est utilisé depuis des siècles dans les régions d'Asie sujettes aux tremblements de terre.
Les étudiants ont utilisé ce matériau bien connu pour créer un pavillon de seulement 200 kilos qui se déploie dans trois directions et couvre une surface de plus de 40 mètres carrés. Le pavillon en bambou n'est soutenu que de manière minimale, ce qui confère à la structure une légèreté particulière. Les étudiants ont réussi cette prouesse gr?ce à une technologie de pointe. Pour concevoir cette structure ultralégère, ils ont utilisé des outils de conception numérique spécialement créés à cet effet.
Le toit Space-Frame unique en son genre vu d'en bas. L'assemblage métallique central fait office de pilier d'angle pour l'ensemble du pavillon. (Photo : Marirena Kladeftira) Le pavillon en bambou éclairé. (Image : Andrei Jipa)
Le toit fait saillie de cinq mètres dans trois directions différentes et soulève le cadre léger. (Image : Andrei Jipa) Le pavillon en bambou au centre d'architecture de Zurich. (Image : Benjamin
Dillenburger)
D'innombrables n?uds, connexions et cannes de bambou.
Les plus de 900 tubes de bambou sont maintenus ensemble par des raccords con?us numériquement et fabriqués au millimètre près par une imprimante 3D à partir de nylon et d'acier inoxydable très résistants. Le résultat de la fabrication numérique est énorme : gr?ce à ce procédé, toutes les pièces ont pu être générées automatiquement et développées de manière à répondre à toutes les exigences mécaniques. Dans le cas du pavillon en bambou, il ne s'agit pas seulement de la géométrie compliquée en soi, mais aussi de la tolérance nécessaire pour le montage et le matériau naturel. ? cela s'ajoutent les connexions avec les plaques de charnière, les c?bles et les ancrages - le pavillon compte pas moins de 379 points de jonction. Il en résulte une énorme quantité de petites pièces.
?léments d'ombrage
Le pavillon de cinq mètres de haut offre de l'ombre gr?ce à des panneaux textiles précis et détaillés qui prolongent le caractère intrinsèque des éléments structurels. Pour ce faire, les étudiants ont con?u des éléments d'ombrage d'un plastique recyclable, résistant aux UV et malléable sur un textile léger en lycra et les ont également fabriqués par impression 3D. L'imprimante 3D rigidifie et forme le tissu en panneaux flexibles sur mesure. Lors de ce processus, le textile est renforcé localement afin de rigidifier les éléments légers.
Marirena Kladeftira, doctorante à la chaire Technologies numériques de construction, qui étudie le potentiel des assemblages imprimés en 3D pour des structures spatiales en treillis innovantes et durables pour l'architecture, explique : "Le système de construction développé pour ce projet vise à réduire les contraintes logistiques de la construction tout en tirant parti des avantages de la fabrication numérique pour une culture de la construction plus durable." Et le projet n'est pas seulement durable, il ouvre également la voie à différentes utilisations : en raison de leur taille relativement réduite, les éléments de construction sur mesure peuvent être fabriqués dans le monde entier par impression 3D et combinés avec des matériaux locaux pour construire des structures performantes.
Ce mode de construction pourrait donc être utilisé partout où le bambou est disponible et où il faut construire à moindre co?t. Gr?ce à sa conception modulaire, la structure peut être montée et démontée très rapidement. Ainsi, en été 2020, le pavillon en bambou a été monté sur place à Zurich en seulement 48 heures et démonté plus tard dans le même court laps de temps. Et c'est la seule ombre au tableau du projet : le pavillon en bambou n'a été installé que pour une courte durée au Zentrum Architektur Zürich et ne peut malheureusement plus être visité entre-temps. L'équipe espère que le pavillon en bambou voyagera bient?t et qu'il pourra être vu à l'exposition EEC de Venise en mai.
