En ce qui concerne les maisons du futur, Ashen Cabin n’a pas l’air particulièrement futuriste. Quiconque s'attend à un Les Jetson-la vision des assistants robots, des tapis roulants intérieurs et des garages de véhicules volants va être profondément déçue; cette cabane rustique en rondins, offrant des vues spectaculaires sur trois forêts domaniales d'Ithaca, dans l'État de New York, n'a même pas d'électricité ni d'eau courante. Un réchaud de camping, un évier basique et des vues d'une beauté douloureuse sont ce qui compte pour le luxe.
Contenu
- Une entreprise de conception expérimentale
- Géométries étranges
- Tout sur la durabilité
- L’avenir de la construction de maisons durables
Mais la cabane cendrée est une vision de l’avenir – et elle est convaincante. En le regardant de près, un voyage qui oblige le visiteur à suivre un chemin sinueux à travers les collines; la cabane se révélant progressivement, la cheminée en premier, parmi le feuillage — montre immédiatement qu'il ne s'agit pas d'une cabane en rondins typique. Avec des géométries étranges et reposant sur des pieds trapus en béton, Ashen Cabin ne semble pas avoir été conçue et construite par un humain au 21e siècle.
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Certainement pas pour ceux qui recherchent une cabane en rondins conventionnelle. Cela ressemble plus au genre de cabane dans laquelle un Harrison Ford reclus pourrait vivre à la fin d’un futur. Coureur de lame suite. Ou le type de retraite de « retour à la nature » qu’un réseau neuronal de type Google DeepDream imaginerait si vous l’entraîniez exclusivement sur un ensemble de données de contes de fées de Grimm.
Cabane cendrée par HANNAH
Faire de la cabane en rondins une réalité a nécessité deux créateurs dévoués, plusieurs années et d'innombrables heures de recherche et d'innovation. Oh oui, et un énorme Imprimante 3D, des technologies de numérisation 3D et un robot de construction achetés sur eBay également. Mais aussi anormal que cela puisse être ici en 2020, niché sur une crête dans l'une des régions les plus rurales, quartiers idylliques de l'État de New York, un jour, de nombreux bâtiments pourraient retracer leur lignée jusqu'à Ashen Cabine. Sérieusement.
Une entreprise de conception expérimentale
"The Ashen Cabin est un projet dans lequel nous testons certaines de nos idées de recherche et les traduisons en architecture", Sasa Zivkovic a déclaré à Digital Trends. "Pour nous, c'était la partie la plus excitante de tout cela."
La cabine est conçue et construite par HANNAH, un bureau d'études expérimental cofondé par Zivkovic et Leslie Lok. Ils sont tous deux professeurs adjoints à l’université Cornell voisine, où Zivkovic dirige un groupe de recherche appelé Robotic Construction Laboratory. Comme son nom l’indique, ce groupe multidisciplinaire s’intéresse tout simplement aux robots qui construisent des maisons. Parallèlement, l’enseignement et la recherche de Lok explorent la fabrication robotique à l’échelle urbaine et résidentielle.
"[Ce projet nous a permis de commencer] à découvrir un nouveau langage architectural fonctionnant avec l'impression 3D et le bois fabriqué par robot", a déclaré Lok à Digital Trends. «C'est devenu un élément très important. Je pense que c’est ce qui a contribué à la conception unique du bâtiment. Nous savions que nous n’allions pas utiliser de matériaux standardisés.
Zivkovic et Lok ont commencé à travailler ensemble sur de nouvelles façons de construire des bâtiments il y a plusieurs années avec un projet appelé Éléments architecturaux additifs. À l’époque, ils n’étaient pas encore devenus une structure complète comme une cabane. Au lieu de cela, ils souhaitaient répondre à la question: quel type de conception pour les composants du boîtier une imprimante 3D créerait-elle? Comme ils l’ont noté, l’imprimante 3D est souvent considérée comme sans caractère.
Nous ne demanderions pas, par exemple, quel genre de roman une imprimante à jet d’encre imprimerait; nous écrivions simplement un roman et l’imprimions ensuite. Mais l’impression 3D – et plus particulièrement le béton imprimé en 3D – ouvre des perspectives inhabituelles aux concepteurs qui n’en ont pas. se limiter à simplement imprimer des répliques des types de conceptions qui auraient pu exister lors de l'impression pré-3D monde. Zivkovic et Lok ont imprimé des sols, des colonnes, des portes, des fenêtres, des murs et des plafonds, le tout dans le but d'analyser l'intégrité, la personnalité, les limites et la rigueur formelle de la forme.
C'était la base d'un nouveau style; celui que les deux hommes appellent « le brutalisme robotique », d’après le style architectural farouchement moderniste des années 1960 et 1970 qui affichait des méthodes de construction modernes, comme le béton. Bien entendu, certaines des nouvelles technologies de construction dont disposaient les pionniers du brutalisme robotique dépassent de loin celles qui existaient il y a un demi-siècle.
Géométries étranges
Les travaux sur la cabane Ashen ont commencé en 2017. L'équipe a commencé par imprimer en 3D une coque en béton pour la cabine à l'aide d'un système d'impression 3D spécial auto-construit qui permet d'économiser sur l'empreinte carbone d'une construction en béton ordinaire en utilisant la quantité minimale absolue requise. Ce système, qui extrude un mélange semblable à du ciment en couches, a pris environ deux semaines au total pour créer une structure de base.
