MSc RDC 01 - De la conception à la préfabrication numérique 3D des structures CLT
Problématique
Alors que les principes de développement durable, d’écologie du bâtiment et d’efficacité énergétique prennent une place de plus en plus importante dans le design architectural, le CLT, par ses caractéristiques intrinsèques, représente un matériau de construction idéal pour une architecture écoresponsable. Cependant, les bâtiments en CLT aspirants à offrir des performances énergétiques intéressantes sont généralement limités par les directives et règles de conception qui n’encouragent que peu les expérimentations formelles qui permettraient d’explorer des stratégies passives alternatives appuyées sur la forme du bâtiment. En parallèle, la préfabrication numérique des structures bois a redéfini les limites et frontières de la préfabrication conventionnelle. Ainsi, les concepteurs peuvent maintenant envisager des formes planaires complexes en matériau bois sans augmenter significativement le coût de production grâce à la précision et la diversité des éléments permise par la préfabrication numérique.
L’objectif de la recherche
Ce projet aura pour but d’explorer le développement d’un concept architectural utilisant le CLT dans un esprit de préfabrication numérique 3D et de découpe optimisée. Il s’agit plus précisément de démontrer qu’à travers une approche intégrée il est possible de concevoir et de construire des projets à géométrie complexe en CLT ayant des qualités esthétiques, structurales et environnementales supérieures aux structures en acier ou en béton.
Méthodologie
La méthode utilisée dans le cadre de ce projet est celle de la recherche-création. La recension des écrits permettra en premier lieu de définir les méthodes classiques et expérimentales de mises en œuvre du CLT et d’identifier le potentiel des différents systèmes constructifs envisageables. À partir des données d’un projet architectural expérimental, le système le plus adéquat sera employé selon une approche intégrée à l’aide de simulations dans un logiciel de conception et de modélisation paramétrique 3D. Plusieurs itérations du projet seront proposées tenant compte de l’aspect architectural et structurel, tout en intégrant les contraintes de fabrication. Ces itérations permettront de produire un projet architectural de qualité optimisant la structure et la mise en œuvre, mais surtout offrant des fichiers de découpe permettant un passage direct aux machines-outils à commande numérique dans un esprit d’économie de matériau et de coût.
Applications potentielles et retombées industrielles
Les détails de la démarche numérique employée lors de cette recherche permettront l’avancement des connaissances sur les potentiels constructifs du CLT au Québec. Ce projet sera une démonstration qu’avec les moyens mécaniques dont nous disposons et en utilisant une approche intégrée pour optimiser le matériau et les coûts, il est possible de construire des projets architecturaux plus complexes en passant directement du modèle 3D à la fabrication des pièces sur mesure en CLT.
zoe.tolszczuk-leclerc.1@ulaval.ca
