STING 2010

Stage Ingénieur Réalisation de photos réalistes de deux projets architecturaux et mise en place

d’un projet pour l’exposition « Biennale d’Architecture de Venise ».

Studio mobile Art & Technologie for Architecture

Dates du stage : du 7 mai 2012 au 17 août 2012 Raison sociale de l’entreprise : Studio d’Architecture

Adresse : 29, via Terraglio 31 000 Treviso, Italy.

Maître de stage : Cristiana Favretto

Accompagnateur ECN : M.Yvon Ryou

BARBISAN NICOLA

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Remerciements :

Je tiens particulièrement à remercier Antonio Girardi et Cristiana Favretto, les deux architectes qui

m’encadrait dans les trois projets auxquels j’ai participé, pour m’avoir ouvert les portes de quelques

expositions et invité à participer à la Biennale de Venise, qui pour le monde des architectes est la plus

grande exposition internationale. Je les remercie également pour les conseils sur les logiciels qui pour

moi était nouveaux, pour m’avoir appris à travailler en équipe et à gérer les données internes via un

serveur. Ils m’ont également permis de discuter directement ou par mail avec des acteurs de la

construction. Bien sûr je retiendrais leur vision avec laquelle ils abordent leur projet et le processus

complexe entre les divers intervenants, non seulement au niveau constructif, mais aussi sur le travail

de photographie.

Je tiens également à remercier, les divers collaborateurs du studio, le graphiste Fabrizio Uretti, qui

m’a conseillé sur la lecture visuelle qu’une image peut véhiculer, et sur ses invitations aux expositions

auxquelles il participait.

Un remerciement également à Isotta, designer chez Benetton, pour l’apport de sa culture graphique.

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Sommaire Introduction : ............................................................................................................................... 5

I Présentation du Studio ............................................................................................................... 6

A. Une pensée entre architecture & technologie ........................................................................ 6

B. Un parcours atypique .............................................................................................................. 7

II JellyFish Barge ........................................................................................................................... 8

A. Objectif .................................................................................................................................... 8

B. Les sources d’inspiration ......................................................................................................... 8

i. Fonctionnement ...................................................................................................................... 9

ii. Sun drive innovation. ............................................................................................................ 10

C. Création d’une image photo réaliste. .................................................................................... 11

i. Recherche du lieu où l’installation prendrait un sens. ...................................................... 11

ii. Finition de la 3d et mise en place des textures. ................................................................ 12

iii. Rendu et retouche sous photoshop. ............................................................................ 13

iv. Rendu final ..................................................................................................................... 14

III « Il Campanile » ..................................................................................................................... 18

A. Présentation du projet .......................................................................................................... 18

B. Objectif .................................................................................................................................. 20

C. Dessin de la serre .................................................................................................................. 20

D. Détail structurel ..................................................................................................................... 22

E. Ambiance générale du lieu .................................................................................................... 23

F. Le rendu ................................................................................................................................. 24

IV La Biennale de Venise. ........................................................................................................... 28

A. Networking Nature ................................................................................................................ 28

B. Fonctionnement du système d’irrigation. ............................................................................. 30

C. Réglages des capteurs, via Arduino. ...................................................................................... 32

D. Visualisation via Processing ................................................................................................... 33

Conclusion ................................................................................................................................. 35

Glossaire : .................................................................................................................................. 36

Annexe : ..................................................................................................................................... 37

A. Détails de la JellyFish Barge. .................................................................................................. 37

B. Il campanile. .......................................................................................................................... 41

i. Perspective comparative. .................................................................................................. 41

ii. Vue de dessus. ................................................................................................................... 43

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iii. Coupe transversale du bâtiment. .................................................................................. 44

iv. Plans et façade. ............................................................................................................. 46

C. Biennale de Venise ................................................................................................................ 51

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Introduction :

Dans le cadre de la deuxième année d’études du cycle Ingénieur de l’Ecole Centrale de Nantes, j’ai

effectué un stage durant 15 semaines (du 7 mai au 17 août 2012), au sein de l’agence d’Architecture

« Studio Mobile », en Italie à Treviso près de Venise.

Studio Mobile est un studio d’architecture créé en 2007 par Antonio Girardi et Cristiana Favretto,

architectes diplomés de l’école de Venise. Ces deux architectes conçoivent l’architecture comme un

champ holistique où se mélangent l'écologie, l’art, la technologie et l’humanité. Après deux ans, de

2007 à 2009, passés à Dubaï, ville à l’antipode du concept du développement durable, ils en sont

revenus avec une vision bien précise sur la « durabilité » à diverses échelles : d’une ville, d’un

bâtiment ou bien même d’un objet, avec l’eau comme sujet principal.

Après avoir fait le semestre S8 Parcours « Eau », et suivant le double cursus Architecte Ingénieur, j’ai

choisi ce studio qui propose une architecture tournée vers la technique au service même de la

durabilité. Les professions d’Ingénieur et d’Architecte sont en France encore trop déconnectées, ce

qui diffère de l’Italie ou l’architecte à plus un rôle de conseiller auprès du client et de ce fait a plus

une culture constructive. L’objectif était donc de chercher une porte d’entrée dans le métier

d’architecte pour un ingénieur afin d’allier l’art & le design à la science & la technique. L’objectif était

aussi d’acquérir des outils informatiques, des compétences manuelles dans la création de maquettes

et enfin d’améliorer l’italien parlé mais surtout écrit.

