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

Résumé :

L'objectif de notre recherche consiste à caractériser le concept de plissage a n 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 dimen- sion 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 Re- search 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 mor- pho-structural dimension as a modulating factor of architecture. We also deal with crea- sing 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 Al- gorithm 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.

Architecture, Pleated structure, Parametric modelling, Robotic manufacturing, Wooden panels.

Thèse pour l'obtention du grade de Docteur de l'Université de Lorraine. Discipline : Sciences de l'Architecture. Présentée et soutenue publiquement par Julien MEYER, le 6 septembre 2017.

Septembre 2017

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