Les jardins suspendus de Zoug

02.12.2021

Pour le Tech Cluster Zug, des chercheurs de l'ETH Zurich construisent une sculpture architecturale végétalisée en collaboration avec Müller Illien Landschaftsarchitekten, Timbatec et d'autres partenaires. La structure de 22,5 mètres de haut se compose de cinq coques en bois à la géométrie complexe et est actuellement produite par des robots à l'ETH.

Les jardins suspendus de Zoug

Pour le Tech Cluster Zoug, des chercheurs du du groupe des professeurs d'architecture de l'ETH Fabio Gramazio et Matthias Kohler en collaboration avec Müller Illien Landschaftsarchitekten, Timbatec et d'autres une sculpture architecturale végétalisée. La structure de 22,5 mètres de haut se compose de cinq coques en bois à la géométrie complexe, qui sont - légèrement décalées - sont soutenues par huit minces piliers en acier.

Coulée des joints sans pression
Quatre bras robotisés suspendus saisissent toujours en même temps le panneau de bois. saisissent le panneau de bois qui leur est attribué, exécutent une danse de haute précision et placent le panneau sur le support. placent finalement les panneaux dans l'espace conformément au projet informatique. Un logiciel Un algorithme calcule les mouvements des robots de manière à ce qu'il n'y ait pas de collision. collisions ne se produisent pas. Une fois que les machines ont placé leurs quatre plaques côte à côte, les les artisans les placent d'abord de manière temporaire, puis les puis les relient avec une résine résine de coulée TS3 entre eux. Les panneaux de bois contreplaqué peuvent ainsi être assemblés frontalement par scellement des joints sans pression. Timbatec a développé ce procédé dans le cadre de plusieurs projets de recherche avec l'Ecole polytechnique fédérale de Zurich. ETH Zurich et la Haute école spécialisée bernoise. Aujourd'hui, il est principalement utilisé pour la construction de plafonds d'étages, mais permet également de réaliser des structures telles que Semiramis. Ainsi entre 51 et 88 panneaux de bois de ce type sont assemblés pour former une coque en bois. assemblées les unes aux autres.

Contrairement à la construction traditionnelle en bois, la fabrication robotisée a présente plusieurs avantages : D'une part, les robots déchargent l'homme de la lourde tâche de soulever et de et le positionnement exact, et d'autre part, il est possible de se passer d'armatures dans le processus de montage. on renonce à des sous-constructions coûteuses et gourmandes en ressources.

Un symbole de la collaboration
La préfabrication robotique tourne actuellement à plein régime. tourne à plein régime. Les différents segments de coffrage sont transportés en permanence sur des camions vers Zoug, puis la sculpture architecturale sera plantée au printemps 2022. érigée et enfin plantée. A partir de l'été 2022, il sera possible d'observer la structure en bois depuis le sol et les bâtiments et de jeter un coup d'œil aux d'apercevoir les coques végétalisées. La structure élancée et haute La structure sera abondamment plantée de grands arbustes et d'arbres, ce qui lui conférera un poids imposant. poids propre. En même temps, elle constitue une grande surface d'attaque pour le vent. de vent. Grâce à la forme arrondie avantageuse des coques, celui-ci est dirigé autour de la structure. construction est dévié. Malgré tout, le renforcement de la construction avec les huit piliers est un défi. de poteaux minces est un défi. Les pressions du vent sur la coque ont été calculées à l'aide d'une calculées à l'aide d'une simulation de mécanique des fluides RWIND de Dlubal Software, ce qui simule l'écoulement autour de la construction dans une soufflerie. En outre, il a fallu en raison de la finesse de la construction, les effets de résonance dans le sens longitudinal et perpendiculaire à la Les calculs doivent prendre en compte les effets de la direction du vent.

Simulation RWIND de Dlubal Software

Dans le processus de conception classique, les architectes essaient de tenir compte des Les différentes exigences posées à un bâtiment ou à une structure sont prises en compte dans le projet. et l'adaptent ensuite jusqu'à ce qu'elles soient toutes satisfaites. sont satisfaites. Ce n'est pas le cas de Semiramis : un algorithme sur mesure algorithme de machine learning, développé en collaboration avec le Swiss Data Science Center, a montré aux chercheurs des possibilités de conception sophistiquées. de la conception. Les propositions différaient en ce qui concerne la forme des coques et leur agencement. de leur disposition spatiale les unes par rapport aux autres, mais elles ont également montré comment la Chaque design a montré les effets sur les différents objectifs, comme par exemple l'arrosage des bacs. l'impact sur les bols. "Le modèle informatique nous permet d'appliquer le processus de conception conventionnel. d'inverser le processus de conception et d'explorer toute la marge de manœuvre pour un projet. d'explorer le projet. Il en résulte de nouvelles géométries, souvent surprenantes", explique Matthias Kohler, professeur d'architecture et de fabrication numérique à l'EPFZ. ETH Zurich.

Dans l'"Immersive Design Lab", un laboratoire de réalité augmentée situé au Campus Hönggerberg, les chercheurs ont pu concevoir les projets en trois dimensions. et de continuer à travailler ensemble en temps réel. Une étude réalisée en collaboration avec le Computational Robotics Lab de l'ETH leur a permis de réaliser des projets de d'adapter facilement les projets de coques en bois : Les participants déplacent par exemple un point précis de la coque. dans la géométrie de l'une des coques, qui se composent d'environ 70 panneaux de bois. le logiciel adapte l'ensemble de la géométrie. En même temps Il prend en compte les paramètres de fabrication pertinents, comme par exemple le poids de la plaque. poids maximal possible d'un panneau et génère ainsi toujours la configuration la plus efficace. configuration la plus efficace et la plus résistante.

Source : ETH Zurich

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