Durant ce stage, je devais travailler sur trois sujets étalés chacun sur un mois environ. En raison des

obligations et des contraintes extérieures au studio, j’ai effectué en intégralité les deux premiers

sujets et commencé le dernier sujet. Ce dernier était la participation à la Biennale d’Architecture de

Venise (exposition internationale d’architecture) prévu fin août. Le stage se terminant mi août, j’ai

donc participé seulement au début de l’installation. Mon souhait aurait été de finir ce dernier projet

qui pour moi s’adaptait entièrement à la filière d’étude Architecte-Ingénieur. Ce projet était tourné

vers la programmation, avec Processing, dans un système d’irrigation piloté par ordinateur grâce

l’utilisation d’Arduino.

Ainsi, le rapport présente en première partie en détail le studio d’architecture et de leurs divers

projets, puis en deuxième partie un projet « JellyFish Barge » d’images photos réalistes pour une

conférence à Florence. Ensuite, la troisième partie développe un projet « Il Campanile » : conception

d’une serre urbaine tournée sur des commerces, dans une ville située non loin de Venise. La

quatrième partie présente l’installation de l’exposition de la Biennale de Venise. Enfin une conclusion

rend compte de mon expérience acquise lors de ces semaines de sage au sein de l’entreprise.

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I Présentation du Studio

A. Une pensée entre architecture & technologie

StudioMobile est un studio mis en place par Antonio Girardi et Cristiana Favretto en 2007. Il conçoit le design comme un champ holistique où l'écologie mélange d'architecture, d’art, de technologie et d’humanité. Il est mobile, car il associe différentes disciplines impliquant l'artisanat, le mélange de logiciels, une pensée créatrice précise, des laboratoires, la recherche culturelle et sociale et tout ce qui est nécessaire pour créer des solutions multifonctionelles et des imaginaires innovants. L'eau comme la ressource essentielle pour le développement, la vie, la santé et les liens sociaux est une de ses principales préoccupations. Depuis sa création, Studiomobile a travaillé sur un éventail de projets à plusieurs échelles, axés sur la durabilité de l'environnement, la recherche technologique et d'expérimentation visuelle. StudioMobile travaille en collaboration avec les particuliers et les institutions, participe à des programmes publics, des pratiques de conservation et des publications. Depuis 2011, Studiomobile a envisagé Wax comme un lieu de travail où est mis en place un contexte propice à la créativité multidisciplinaire. Wax se situe dans une ancienne fabrique de bougies à Trevise. C’est un lieu qui répond à un besoin d’espace de travail commun dans le but de stimuler la création culturelle. L’ancien site industriel restructuré, contient différentes activités comme les médias numériques, la conception graphique, l'architecture et les pratiques de conservation et les objectifs visant à améliorer le processus créatif en partageant les ressources et connaissances grâce à un réseau d'artistes, des technologues et des travailleurs culturels. Wax se convertit parfois en un lieu public pour des entretiens et des ateliers visant à encourager le débat social et éthique.

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B. Un parcours atypique

Cristiana Favretto est née en Italie près de Venise. Elle est diplômée en architecture à l'Université IUAV de Venise. Elle a travaillé comme designer en Espagne et en Italie pour les bureaux internationaux tels que Norman Foster & Partners et Eduard Samso, et ainsi développé l'intérêt pour la durabilité appliquée à la recherche architecturale et à l'urbanisme. En 2007, elle fonde Studiomobile, et jusqu'en 2009, elle a travaillé dans les Émirats Arabes Unis, au développement des projets de recherche tels que Biosphera, Interactive Central Hall de l'aéroport d'Abu Dhabi et "Sea Water vertical Farm", faisant partit des "100 idées vertes de l'année 2009". Elle a travaillé sur les installations des divers sites spécifiques et d'art alliant la nature et la technologie dans "machines organiques". Son travail a été présenté à "Art Verona" dans la section "Indépendants", organisée par Fuori Biennale, lors de l'exposition «Sustain / Capacité", à Floracult à Rome, chez Benetton Fondation et à Milan lors de la Design Week. Elle a donné des conférences à la Domus Academy de Milan et à divers colloques. Elle a organisé différents ateliers en collaboration avec des galeries et des institutions publiques. A partir de 2011, elle est partenaire de la galerie d'art XYZ SPAZIO à Trévise, concentré sur le graphisme, le design et la photographie. Elle a gagné une bourse pour assister à la "Une Lab en Biodesign" cours organisé par TerreformOne à Brooklyn. Antonio Girardi est né en Italie près de Venise. Il a étudié en Espagne et en Italie. Il est diplômé avec mention très bien dans un cursus de cinq ans à l'université IUAV de Venise, où il a travaillé depuis 2006 comme assistant. Il est pareillement chargé de cours dans le bâtiment de production et dans la conception du programme durable. Depuis 2011, il a été récompensé par une bourse de recherche pour le doctorat en technologie de l'architecture concernant l'eau de mer comme une ressource précieuse. Il a travaillé aux bureaux d'études et sous-traitants internationaux, tels que Permasteelisa. En 2007, il fonde Studiomobile et jusqu'en 2009 il a travaillé dans les Émirats Arabes Unis, le développement de projets de recherche tels que Biosphera, Interactive Central Hall de l'aéroport d'Abu Dhabi et la ferme verticale d'eau de mer, parmi "Les 100 idées vertes de l'année 2009". Suite à ces expériences, il atteint la conviction que l'architecture avancée appelle à un mélange de la recherche technologique et des disciplines humanistes qui sont bien représentés par les différentes âmes de Studiomobile. Depuis 2011, il est partenaire de la galerie d'art XYZ SPAZIO à Trévise, concentré sur le graphisme, le design et la photographie.

