Au c?ur de l'architecture du futur

Associer théorie et application, c'est ce que promet le Master of Advanced Studies (MAS) ETH en architecture et fabrication numérique. "Nous voulons former une nouvelle génération d'architectes qui travaillent différemment qu'auparavant", explique Philipp Eversmann, architecte et responsable de la formation et de la formation continue, à propos du programme MAS. Pour ce faire, les étudiants apprennent les méthodes et technologies fondamentales de la fabrication numérique et leur mise en ?uvre dans l'architecture au cours d'un cursus de 12 mois à temps plein.

Le programme de formation continue est proposé par Gramazio Kohler Research dans le cadre du p?le de recherche national (PRN) site externeFabrication numérique à l'ETH Zurich. Ainsi, outre des modules d'enseignement, des ateliers communs sont prévus avec les doctorants au PRN ainsi que la participation à des projets de recherche.

"Le programme MAS s'adresse aux architectes et aux ingénieurs qui souhaitent se former à de nouvelles techniques de construction et de conception", informe le responsable de la formation. Les conditions préalables sont un dipl?me d'une haute école en architecture ou en génie civil de niveau master reconnu par l'ETH Zurich ou un niveau de formation équivalent, comme par exemple un bachelor avec deux ans d'expérience professionnelle. D'excellentes compétences techniques et créatives, attestées par un portfolio, sont également expressément souhaitées.

Le changement dans le processus de fabrication

"Ce n'est pas seulement la technique de conception qui se déroulera à l'avenir sous forme numérique, mais aussi le processus de fabrication", explique Eversmann pour décrire le changement de paradigme décisif. De même que la planche à dessin a depuis longtemps cédé la place aux logiciels de CAO, les robots pourraient occuper une place de choix sur le chantier du futur. Leur t?che consistera à produire et à assembler des matériaux et des éléments de construction d'un type nouveau. "Si la brique était jusqu'à présent con?ue pour l'homme en termes de taille et de poids, nous pourrons à l'avenir planifier et réaliser dans de toutes autres dimensions", explique Eversmann.

Les nouveaux processus de matériaux et de fabrication ouvrent des possibilités de conception jusqu'ici inimaginables. Ils recèlent en outre le potentiel de développer des constructions et des processus de construction plus performants et de réduire ainsi la consommation de ressources. Les scientifiques du PRN Fabrication numérique s'intéressent donc principalement aux conséquences et aux possibilités des processus de fabrication d'un nouveau genre, à l'interaction entre les processus numériques et matériels ainsi qu'aux questions relatives à l'intégration des robots dans un chantier.

Car, pour ne citer que quelques exemples, tous les matériaux de construction con?us à l'écran ne sont pas aussi solides qu'espérés dans la pratique, et les robots doivent eux aussi devenir tout-terrain avant de pouvoir être utilisés dans la construction.

Collaboration entre la robotique et l'architecture

Le PRN met particulièrement l'accent sur la collaboration multidisciplinaire. Ainsi, le PRN Fabrication numérique réunit les domaines de l'architecture, de la conception de structures porteuses, de l'électrotechnique, de la construction mécanique, de la robotique ainsi que des sciences des matériaux et de l'informatique. Ensemble, les chercheurs étudient et développent des processus de planification et de construction innovants dans le domaine de l'architecture. La particularité de ce PRN est que les connaissances issues de la recherche sont directement testées et développées sur des prototypes à grande échelle.

Par exemple, les chercheurs du PRN Fabrication numérique sont impliqués dans la construction du b?timent modulaire de recherche et d'innovation "site externeNEST" sur le campus de l'Empa à Dübendorf. La première pierre de ce projet mené par l'Empa et l'Eawag en collaboration avec l'économie et les pouvoirs publics a été posée l'été dernier. L'ossature architecturale, appelée backbone, provient du bureau d'architecture des professeurs Fabio Gramazio et Matthias Kohler.

L'achèvement du backbone est prévu dans le courant de l'année. Ensuite, différents groupes de recherche y mettront en ?uvre leurs connaissances en matière de technologies de construction et d'énergie durables et les intégreront sous forme de modules, les testant ainsi 1:1 dans des conditions réelles.

A l'avenir, les chercheurs du PRN devraient eux aussi exercer leur activité dans un b?timent d'enseignement et de recherche développé avec des méthodes de fabrication numérique. C'est vraisemblablement à l'été 2016 que le Arch_Tech_Lab sur le site de l'ETH H?nggerberg sera achevé. D'ores et déjà, le PRN dispose d'installations de recherche pour les processus de fabrication architecturaux non standardisés, où différents processus peuvent être con?us et testés.