Le LAB R+T est en perpétuelle recherche d’économie de matière.
Cette recherche d’optimisation formelle et structurelle est portée par les nouveaux outils numériques tels que les logiciels paramétriques ou d’optimisation topologique. Pour le colonisateur artificiel bio-inspiré Bathy_Reef, il a fallut concevoir une structure la plus légère possible, capable de supporter la pression des grandes profondeurs (-2500m).
Pour ce faire, le LAB R+T a développé des scripts d’optimisation topologique.
Il en résulte des modèles complexes répondant parfaitement au cahier des charges fixé par les scientifiques de la mission.
Traditionnellement, un premier modèle numérique est conçu, puis testé. Après analyse, la géométrie de la pièce est alors modifiée pour être re-testée numériquement. Cette démarche est ainsi itérée jusqu’à l’obtention d’une solution conforme au cahier des charges initial.
Ce processus prend beaucoup de temps, et est conditionné par la capacité du concepteur à apporter rapidement des solutions appropriées et à limiter ainsi le nombre d’itérations. Ainsi, les nouveaux outils d’optimisation topologique ont pour but de rendre cette phase plus rapide tout en balayant plus de possibilités.
Grâce à ses outils numériques, le LAB R+T propose des modèles avec une répartition optimale de la matière dans un volume donné, et ce de manière rapide et efficace.
Afin de concevoir les écailles du projet de la résidence étudiante Kley, nous avons utilisé des scripts paramétriques capables de distribuer de manière optimisée les éléments qui composent la façade suivant plusieurs paramètres.
Ces paramètres d’entrée influencent la disposition des écailles, et les équipes de conception peuvent faire varier avec plus ou moins d’importance ces paramètres de sorte à faire évoluer l’aspect général de la façade.
Des plans d’exécution détaillés avec une notice de montage repérée a ainsi été extraite du modèle pour l’entreprise responsable de la pose des écailles.
Le script permet à la fois d’orienter les écailles pour réduire l’échauffement solaire, et de les disposer de manière à produire un motif qui permet au bâtiment de dialoguer avec son environnement.
Ainsi, la façade est un compromis entre protection solaire et identité extérieure du bâtiment.
Le projet du Groupe Scolaire Simone Veil à Villeurbanne, en association avec Amelia Tavella, a connu comme point de départ le dessin de l’artiste Pauline Guerrier. L’intention initiale était de reproduire le dessin « en volume » sur la façade. Nous avons réalisé des scripts paramétriques permettant une transcription vers des modules de briques orientées. Nous avons fait varier les paramètres (densité, inclinaison, distribution) pour optimiser la protection solaire, l’apport de lumière naturelle et les vues vers l’extérieur.
Le but projet Remora+ était de fabriquer un pattern capable d’optimiser le rapport surface/volume de l’objet et facile à imprimer en 3D.
En s’inspirant d’algorithmes présents dans le vivant, tel le modèle de réaction-diffusion de Gray-Scott, nous avons écrit un script générant un objet uniquement à partir de ses contours et d’une simple ligne.
Il en résulte un pattern avec une infinité d’itérations possible, mais contrôlable. Il est également optimisé pour être réalisé par un bras robotisé (un seul passage, avec un seul chemin à suivre sans interruption) ; enfin, il développe un rapport volume/surface colonisable très intéressant dans le cadre de création de récifs artificiels.
Le design paramétrique est également très souvent pratiqué en phase de conception des différents projets.
Plus qu’un simple outil de modélisation, il permet de gagner du temps sur certaines étapes en sortant rapidement un grand nombre d’itérations.
La recherche de géométries et de formes complexes est autorisée par de nombreux essais réglés par des principes mathématiques d’optimisation d’espace (nesting).
Pour Floating_Reef, ce projet de bouées écologiques bio-inspirées, les outils paramétriques ont permis de générer des prototypes, de vérifier leur faisabilité technique et de fabriquer ces derniers.
Ainsi, toutes les itérations produites décrivent le nombre précis de pièces nécessaires à la fabrication, le poids des bouées, leur flottabilité (nombre de bouchons de liège) ou encore le rapport flottabilité/surface colonisable.
Ceci permet, dans un second temps, d’objectiver les choix selon de nombreux critères et de proposer des réponses particulièrement bien adaptées à leur contexte et à leur fonction.
Le LAB R+T utilise régulièrement les outils paramétriques tels que Grasshopper et Dynamo pour faire du design génératif à partir de principes issus du monde vivant.
Le projet multifonctionnel de Nice Brancolar s’inspire de la forme des cactus qui se protègent du soleil par auto-ombrage.
Basé sur les données solaires du site, un script paramétrique a permis de générer automatiquement une façade optimisant le rapport énergie solaire/linéaire de façade.