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II JellyFish Barge

« Nous vivons à l'ère de la complexité où les artistes doivent gérer des situations complexes et offrir des solutions systémiques. » Antonio Girardi. L'augmentation de la demande et la diminution de la disponibilité de l'eau douce dans les prochaines années est une perspective sur laquelle les opinions des scientifiques sont concordantes. L'agriculture actuelle utilise plus de 70% des ressources mondiales en eau douce et le manque d'eau douce est une contrainte à la production de nourriture pour une grande partie du monde. En 2050, la population mondiale devrait augmenter de 40% et la demande de nourriture pourrait doubler. L’impact de l'agriculture intensive et la perte de la biodiversité peuvent être atténués grâce à l'utilisation de nouveaux modèles agricoles, plus locaux, respectueux de l'environnement et socialement plus justes. L’agriculture durable, est un outil essentiel afin d’élargir le développement et la réduction de la pauvreté.

A. Objectif

JellyFish Barge est un projet développé par le studio depuis quelques mois. Mon objectif était de

composer deux images réalistes du projet à partir d’un modèle 3d, pour une conférence donnée par

Antonio Girardi à Florence fin mai, et pour être publié sur des sites web d’architecture. Le but étant

de diffuser le projet pour permettre de trouver des investissements (sponsors privés ou banques)

afin de réaliser un prototype du projet.

B. Les sources d’inspiration

Référence 1 : Depuis un an et demi le studio a présenté lors de plusieurs expositions d’art et de biennale, un prototype nommé JellyFish Farm. Le procédé du système réside dans la production d’eau douce par désalinisation de l’eau de mer afin de faire pousser des plantes dans des billes d’argiles.

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C’est en s’inspirant de ce projet, et en élargissant le principe à une échelle non plus de l’objet mais à l’échelle de l’habitat que JellyFish Barge (« la méduse radeau ») a été pensé.

i. Fonctionnement (voir figure 1&2). L’eau de mer remonte par capillarité à travers des tentacules (tiges en coton), jusqu’au cerveau de la méduse (sorte de grosse boule formée de coton). Par évaporation l’eau se condense sur les parois de la coupole puis ruisselle par gravité pour enfin être stockée dans des réservoirs. JellyFish Barge est un donc un écosystème fermé générateur d'eau douce grâce à un alambic solaire fournissant ainsi les conditions appropriées pour la culture de plantes potagères. Ce radeau hexagonal flottant, fait avec du bois et des bidons de récupération soutient une coupole avec son cerveau et ses tentacules d’où est extrait l’eau de mer. Cette eau est ensuite stockée dans des plots de chantier rouges puis par un système de goutte à goutte distribue l’eau au diverses plantations. JellyFish Barge est capable de s’installer sur les voies navigables et les eaux côtières. Elle vise à étudier de manière artistique des nouveaux moyens ayant plus au moins une incidence sur les gens et permet de développer une prise de conscience de modèles écologiques et de systèmes vivants. C’est également une expérience pédagogique permettant de former les populations locales afin de leur permettre de s'adapter aux conditions climatiques changeantes. Une expérience open source représentant un modèle de collaborations multiples et une plaque tournante entre éducateurs, artistes et designers engagés dans les questions environnementales. Flexible et autosuffisante, la structure est un laboratoire basé sur les cycles d'agriculture, de la biodiversité et de l'eau. Le design a été inspiré par le travail de Buckminster Fuller, Lucy et Jorge Orta et Constant Nieuwenhuys, chacun d'eux créant des «vie machines ".

Figure 1 : fonctionnement en coupe de la JellyFish Barge.

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ii. Sun drive innovation.

Ce potager flottant en forme de méduse, est une proposition innovante visant à souligner l'eau comme un élément pertinent dans les domaines social et politique globale. Le navire est construit avec des matériaux recyclés et à faible coût technologique. Dans la serre géodésique, est situé un organe central fabriqué avec des éléments de coton, dont les tentacules absorbent l'eau de mer grâce à l'effet combiné de la capillarité et du vide produit par l'évaporation. Quand la masse du coton est amorti, la chaleur du soleil fait évaporer l'eau à l'intérieur du dôme. Ensuite, la vapeur est entraînée avec de petits ventilateurs aux réservoirs en plastique rouge où elle se condense au contact du refroidisseur à la surface. L'eau douce produite par distillation irrigue les jardins potagers à bord. La Méduse peut être utilisée à la fois dans la mer et dans les rivières polluées affectés par les métaux lourds et par la pollution organique. Jellyfish Barge est donc un écosystème d’agriculture nomade. Elles'adapte à différents environnements et contribue à améliorer les conditions de vie endommagées, car elle peut être appliqué à n'importe quel environnement : rural, suburbain ou urbain.

Figure 2 : Eclaté de la structure. Model 3d déjà réalisé sur ArchiCad me servant de base pour l’image 3d.

Coupole géodésique

Structure en aluminium

Plot rouge de chantier

Tête de la méduse : coton

Tentacule

Platelage en bois

Bidon

Caissette en bois

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C. Création d’une image photo réaliste.

i. Recherche du lieu où l’installation prendrait un sens.

« Une image raconte par l’imagination qu’elle véhicule ».

La première étape réside dans le choix du lieu dans lequel la JellyFish Barge prendrait un sens : un

lieu où les précipitations ne dépasserait pas les 400 mm/an, où l’eau serait salée ou bien polluée (car

le système fonctionne également comme un dépollueur) et à l’abri des vagues et de la houle. Après

plusieurs recherches pluviométriques, géographiques, culturelles et humaines, trois lieux se sont

dégagés :

Photo 1 : Port de Bizerte Tunisie. Photo 2 : Canal de St Louis Sénégal.

