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23/07/2021

Un robot personnalisé pour Gramazio Kohler construit une rotonde ondulante avec 30 000 briques d'argile molle

Explorant une nouvelle méthode robotique de création de l'espace, l'architecte zurichois Gramazio Kohler dévoile une rotonde sculpturale en argile. la structure cylindrique autoportante en terre est réalisée au sein du SE musiclab, un auditorium de musique haute fidélité construit à l'intérieur de la brasserie gurten récemment rénovée à berne, en suisse. le projet se présente comme une combinaison de zéro déchet, d'argile durable et de méthodes de conception informatique. avec un diamètre de près de 36 pieds (11 mètres), la rotonde atteint une hauteur de plus de 16 pieds (5 mètres) avec seulement 6 pouces (15 centimètres) d'argile non armée. le projet a été construit sur place par un système robotique mobile qui a agrégé plus de 30 000 briques d'argile molle sur une période de 50 jours.

Gramazio Kohler research construit sa rotonde en argile comme une surface extrêmement mince rendue possible par sa conception ondulée. le plan de courbure permet une empreinte accrue et une structure stabilisée, empêchant le flambage. la géométrie de cette coque est contrôlée par un modèle informatique qui prend en compte les modèles structurels des ingénieurs, les propriétés matérielles de l'argile et le séquençage du processus de construction. l'équipe note que la portée limitée du bras robotique et le rétrécissement du matériau lors du séchage ont nécessité des stratégies complexes pour la segmentation de la coque en trapèzes correspondants.

Clé de la performance de l'ouvrage, gramazio kohler research conçoit sa rotonde en terre cuite avec un système de matériaux hautement optimisé. différentes compositions d'argile, de sable, de petites pierres et d'eau ont été testées pour trouver le meilleur équilibre entre malléabilité et résistance à la compression, tout en minimisant le retrait du matériau. le mélange d'argile développé est extrudé en « briques molles », ou cylindres d'un diamètre de 3,5 pouces (9 centimètres) et d'une hauteur de 6 pouces (15 centimètres), qui sont saisis par le bras robotique d'une station de cueillette, orienté avec précision, et séquentiellement pressés dans leur position finale - compressés à environ 60% de leur hauteur d'origine.

La compression des briques d'argile conduit à une liaison souple qui exprime à la fois la plasticité du matériau et les forces dynamiques du processus de fabrication. Le robot personnalisé de Gramazio Kohler Research - le fabricant in-situ - a été repositionné pour chaque segment afin d'aborder la pleine échelle de la structure. ce déplacement du robot ainsi que la déformation de la matière fraîche provoquée par son retrait ont nécessité une acquisition régulière de la géométrie as-built par scan 3D. le processus de séchage a entraîné des fissures inévitables qui ont été activement surveillées et régulièrement remplies du même mélange d'argile.

Avec sa rotonde en terre cuite, la recherche de Gramazio Kohler répond au besoin urgent de réduire la consommation de matière. en outre, l'équipe note un besoin de revenir à des matériaux sans émissions dans la construction. le processus robotique d'agrégation d'argile combine les connaissances traditionnelles des constructions en argile avec des processus de conception et de fabrication numériques contemporains. le degré accru de contrôle sur les matériaux et le processus permet de construire des structures complexes qui vont au-delà de ce qui était traditionnellement possible. L'argile a également d'excellentes propriétés pour réguler le climat intérieur des bâtiments, réduisant ainsi le besoin de ventilation mécanique et créant un confort pour tous les habitants. enfin, les constructions en terre sont entièrement sans déchets, puisque le mélange d'argile utilisé peut être broyé et entièrement réutilisé. ce qui est pris à la nature peut être rendu entièrement à la nature. 

Source DesignBoom