Évolution des recherches sur la forme

Cours N° 8

Pr. S. Mazouz

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.

Architecture à Forme Libre

Architecture à Forme Libre

Dans les mêmes années les architectes hollandais du bureau UN Studio travaillent sur l’interprétation de la complexité et de la variabilité aux niveaux organisationnel et fonctionnel, par exemple à travers les diagrammes des activités 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].

Architectures à Forme Libre

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.

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.

Hybridation et Morphing: postulats

Selon Zellner, les outils numériques sont à l’origine de laconception et de la réalisation d’objets architecturauxoriginaux et spécifiques, des formes et espaces qui sontessentiellement hybrides, car ils sont le résultat du mélangeentre l’architecture et la technologie.

Dans l’architecture à Forme Libre, le médium digital n’est pas unsimple outil de représentation et visualisation mais un véritableoutil de génération des formes. Kolarevic qualifie cetteopération « digital morphogenesis », morphogenèse numérique,c'est-à-dire génération formelle numérique.

Pour toutes ces raisons, une grande partie de la critiquesemble considérer la définition Architecture Digitale ouArchitecture Numérique (en anglais Digital Design) comme laplus appropriée pour ce phénomène.

Architecture Numérique

Morphing\moebius.gif

The Moebius House

The Moebius House

The Moebius House

The Moebius House

The Moebius House

The Moebius House

La conception paramétrique assistée par ordinateur est unmoyen de concevoir des bâtiments en entrant desparamètres correspondant à des contraintes.

La Forme Libre est donc le résultat d’un processus de«morphogenèse numérique», dans lequel un ensemblecomplexe de paramètres couplés interagissent de façon nonprédéterminée pour générer une forme qui est la «meilleure » possible en relation aux paramètres choisi et auxlois du couplage.

Pour cette raison, une autre définition souvent utilisée estcelle de «Architecture Paramétrique», ou «ArchitecturePerformative» car la forme qui est générée à travers lecouplage des paramètres est la plus « performante ».

Architecture paramétrique

Les paramètres qui guident l’élaboration formelle sont en fait des critères de performance, de nature différente :

1. mécanique (par exemple : la forme doit minimiser les efforts de flexion).

2. fonctionnelle (par exemple : la forme doit contenir le maximum de volume possible dans une certaine surface).

3. thermique (la forme doit minimiser la dispersion de chaleur), parmi beaucoup d’autres.

Architecture paramétrique

Génération de formes à l’aide de modificateurs géométriques

Exploration de la densité à l’aide de mécanisme

pseudo-aléatoire

Component transformation, from facet to curved surfaces...Generated by rhino

Scripting.

Parametric model of the canopy design for White Magnolia Plaza

Versions of a surface that could begin to respond to the sun’s energy

En 2004 l’exposition « Architectures Non Standard », au Centre Pompidou de Paris propose une nouvelle définition pour ces expériences architecturales: architecture Non Standard. L’origine de ce terme est la mathématique et en particulier l’analyse Non Standard.

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 etrépétitives de l’architecture moderne, tant dans la conceptionque dans la production. Les architectures Non Standardveulent explorer les possibilités des « alternatives à la logiquede la répétition ».

Architecture Non Standard

Les années plus récentes (2004-2008) ont vu proliférer les expériences Non Standard, surtout à grande échelle,

dans le panorama construitcontemporain [Fig.]

KING ALFRED DEVELOPMENT. Brighton & Hove / Project

exhibited to the public at the Jubilee Library, Brighton, Oct.

2005

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.

Insert Serero

Au delà de l’hétérogénéité des expériences architecturales, des caractéristiques communes émergent 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, des processus de génération dont elles sont issues et donc des logiques géométriques qui peuvent structurer l’élaboration formelle dans la conception. Dans les projets Non Standard des qualités formelles qu’on retrouve souvent sont la continuité, la courbure et la complexité.

La question tectonique, c’est à dire le rapport entre une idée et les moyens techniques de sa matérialisation, est sollicité à des nouvelles déclinaisons par l’architecture Non Standard, qui impose le développement de solutions structurelles et constructives créatives en raison de la complexité formelle.

Enfin, le processus même de conception des architectures Non Standard présente des spécificités importantes par rapport aux processus « traditionnels » ou « standard ». Le rôle fondamental des outils numériques de modélisation et représentation et la multidisciplinarité, c'est-à-dire la collaboration de plusieurs spécialistes pendant la conception, ce sont les caractéristiques qui nous semblent le plus significatives.

I.1/ 2 CARACTERISTIQUE EMERGENTES

Le concept de morphologie implique l’idée de la forme comme résultat de l’action d’une force 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 dans chaque contexte, il ne peut pas y avoir des formes définies a-priori (comme un cercle ou un carre, par exemple).

Morphologie, Morphogenèse

1. TopologieDans l’architecture Non Standard les logiques génératrices purement formelles comme la symétrie, la modularité, les grilles, sont abandonnées pour aller vers des logiques géométriques d’action sur la forme qu’on peut qualifier de topologiques, dans les sens où elles sont focalisées sur la structure relationnelle à l’origine de la forme et non pas sur la forme en elle-même.

2. CourbureLes formes Non Standard, issues d’une approche « topologique », sont souvent générées par un processus morphogénétique de déformation continue d’une forme imaginé comme élastique et souple. La courbure variable continue est le résultat géométrique et figuratif d’une telle approche.

3. GéométrieAu niveau du langage géométrique, les processus morphologiques dans la conception de l’architecture Non Standard nécessitent des géométries qui permettent l’application d’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

4. Tectonique

5. Matérialité

Échelle (Scaling)En particulier, le problème de l’échelle de l’architecture [fig.22] émerge clairement quand on fait un parallèle avec le domaine du design industriel. A la petite échelle (objets, sculptures) la matérialisation de surfaces effectivement continues et non uniformes est possible, comme par exemple dans les expérimentations de N. Oxman [Fig. 21]. A l’échelle du bâtiment, des telles techniques sont impossibles, tant pour des raisons technologiquesque mécaniques ; cependant les explorations à la petite échelle peuvent sans doute fournir des suggestions utiles pour une éventuelle application à la grande échelle.

DématérialisationLa conception de l’architecture Non-Standard présente donc un regarde potentiellement innovateur sur la question tectonique. En même temps, on y retrouve des fortes tendances à l’abstraction logique et organisationnelle des systèmes de données, mélangée à des fascinations esthétiques et figuratives pour les images numériques. Dans ce contexte, les composantes visuelles et iconiques, dues aux potentialités des outils numériques demodélisation et visualisation, deviennent inévitablement centrales dans le processus de conception, à détriment des questions technologiques et mécaniques. Ce mélange risque d’amener les projets vers des utopies abstraites, vers une « dématérialisation » de l’architecture, dans laquelle la question tectonique n’a aucune place pendant la conception [RAZ08].