-Bizerte en Tunisie sur la Méditerranée : au bord du

Sahara la ville vit au rythme de la pêche et pourrait

s’orienter à la culture hors sol.

- St Louis au Sénégal : ville située sur l’embouchure du

fleuve Sénégal river, formant une magnifique bande de

sable bordé d’un canal naturel salé.

- Ganvié au Bénin : ville située sur l’eau salée du lac

Nokoué où les gens ne possèdent pas de terre

cultivable.

Photo 3 : Lac de Nokoué, Bénin.

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L’image finale devait être de haute résolution, ainsi après sélection, c’est la ville de St Louis (photo ci

contre) qui a été choisie.

Photo 4 : Panorama original de St Louis, photo prise du pont Faidherbe: source internet (7422 x3071

pixels).

ii. Finition de la 3d et mise en place des textures.

Le modèle 3d étant bien avancé sur Archicad, j’ai procédé à l’export de celui- ci sur Cinéma 4D

(logiciel d’animation et de rendu possédant un moteur de calcul puissant).

Le travail de rendu se compose en trois étapes :

- modélisations (ou « re modélisation » dans mon cas)

- mise en place des textures (matériaux).

- mise en place des lumières de la scène.

Chaque objet possède donc une texture, prise dans la bibliothèque existante (photo 5) ou bien créée à partir d’image bitmap, jpeg, png… (photo 6).

Photo 6 : texture des

bidons

Photo 5 : textures des

tentacules.

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Chaque texture est définie selon 14

propriétés intrinsèques qui

peuvent engendrer toutes les

possibilités de textures. La

puissance du logiciel réside dans

l’utilisation de « noise »,

« gradient », qui sont des procédés

génériques permettant de créer

des surfaces sans discontinuité de

bord. Exemple ci-dessous avec un

« noise » utilisé pour donner du

relief au fil de coton. Ici l’utilisation

d’une image bitmap aurait créé des

effets de bord, car une image n’est

pas forcement symétrique.

L’éclairage de la scène pour une

vue extérieure est assez aisé, car le

logiciel possède un traitement de

lumière en fonction de la

localisation et de l’heure définie

par l’utilisateur.

iii. Rendu et retouche sous photoshop.

Après avoir rendu l’image en haute résolution (1 heure de rendu pour une résolution image de

3000x1600), la finalisation et le traitement de l’ambiance se finalisent sous photoshop :

- apport de végétal et de personnages, réajustement des lumières et des

contrastes pour que le projet se fonde dans le paysage.

- travail sur l’interface de l’eau, et sur le reflet de la barge pour

incorporer au mieux le projet.

- réglage de la focale se rapprochant au plus de celle de la photo prise sur internet.

Traitement avec le logiciel de la notion de distance du flou de l’objectif (un objet lointain est plus flou

que celui au premier plan).

Réglages des propriétés

Propriétés intrinsèques

Slot de prévisualisation

Photo 7 : boîte de dialogue de l’éditeur de matériaux

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iv. Rendu final

Après chaque étape ou modification importante, j’imprimais le rendu ou l’image en cours, et je

discutais avec Antonio et Cristiana qui suivait mon travail afin d’apporter des améliorations. Leur

volonté était de créer une image pleine de vie, optimiste qui révèle une nouvelle urbanité proposée

par ce système de barge flottante cultivable.

Photo 9 : Première version du rendu intérieur (résolution 3000x 1600).

Photo 8 : Première version du rendu extérieur (résolution 8516x3071).

15

Photos & Fichier final de Cinéma 4d et image finale retenue pour la publication.

Photo 11 : Version finale du rendu extérieur (résolution 6579x 3071).

Photo 10 : aperçu du fichier avant rendu.

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Le travail de composition d’une image doit avant tout créer un imaginaire, une ambiance plus que se rapprocher de la réalité. Avec ce travail, j’ai surtout appris à regarder en détails une image, afin de comprendre quels éléments permettent de générer un imaginaire. Site internet ou le projet à été publié : http://nomadaq.blogspot.it/2012/07/studiomobile-jellyfish-barge-huerto.html

Photo 13 : Version finale du rendu intérieur (résolution 3000x 1600).

Photo 12 : Fichier final du rendu intérieur (résolution 3000x 1600).

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18

III « Il Campanile »

A. Présentation du projet

San Dona di Piave, ville de 50 000 habitants, située non loin de Venise sur le continent ne possède pas de centre urbain, ni de place créant un lieu de rencontre. L’idée de la ville était à long terme de créer un centre, un cœur de ville plus urbain composé d’un ensemble de commerces. Le projet « Il campanile », dont le studio était maître d’œuvre était situé près du clocher et était déjà bien avancé lors de mon intervention. Les volumes étaient définis ainsi que la façade qui donnait sur la rue. Le projet se compose d’une série de magasins se développant de part et d’autre d’une serre centrale. Cette serre crée ainsi un intérieur à l’extérieur, formant un espace urbain que la ville exigeait. La prise de position budgétaire du client permit de définir la façade nord du bâtiment, en utilisant le verre « U glass » à la place d’un verre normal coutant trois fois plus cher. La façade inspirée notamment du Prat institut de Steven hall.est dessinée sur la largeur du U glass égale à 26 cm et pouvant atteindre 7m de long.

