the diagrid as envelop


Structural and constructive thinking of steel

Class project: Constructive details and integration / Master Degree in Architecture / Université de Montréal / 2012



Supervising tutor: Daniel Pearl and Izabel Amaral
Teammate: Émilie Lafrance

This student project was the result of a reflection on the structural and constructive properties of steel, through model-making and architectonics. The process required the use of a previous student project as a study case for the exploration and application of a structural system, that we would create. The previous student project in itself was the elaboration of a public librairy, within the framework of a Studio class. The public librairy conceptual proposition is described below.

Ultimately, the exploration of steel’s structural and constructive propreties in sketches, 3d modelling and tectonic model-making helped reveal its poetic and graceful nature. 



The remainder of the description will be in french due to its original drafting.




La diagride en tant qu’enveloppe


La structure et pensée constructive de l'acier

Projet du cours Détail et intégration, en groupe et individuel / Maîtrise / Université de Montréal / 2012



Tuteur : Daniel Pearl et Izabel Amaral
Coéquipière : Émilie Lafrance

Maquette tectonique


Le projet s'est exécuté dans le cadre d'un cours-atelier dont la réflexion se portait sur les détails de construction et la tectonique. Il s'est divisé en deux phases : la première en équipe de deux et la seconde, individuelle.

La première partie consistait en une étude de précédents reliés au sujet choisi par l'équipe. Le thème imposée était la structure et pensée constructive : bois, acier et/ou béton. Le sujet que nous avons choisi d'explorer était la structure diagride (de l’expression anglophone : « diagrid structures »).

La seconde partie, individuelle, requiérait le développement d'un fragment d’un projet de design d’un atelier précédent (voir le projet de la bibliothèque Marc-Favreau), sous forme de maquette tectonique. La création de cette maquette et le développement du détail de construction permettait de répondre à la problématique.

Problématique : Comment la diagride devient-elle, au-delà d’un pur système structural, une composante intégrante dans l’esthétique du bâtiment? Comment la configuration d’un tel système structural en tant qu’enveloppe parvient à modifier l’expression autant formelle que matérielle de la façade?


Recherche individuelle basée sur un projet passé: Exploration tectonique


Plusieurs composantes d’une structure diagride peuvent jouer sur le langage architectural d’une façade. Ainsi, il est possible d’utiliser la diagride au-delà de sa fonction structurelle d’une façon à ce qu’elle influence la tectonique d’un bâtiment. La structure devient enveloppe et l’enveloppe devient structure. L’expression de cette structure dans l’enveloppe doit-elle demeurer manifeste et lisible? Ou peut-elle se dissimuler dans cette enveloppe?





Dans le projet qui suit, l’intention est tout d’abord de développer un aspect tridimensionnel de la structure diagride. Dans les précédents tels que la Seattle Library et la Hearst Tower, la diagride est utilisée d’une façon bidimensionnelle en façade, le motif étant tout simplement apposé sur les plans de façade. Dans les projets comme la Médiathèque Sendai et le Serpentine Pavilion de Toyo Ito, la diagride prend du volume et ne se contraint plus seulement au plan X-Y.




En dédoublant le plan X-Y et en ajoutant un décalage entre les deux plans, la structure développe une profondeur (axe Z). Cette profondeur donne une texture à l’enveloppe et au bâtiment. Des éléments transversaux s’ajoutent. En multipliant le nombre d’éléments structuraux, il est possible de réduire les dimensions des composantes structurales. Ces dernières deviennent alors moins massives et perdent de leur ampleur structurale. L’expression de la structure en tant qu’enveloppe se perd. La structure devient porteuse d’une expression architecturale et formelle.



Composantes structurales




Joint




Exploration





Par ailleurs, un jeu sur différents plans de profondeur permet la création d’un mur rideau décomposé en multi-facette. Le vitrage crée des concavités et des convexités au sein de l’enveloppe. Les différents angles offrent la possibilité de s’ajuster à l’orientation solaire. Les panneaux permettant la pénétration d’une lumière indirecte restent complètement transparents alors que ceux laissant passer une lumière directe seraient semi-opaques, contrôlant ainsi les problèmes d’éblouissement. Les jeux d’opacité et de transparences ajoutent un effet de texture et de profondeur à l’enveloppe.


Maquette tectonique, faite d'acier soudé : échelle 1:10


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Bibliothèque Marc-Favreau

Bibiothèque publique de Rosemont



Projet d'atelier individuel / Baccalauréat en architecture / Université McGill / 2009
Tuteur / Howard Davies







Situé dans le quartier résidentiel Rosemont, la Bibliothèque Marc-Favreau combine les caractéristiques traditionnelles d’une simple bibliothèque avec les nouvelles technologies multimédia. De plus, le programme réalise la possibilité d’accommoder les utilisateurs avec diverses activités de groupes et animations (programmes éducatifs, activités familiales, etc.). En cohérence avec sa nature publique, l'espace fonctionnel de la bibliothèque déborde de son confinement intérieur, en offrant un espace public extérieur sous forme d'un toit vert accessible.

La topographie du toit vert découle de l’organisation programmatique de la bibliothèque en cinq volumes d’hauteurs et de superficies distinctes: lobby/administration, activités de groupes, références/section pour adolescents, section pour adultes et section pour enfants. Une première série de rampes relie les différents niveaux du toit vert. Une seconde série de rampes intérieures lui fait écho, permettant l'accessibilité universelle du projet et crée une topographie subtile dans l’espace intérieur. Ce système de circulation intérieure est marqué par des rangées de colonnes conventionnelles, alors que les espaces fonctionnels sont caractérisés des colonnes en forme d’arbres, rendant manifeste le thème de la forêt en tant que source d'inspiration du projet.


Plan et coupe longitudinale



Photo-montage : interprétation géométrique du thème de la forêt




Cette impression d’être au cœur d’une forêt est exploitée tant dans le design du système structural que celui de la façade. Les colonnes sont composées de tubes en acier de différentes tailles soudés ensembles, se ramifiant jusqu'au toit et créant une interprétation abstraite d’un arbre.


La forme du châssis du mur-rideau s’inspire du profilé des colonnes-arbres et reproduit une abstraction de leurs ramifications. La tridimensionnalité du mur-rideau permet à une partie des panneaux de verres d’être complètement transparents sans causer de problèmes d’éblouissement, alors que l’autre partie des panneaux reste semi-transparente.

La distribution des panneaux de verre transparent et de verre givré se fait selon leur orientation par rapport au soleil et permet donc d'éclairer les espaces intérieurs d'un maximum de lumière naturelle et diffuse. Ce jeu de transparence et de translucidité crée un effet de filtre évocateur du feuillage filtrant la lumière dans une forêt.

Système constructif



Vue intérieure de l'accueil