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30 mars 2020

Innovation - Des résilles en bois innovantes

 

Par Rénald Fortier

 

La recherche sur les résilles en bois ouvre la voie à la réalisation de formes architecturales aussi complexes que durables.

 

Les résilles en bois se profilent comme une solution gagnante pour relever le défi de constructibilité que pose la matérialisation de formes complexes. C’est ce que démontrent des travaux de doctorat complétés récemment par Philippe Charest, étudiant en sciences de l’architecture à la Chaire industrielle de recherche sur la construction écoresponsable en bois (CIRCERB).

 

Placé sous la supervision de professeurs à l’École d’architecture de l’Université Laval et à l’Université du Québec à Chicoutimi, le projet de recherche de cet étudiant s’amorce en 2015. Et il vise notamment à réduire la quantité de matériaux en concevant des géométries optimisées au moyen d’un système constructif en bois.

 

Il faut savoir que l’avènement des logiciels de modélisation en architecture, à partir des années 1990, favorise dès lors un certain polymorphisme organique. Depuis, la fluidité et l’aspect quasi immatériel des surfaces brouillent les notions de structure et de gravité, et s’expriment en rupture avec la façon de penser l’architecture comme une stratification de poutres et de colonnes. L’utilisation de méthodes constructives traditionnelles pour réaliser ces nouvelles formes complexes présente toutefois un défi en termes de constructibilité, car elle conduit notamment à une surutilisation des matériaux et à un décuplement du temps de chantier.

 

Réduction de matériaux


Cette problématique amène Philippe Charest à s’intéresser plus particulièrement aux résilles en bois, suggérant que ce mode constructif – encore peu utilisé en Amérique du Nord – puisse mieux répondre aux enjeux contemporains relatifs à la réalisation de formes architecturales complexes. D’autant plus qu’elles présentent l’avantage d’épouser une variété de configurations, tout en permettant de matérialiser de grands volumes avec une quantité minimale de matériaux.

 

La recherche-création de l’étudiant du CIRCERB explore alors le thème de la complexité à l’aide d’une approche paramétrique qui permet d’analyser les précédents architecturaux de résilles, puis de concevoir une série de modèles présentant de légères variations.

Soulignons que les résilles sont regroupées sous deux catégories : celles flexibles, formées à la base d’un réseau plat d’éléments continus non pliés, déformés sur le site dans la forme désirée; et celles rigides, dont les membrures sont cintrées en usine, en fonction de la géométrie finale, en vue de leur assemblage au chantier.

 

Classification et évolution


De façon à mieux comprendre les projets réalisés, et pour guider les professionnels du bâtiment dans leurs choix conceptuels, le projet de Philippe Charest conduit au développement d’un outil de classification graphique. Une matrice de 64 familles de résilles en bois est ainsi générée en modulant la forme, la structure et la matière en différents niveaux de complexité.

 

Cette grille à trois axes sert par la suite à la classification de 60 structures en treillis en bois existantes en fonction de la complexité de leur courbure, de la disposition de leurs membrures et de la composition des essences utilisées. Il devient ainsi possible de suivre l’évolution de la complexité des structures de bois en résilles dans le temps.

 

Si seul un petit nombre de projets est dénombré entre 1960 et 1995, une progression est cependant observée dans les années qui suivent. Cette évolution, qui concorde avec l’arrivée de l’utilisation des ordinateurs pour générer les formes, se reflète aussi du côté de l’accroissement de la proportion de résilles rigides.

 

Photo : Philippe Charest/CIRCERB

 

Technique hybride novatrice


Les résultats de ces analyses mènent à la proposition d’une technique novatrice hybride alliant des cadrages de bois lamellé-collé avec des treillis déformables faits de membrures de petites sections. On suggère ainsi que la segmentation de la surface en utilisant une structure primaire de composantes préfabriquées et une structure secondaire de grilles déformables s’avère une option intéressante pour la matérialisation de formes libres au moyen de résilles en bois.

 

Ce concept de modularité introduit par la proposition d’une technique constructive hybride s’harmonise davantage avec les considérations économiques des fabricants d’éléments structuraux en bois. Car la décomposition d’une surface initiale en une série de sous-surfaces composées de cadres rigides et de treillis souples favorise la préfabrication en usine.

 

C’est sans compter que cette technique permet de déconstruire les projets au terme de leur cycle de vie en désassemblant les faces une à une à l’aide d’une grue.

 

Source : VoirVert.ca

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