Figure : Plan masse du projet. Le projet se situe dans une enclave de la ville, prise entre le presbytère et des appartements R+2. Au nord du projet se dressait le clocher et juste derrière la cathédrale. La construction souterraine était proscrite, en conséquence de la proximité du « campanile » (le clocher). Le projet était déjà assez bien défini dans sa partie rez-de-chaussée et r+1. Le bâtiment r+2, était en structure de béton avec deux voiles de chaque côté et deux travées de poteaux carrées au 1/3 et au 2/3 de sa largeur. Une serre ou galerie inclinée en structure métallique venait couvrir l’allée centrale. Cette partie n’avait pas été travaillée suffisamment. * Voir annexe pour comprendre les volumes.

presbytère

Edifice voisin :

résidence R+2

clocher

Via del Campanile

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Afin de permettre au magasin de posséder une vitrine sur la rue et en diminuant les pertes

thermiques du bâtiment le matériau U glass répondaient assez bien à ces deux contraintes. En effet,

une lame d’air est piégée entre les deux vitrages créant ainsi une meilleure isolation thermique en

comparaison avec des carreaux de double ou triple vitrage. Le U glass est un profilé de verre ayant un

panel de possibilité tant sur la texture que sur la transparence assez large. L’assemblage des blocs U

glass s’effectuent avec des profilés métalliques visibles dessinant ainsi la façade.

Figure 3 : références des modèles U glass proposés par Pilkington.

Référence 2 : Courtesy Pratt Institute & Nelson Atkins Museum, by Steven Holl.

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B. Objectif

Le dessin de la serre n’était pas défini et son incorporation dans le projet peu convaincante. Je devais

donc redessiner en 3 d cette serre centrale, élément fort du projet, puis faire une image de rendu 3d

qui permettrait au maître d’ouvrage de vendre ses locaux avant le début de la construction.

C. Dessin de la serre

Après avoir effectué une longue liste de références sur les serres en ville et discuté avec mon maître

de stage, j’ai proposé des modifications volumiques de la serre centrale, afin qu’elle fasse partie

intégrante du projet. Pour cela je me suis appuyé sur le fichier existant utilisant le programme

ArchiCad 2012. Ma première étape a été de modéliser d’après un métré, effectuée avant mon

arrivée, le positionnement juste des bâtiments voisins. J’ai ensuite effectué plusieurs propositions

volumiques afin de connecter cette serre. Cette serre devait également servir de « cheminée » afin

de réguler la température en hiver comme en été. La couverture inclinée permettrait de créer une

circulation d’air naturel évitant la climatisation en été.

Le client ayant un budget serré, le coût de la serre devait être minimisé. En effet le surcoût de cette

serre réside dans le fait qu’elle était inclinée et non droite. Ainsi, j’ai proposé une serre composée

d’une série des portiques verticaux ayant la même structure mais avec des pieds d’une hauteur

différente. Une fois la structure définie, j’ai réfléchi aux détails d’assemblage des éléments d’acier

formant les portiques métalliques. Pour le mode d’assemblage, je me suis inspiré de la structure des

hangars de l’île de Nantes.

Référence 3 : Inspiration du fonctionnement des

cheminées d’Arup Associate campus.

Référence 4 : Inspiration de la structure du hangar

de la halle des machines à Nantes.

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Serre vitrée Magasin (partie couverte) Magasin (partie couverte)

Partie variante, différentes

longueurs de pieds (poteau en

acier).

Partie identique pour tous

les portiques.

Adjonction des modules de part

et d’autre de la serre.

Visualisation 3d de la serre

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D. Détail structurel

Pour ce projet, Studio Mobile travaillait avec un bureau d’étude. Les

différentes décisions prises résultent donc d’une première approche

de la structure et ne découlent pas d’un calcul structurel. Mon rôle

était donc de proposer un mode constructif et de dessiner au mieux

mon idée puis de quantifier le nombre d’éléments pour la

réalisation de la serre.

Les éléments de structure sont réalisés avec des profilés d’acier en

L, d’une largeur d’environ 6 cm. Les profilés en L sont doublés et

sont assemblés entre eux par une plaque en acier permettant de lier

les divers éléments. Je n’ai pas tranché entre le système de

boulonnage ou de soudure, ni pris en compte l’épaisseur exacte du

matériau car j’étais au début de la phase de conception. Ce discours

devait se poursuivre avec l’ingénieur et l’entreprise spécialisée bien

plus tard dans la réalisation des pièces.

Tous les éléments constituants la structure seraient fabriqués en usine et assemblés par une

entreprise locale. D’où la nécessité de travailler avec des profils standards et de minimiser le nombre

d’éléments uniques.

Figure 5 : vue de face et de dessus d’un détail d’assemblage d’un poteau avec un élément incliné.

Le dessin de la serre et de la trame des fermes a été basé sur la structure existante en béton du

bâtiment. Le contreventement global est assuré par les deux murs périphériques ainsi que par le toit

se trouvant au dessus des magasins. L’accroche de la partie vitrée à la structure restait cependant

également à définir.

Figure 4 : perspective de l’assemblage

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E. Ambiance générale du lieu

Mon approche dans la modélisation du bâtiment ne se cantonnait pas à la structuration de la serre

mais se devait également de repenser l’ensemble de l’espace central. En effet la clarification du

volume de la serre demandait une simplification des circulations horizontales et verticales.

Au fur et à mesure de l’avancé du projet, je prenais des décisions en concertation avec Antonio et

Cristiana sur l’ambiance générale qu’ils voulaient apporter en jouant notamment sur les matériaux.