Les planches de bois posées sur cette coque étaient également de haute technologie, même si elles n'en avaient pas l'air immédiatement. En jetant un coup d’œil aux étranges planches ondulées utilisées par les designers, on pourrait penser au départ qu’elles n’ont pas été coupées avec une précision particulière. Presque aucune des planches n'est entièrement droite, avec des plis et des courbures de forme étrange comme une ligne verticale dégradée par une copie VHS d'une copie d'une copie. En fait, ils étaient parfaitement mesurés; il se trouve qu’ils n’ont tout simplement pas été coupés en lignes droites.
« [L’une des raisons pour lesquelles les frênes matures ne sont pas utilisés pour la construction] est qu’ils ne sont pas exactement les arbres les plus droits », a déclaré Zivkovic. « Le frêne a des géométries irrégulières, il est donc très difficile à traiter dans une scierie ordinaire. Nous avons développé un processus utilisant une technologie de fabrication robotique et une numérisation 3D qui nous permet d’utiliser ces frênes autrement gaspillés à des fins de construction.
Zivkovic et Lok ont scanné en trois dimensions chaque morceau de bois à leur disposition. Cela leur a permis de se familiariser avec les différentes « géométries étranges » du bois et de déterminer la meilleure façon de les couper. Cette tâche de haute précision a été réalisée à l'aide d'un bras robotique modifié que les deux hommes ont découvert sur eBay. Il avait auparavant été utilisé pour construire des voitures pour General Motors, mais Zivkovic et l'équipe du Robotic Construction Laboratory l'ont réutilisé; en le reprogrammant pour qu'il soit capable de scier et de façonner méthodiquement du bois qui serait normalement extrêmement difficile à couper à l'aide d'outils de fraisage standards.
Tout sur la durabilité
Comme pour l’approche d’impression 3D permettant d’économiser les émissions de CO2, la durabilité était l’une des principales préoccupations d’HANNAH en ce qui concerne le bois. Il ne s’agissait pas de frênes ordinaires, mais plutôt de frênes endommagés par des coléoptères qui avaient été attaqués par l’agrile du frêne, un insecte qui tue les frênes dans le cadre de son cycle de reproduction. Depuis sa découverte aux États-Unis en 2002, l’agrile du frêne s’est répandu dans 35 États et plusieurs provinces canadiennes. Aujourd’hui, Zivkovic estime que 8,7 milliards de frênes sont menacés par cette infestation.
« Pour la plupart, [les arbres sont] soit laissés à mourir, ce qui libère du carbone dans l’atmosphère, soit utilisés comme bois de chauffage », a-t-il déclaré. "Pour nous, c'est en quelque sorte une formidable opportunité manquée."
Avec un enregistrement complet de tout l'inventaire à leur disposition, Zivkovic et Lok ont ensuite analysé et trouvé la meilleure façon de reconstituer la cabine. Pour les bâtiments plus grands à l'avenir, Lok a déclaré qu'il serait possible pour les architectes de transmettre les données d'inventaire 3D à des algorithmes qui pourraient optimiser la manière dont elles pourraient être toutes assemblées au mieux.
"Je pense qu'un jour, il sera possible de scanner une forêt entière", a déclaré Lok. « Nous pourrions alors développer des algorithmes qui optimisent la façon dont vous utilisez ces arbres dans un projet. C’est un endroit où le calcul serait vraiment très utile.
L’avenir de la construction de maisons durables
La cabane Ashen est passionnante pour toutes sortes de raisons. L’idée d’un nouveau langage de conception Robot Brutalist est exaltante en raison de ce qu’elle suggère sur les nouvelles formes d’architecture émergentes qui ne font que devenir réalité. Mais la raison pour laquelle il pourrait jeter les bases de quelque chose qui changerait le monde est la manière dont il utilise ces technologies, ainsi que des matériaux issus du monde naturel, pour créer quelque chose de durable et évolutif.
Il est difficile d'estimer un budget total pour le projet. Les coûts matériels de la cabane sont raisonnablement bas, de l’ordre de 15 000 $. Mais cela n’inclut pas la main d’œuvre, le prototypage et la R&D. Mais comme pour toute chose, les coûts diminueront à mesure que les travaux seront effectués.
Les coûts matériels de la cabane sont raisonnablement bas, de l’ordre de 15 000 $.
"Nous pensons que les deux technologies – l'impression 3D avec du béton et la fabrication robotisée générale du bois – présenteront des avantages en termes de coûts à l'avenir", a déclaré Zivkovic. « Cependant, il est impossible de quantifier précisément de quoi il s’agira. Plus nous mettrons en œuvre ces technologies à grande échelle, plus nous constaterons d’avantages économiques. Ashen Cabin est un prototype.
Non, nous ne vivrons probablement pas tous dans de superbes cabanes en rondins offrant de belles vues sur la nature (même si l’idée n’est pas sans attrait). Cependant, l’idée de pouvoir construire rapidement de nouveaux types de logements à faible coût et en utilisant des matériaux qui autrement seraient gaspillés est incroyablement attrayante. Espérons que le duo ne tardera pas à créer son prochain bâtiment. Et celui d'après.
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