Après avoir choisi ces derniers et vu quelques détails techniques structurels ensemble, nous nous

sommes pas à pas positionner pour définir et dessiner l’ensemble de la serre.

L’espace central du bâtiment devait dégager une ambiance verte accueillante dans la ville pour qu’il

ne soit pas juste un centre commercial. Lors de ma recherche d’atmosphère, je me suis rendu

compte que leur vision se rapprochait du projet de réhabilitation de la halle 32, future école des

Beau Arts. L’espace devait toujours être baigné de lumière et les plantes en suspension accrochées

sur une maille en haut de la serre, devaient révéler la structure métallique.

Référence 5 : projet de l’école des Beaux Art sur l’île de Nantes.

L’esprit que l’on voulait donner au lieu s’inspirait des serres de la fin du XVIII siècle. Dans le projet, les

magasins sont desservis par des passerelles, formées avec des planches de bois brut, en porte à faux

sur la place au rez-de-chaussée. J’ai dessiné également, les gardes du corps qui seraient constitués

d’une maille métallique fine d’une hauteur de 1 mètre tendu sur sa largeur avec une main courante

en bois.

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Photo 14 : vue des passerelles du 1er étage.

F. Le rendu

Afin de proposer au maître d’ouvrage l’ensemble du projet ayant subi des modifications importantes,

Antonio maître d’œuvre sur ce projet, se devait d’expliquer au mieux les intentions et les décisions

prises sur mon travail. Je devais donc faire un rendu 3D et une vue réalistes du bâtiment pour

clarifier nos intentions architecturales. Le modèle Archicad fut donc exporté sur cinéma 4d en

conservant les objets. Comme précédemment dans la JellyFish Barge, la texture des matériaux a été

effectuée sur cinéma 4d.

*Etapes du rendu:

- choix de l’angle de vue et de la focale de l’objectif.

- décision graphique concernant les édifices voisins, peu dessinés.

- choix de l’heure de la prise de vue.

Un travail long et fastidieux :

Le travail de modeleur est un travail « direct ». J’entends par là que les cartes graphiques actuelles

permettent d’avoir une visualisation instantanée sur l’écran. Lorsqu’on applique un matériau, une

texture, celle-ci est directement visible en prévisualisation sur l’écran. En revanche le travail de rendu

demande un temps monstre. Il est alors préférable de travailler avec un moteur de rendu très

puissant et un ordinateur possédant plusieurs processeurs. Lors de mon stage mon PC (4 giga ram)

et 2 processeurs était assez lents par rapport à la technologie actuelle des ordinateurs. Ayant choisi

une vie crépusculaire, la maîtrise de la lumière solaire, chaude et orangée et des lumières

artificielles demandaient des réglages très fins. Chaque réglage pouvait être vérifié 30 secondes à 2

minutes après que l’ordinateur ait calculé les pixels permettant d’apprécier les modifications avec

notre œil. Ce travail est donc un travail pas à pas, m’ayant occupé pendant deux semaines.

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L’image finale devait distinguer deux espaces : l’espace central ouvert sur la rue, vert lumineux, et de

part et d’autre les magasins avec une lumière uniforme sans ombre mise en évidence par des vitrines

anti reflet. Après un travail sous Photoshop, incorporation des personnages, des bâtiments voisins et

illustrations des vitrines, voici mon premier résultat permettant au client de se projeter sur

l’ambiance générale du projet.

Photo 15 : Image de rendu du projet depuis la rue principale de San Dona.

Suite à cette réunion le client ayant validé les modifications, j’ai dû refaire une image bien plus

précise et plus travaillée qui serait affichée sur le panneau de chantier. Sur une taille de 2 m de large

sur 1.2 mètre de hauteur, soit 15 748 x 9449 pixels.

Photo 16 : prévisualisation écran sur Cinéma 4d du rendu final.

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Photos 17 : image du rendu brut.

La façade est composée avec des profilés U glass translucides (Pilkington Profilit Plus 1,7)*, et la

partie centrale où se trouve la serre avec un U glass bien plus transparent (Pilkington Profilit Klar)*.

*Voir figure 3.

Photos 18 : image du rendu final.

Conclusion : Ce travail permettant d’imaginer le futur bâtiment, premièrement pour le maître

d’ouvrage mais aussi pour les habitants, est un travail assez long, gourmand en énergie, surtout lors

des réglages des diverses lumières.

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28

IV La Biennale de Venise.

Une fois fini le projet "Il campanile", je me suis penché, début août sur l'exposition à la Biennale de

Venise avec Cristiana et Antonio. Le studio considéré comme jeune était invité au Palazzo Bembo,

palais où sont organisées des expositions tout au long de l'année. Le sujet de la biennale 2012 était

"Common Ground". L’espace qui nous a été attribué était une petite pièce de 4 m² au deuxième

étage. L’installation se devait d'être donc minimale. Le projet a été pensé et mis sur papier pendant

mon stage par Antonio et Cristina, et mon rôle était d'assembler et de monter les divers éléments à

Venise, notamment faire le raccordement d'Arduino avec toutes les pompes et l'ordinateur.

Objectif : rendre fonctionnel le système d'irrigation commandé par ordinateur via Arduino.

A. Networking Nature

Pour la Biennale d'Architecture de Venise en 2012, Studio mobile explore un scénario futur où

l'homme est appelé à vivre avec des paysages insolites façonnés par les changements

environnementaux. Encore aujourd'hui, plus de la moitié de la population mondiale vit et travaille

sur une bande côtière de 200 kilomètres de large. La stratégie que l'architecture devra adopter ne

sera pas uniquement l’adaptation, mais l'assimilation des changements pour profiter au mieux des

opportunités. Souvent perçus comme des changements négatifs, ceux-ci ouvrent de nouvelles

possibilités et opportunités des projets innovants. Studio Mobile image un nouveau mouvement

communautaire vivant dans des structures flexibles, autonomes et nomades. L'eau de mer est

susceptible de rapidement devenir une ressource fondamentale pour l'environnement urbain.

L’écosystème Networking Nature vit grâce à l'eau de mer. Basé sur le même principe que la JellyFish

Barge (mon premier projet) ce projet vise à produire de l’eau douce. Le principe de base reste la

condensation de l’eau de mer qui est chauffée non pas par le soleil mais par de petites lampes placés

au dessus de chaque coupole. L'eau de mer s'évapore et la vapeur d’eau se condense sur des demi-

sphères pour former des gouttelettes d’eau douce qui est ensuite collectée dans des réservoirs. L'eau

est produite par plusieurs systèmes qui ramènent ensuite l’eau douce dans une vasque centrale sous

contrôle. Ce modèle se rapprocherait d’un raisonnement mené à l’échelle d’une ville où toutes les

structures de production d’eau douce seraient reliées entre elles, créant ainsi un réseau

d’infrastructures.

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Photo 19 : Coupe traduisant la volonté de départ du projet : un écosystème mêlant nature et

technologie au service de la production et de l’approvisionnement en eau douce.

Cette installation est une machine vivante, où la nature et l'environnement vivent en symbiose.

Proposer un futur imaginaire, où il est impossible de faire la distinction entre architecture naturelle

et nature câblée, pose la question de comprendre la limite entre les machines et les organismes

vivants artificiels. Cette stratégie, répond non seulement à protéger l'environnement, mais est aussi

un modèle radicalement nouveau qui garantit l'accès à toutes les ressources libres et démocratiques.

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B. Fonctionnement du système d’irrigation.

Le projet se constitue de deux trépieds sur lesquels vienne s’appuyer une vasque de 1.20 m de côté

et 55 cm de hauteur. Celle-ci est remplie d’eau de mer. Un système de désalinisation centrale et trois

îles flottantes permettent de produire de l’eau douce. Celle-ci est ensuite acheminée vers le fond de

la vasque où se trouve de la mousse naturelle provenant de Hollande pouvant pousser à faible

intensité lumineuse. L’eau douce est ensuite redistribuée afin de faire pousser la mousse se trouvant

au fond de la vasque, surélevée par rapport au niveau de l’eau.

Photo 20 : vue de l’installation finale.

J’ai participé à l’installation générale du projet, et je me suis plus particulièrement attaché à rendre le

système fonctionnel. Le code pour le système avait préalablement été réalisé par un informaticien

qui a l’habitude de travailler avec Studio Mobile. Comme cette personne était partie en vacances, je

devais, d’après ses explications et recommandations, procéder aux étapes à suivre pour bien installer

Arduino.

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Figure 6 : vue de dessus de l’installation

Idée :

- L’eau douce est acheminée sous la mousse dans trois bacs. - Cinq capteurs relèvent l’humidité en cinq points où est installée la mousse. - Chaque pompe est reliée à un capteur (le numéro de la pompe est associé au numéro du capteur). - Lorsque le capteur relève une humidité en-dessous d’une valeur seuil (50%), alors la pompe reliée avec ce capteur, s’actionne pour irriguer la mousse en eau douce.

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C. Réglages des capteurs, via Arduino.

D’après l’écran de contrôle (écran d’ordinateur) lors de leurs premières installations les capteurs

n’indiquaient pas la même valeur, il a donc fallu les étalonner pour qu’ils prennent en compte les

mêmes variations d’humidité. Ce réglage se fait à partir du fichier .ino. Arduino

Photo 21 : Arduino & Capteur d’humidité (modèle DHT11 SENSOR).

Les capteurs d’humidité étaient positionnés par-dessus la mousse. Elle-même applique sur un

support possédant les mêmes propriétés que l’éponge.

Une fois que tous les capteurs furent étalonnés, il a fallu les numéroter et les associer à une pompe.

Leur positionnement sur la mousse était en fonction de la distance à la pompe. Une fois les cinq

associations effectuées, il a fallu couper le fils d’alimentation des pompes et souder un interrupteur.

Cet interrupteur se fermait lorsque le capteur lui étant attribué, relevait une humidité inférieure à

50%.

Support éponge. Entrée VCC

Entrée digitale

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Photo 22 : La partie délicate du raccordement fut de souder les interrupteurs en coupant le fil

d’alimentation des pompes.

D. Visualisation via Processing

Photo 23 : imprimé écran généré par Processing afin de visualiser les informations des 5 capteurs.

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L’affichage graphique se compose en deux parties. La première permet de visualiser les données des

cinq capteurs d’humidité. Ainsi, un cercle variant d’un diamètre de 0 à 250 pixels permet de

connaître la valeur d’humidité relevée par le capteur en %. Lorsque celle-ci est supérieure à 50 %

(valeur étalonnée) la pompe n’est pas active. En revanche, lorsque le capteur indique une valeur

inférieure à 50 % la pompe se met alors en action, et une tige grise descend du haut de l’écran.

La deuxième partie retrace temporellement les relevés toutes les 2 secondes, le pourcentage étant

proportionnel à la longueur de la barre. La frise apparente se lit de droite à gauche.

Photo 24 : Vue des coupoles créant de l’eau douce et du réseau d’irrigation.

http://www.dcsolution.it/studiomobile/studiomobile.swf

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Conclusion

Au cours de mon stage, j’ai pu explorer divers aspects du travail en studio d’architecture. Souvent lié

aux contraintes extérieures, le studio d’architecture m’avait proposé dès le début de travailler sur

plusieurs sujets en fonction bien sûr de leurs disponibilités. Je n’ai donc pas travaillé sur un sujet

unique, mais sur trois sujet relativement déconnectés, mais complémentaires les uns des autres.

Le projet JellyFish Barge, fut riche d’enseignement, tant au niveau technique, social et urbain.

L’approche et la conception du projet était déjà effectués, mon rôle était donc de produire des

images au service d’une projection future. Ce travail qui parait simple lorsque l’on regarde l’image

finale, demande un temps d’adaptation au logiciel, en l’occurrence Cinéma 4d. Je ne connaissais que

très peu ce logiciel, mais il était conçu de la même façon que 3ds max avec cependant une interface

graphique bien plus compréhensible. Je travaillais avec des architectes très perfectionnistes. Leur

point de vue au fur et à mesure de la production de l’image, m’a d’une part fortement aidé à

représenter un projet et d’autre part m’a permis de mieux percevoir la structure d’une image.

La conception et la modélisation du second projet où se déployait une serre, m’a donné une nouvelle

approche sur la manière d’envisager l’espace public. J’ai utilisé également un nouveau logiciel, plus

propice à la conception architecturale. J’ai appris que même avec une économie budgétaire, on

pouvait proposer un projet intéressant, révélant nos intentions architecturales ainsi que ceux du

maître d’ouvrage.

Enfin, l’installation à Venise, qui pour moi était certainement la partie de mon stage la plus

intéressante, m’a donné quelques pistes sur l’alliance entre art et technologie. En l’occurrence, le

projet devait avoir des bases informatiques pour fonctionner. Un architecte ne possédait donc pas

les compétences informatiques pour mener à bien le projet. Une des pistes concourantes au double

diplôme serait donc l’alliance entre Ingénierie informatique et Architecture. En revanche, l’approche

d’ingénieur en génie civil reste encore assez éloignée pour eux. La distinction des deux professions

reste fortement ancrée dans leur manière d’aborder l’architecture.

Mes prochaines expériences au sein d’une entreprise concourront donc à rallier les deux démarches.

D’un côté celle de l’architecture, pour qui la création ne se base pas sur des règles, mais s’appuie sur

des références, et sur une culture constructive. De l’autre, la démarche d’ingénieur visant des

objectifs et se basant sur des principes pour obtenir au mieux un résultat proche de la réalité.

Certaines de ses réponses me seront peut être apportées par des structures ou collaborent

Ingénieurs et Architectes, mêlant une démarche commune.

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Glossaire :

Arduino, 3, 4, 26, 28, 30 Bizerte, 10 Buckminster Fuller,, 8 capteurs d’humidité, 32 Common Ground, 26 Constant Nieuwenhuys, 8 cycles d'agriculture, 8 demi-sphères, 26 eau douce, 28 eaux côtières, 8 Il campanile, 17, 26 JellyFish Barge, 3, 4, 7, 8, 10, 23, 26, 33 JellyFish Farm., 7 Jorge Orta, 8 machines vivantes, 27 matériaux, 9, 11, 22, 23 Méduse, 9 mousse, 28 Networking Nature, 26 panneau de chantier, 24 photoshop, 3, 12 portiques, 19 Processing, 3, 4, 31, 32 rendu, 3, 11, 12, 14, 19, 23, 24, 25 serre, 3, 4, 9, 17, 19, 21, 22, 25, 33, Voir serre géodésique, 9 St Louis, 10 Steven hall, 17 texture, 11, 12, 18, 23 U glass, 17, 18, 25 vasque, 28

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Annexe :

A. Détails de la JellyFish Barge.

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Annexes :

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B. Il campanile.

i. Perspective comparative.

Avant : Façade préliminaire du projet, dissymétrique.

Après : façade après restructuration de la serre centrale et mise en place d’un profilé métallique marquant le contour de l’édifice.

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Avant : serre inclinée créant une connexion difficile avec la partie couverte.

Après : prolongement de la serre sur la façade et redistribution dans le cheminement intérieur.

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ii. Vue de dessus.

Avant : serre pas assez marquée.

Après : meilleure intégration de la serre ouvrant un espace plus lumineux.

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iii. Coupe transversale du bâtiment.

Profil en été avant.

Après : mise en place d’un film ETFE (en bleu) juste en dessous de la partie vitré de la serre pour créer un flux d’air chaud.

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iv. Plans et façade.

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C. Biennale de Venise

Palazzo Bembo : vue de la salle voisine (où exposais Isosaki), donnant sur le grand Canal.

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Vue interactive d’un document flash disponible sur internet pour expliquer l’installation de la

Biennale.

http://www.dcsolution.it/studiomobile/studiomobile.swf

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Création et test d’une île flottante : l’ile est faite en polystyrène découpée avec une machine à

commande numérique pour obtenir une forme courbe. Le cerveau est fabriqué avec des poils de

serpillère.

A droite, le prototype est testé afin de voir

si l’évaporation de l’eau est suffisante pour

obtenir de l’eau douce.

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Maquette : mise en place des réseaux d’eau, électrique et positionnement des luminaires.

Pièce dans laquelle l’installation avait

lieu. Etant petite les visiteurs était

directement à même de percevoir la

circulation des fluides et la complexité

des réseaux.