Définition de L’ARCHITECTURE PARAMÉTRIQUE

Depuis quelques années, nous entendons de plus en plus parler d’architecture paramétrique, de conception paramétrique et de design paramétrique. C’est une réelle innovation technologique pour générer des formes nouvelles et avant-gardistes. Pourtant, selon une étude, on estime à 50% le pourcentage d’architectes qui n’en ont jamais entendu parler.

L’architecture numérique ou générative est encore méconnue en France et peu répandue dans la formation et l’enseignement des architectes. Quant aux définitions en français que l’on peut trouver, elles sont souvent ambiguës et complexes.

Cette méthode de conception innovante n’est pourtant pas nouvelle. A l’international, les projets d’architecture utilisant la conception paramétrique se généralisent. Grâce à l’émergence des outils numériques et logiciel 3D, les architectes proposent des formes libres et non-standards et des structures complexes. Ils révolutionnent les références stylistiques et représentations de l’architecture traditionnelles.

Spécialiste en design paramétrique depuis 8 ans, je souhaite vous donner une définition accessible et simple de la complexité de cette approche.

Découvrez comment les algorithmes redéfinissent le rôle des architectes et designers, et le future de la construction.

Qu’est ce que l’architecture paramétrique?

Si l’on s’en tient à la définition que l’on trouve en ligne: « le design paramétrique est un processus basé sur un raisonnement algorithmique qui permet l’expression de paramètres et contraintes, qui ensembles, définissent, codent, et et clarifient la relation entre l’intention et la réponse de conception. »

Pour résumer simplement:

l’architecture paramétrique est une méthode de conception innovante, utilisant des logiciels de CAO basés sur des algorithmes. Elle permet la création de formes ou structures complexes et nouvelles, de manière simple et optimisée tout en s’assurant de leur faisabilité.

Plus qu’un simple outil numérique de CAO, il s’agit véritablement d’une nouvelle manière de penser et de créer. Il permet à l’architecte ou designer d’étendre sa créativité, tout en intégrant un plus grand nombre de données dès l’esquisse du projet.

Cette nouvelle approche a donné naissance au « parametricisme ». Ce mouvement architectural a notamment été introduit par l’agence d’architecture Zaha Hadid.

Avec l’aide de tels logiciels, le processus de conception est optimisé. Nous pouvons ainsi proposer des solutions innovantes et nouvelles qui répondent aux besoins du clients et contraintes du projet. Tout cela est réalisé dans un temps record à un coût maitrisé.

La modélisation paramétrique:

Le concept de paramètres:

Commençons par bien comprendre le terme « paramétrique ». Il provient des mathématiques et réfère notamment aux équations paramétriques utilisant un certains nombre de paramètres et variables (par exemple: x, y, z …). La variation de ces valeurs, induit un résultat différent, tout en respectant la relation entre les différents paramètres (l’équation).
Il en est de même pour la modélisation paramétrique.

Modéliser à partir d’algorithmes:

L’utilisation de logiciels basés sur des algorithmes, permet de générer un grand nombres de variations formelles et solutions techniques d’une idée, par la variation de paramètres définis. Ces paramètres peuvent être d’ordre techniques, structurels, environnementaux, formelles, urbains, industriels, etc…

Le système algorithmique serais comme l’ADN du projet d’architecture. Lorsque les paramètres et contraintes évolues, le résultat s’adapte et est optimisé tout en respectant cet ADN. L‘identité formelle et la vision de l’architecte sont conservés et renforcés au cours du développement du projet.

Modélisation traditionnelle ou paramétrique:

Les méthodes de conception traditionnelles, dites « additives », consistent à additionner des éléments du projet pour créer un ensemble. On ajoute au cours du développement du projet la prise en compte de contraintes techniques, etc…

L’approche paramétrique, quant à elle va plus loin. Il s’agit de définir la relation entre les éléments, qui vont créer l’ensemble et l’identité du projet. Le langage formel est le résultat de l’interaction des paramètres spécifiques au projet.

Les outils numériques et logiciels 3D :

La conception paramétrique est facilitée aujourd’hui par les logiciels algorithmiques. Il en existe plusieurs tels que Grasshopper pour Rhino, Dynamo pour Revit, Design Script, Generative components, Maya, etc… L’un des plus utilisés et adapté à l’architecture est le plug-in Grasshopper qui fonctionne avec le logiciel Rhinocéros.

Nul besoin d’être un mathématicien aguerri ou un génie de l’informatique, ce logiciel vous donne accès à cette pratique innovante de manière simplifiée. Basés sur la programmation d’algorithmes et le codage, ils peuvent effrayer. L’interface de Grasshopper est différentes des logiciels de CAO traditionnels et peux sembler complexe à première vue. Cependant, rassurez vous cet outil s’appréhende très bien étape par étape.

Au fur et à mesure que vous le découvriez il devient même ludique et permets de nombreuses applications dès les premiers niveaux de maitrise.

Je vous détaillerai dans un prochain article comment se former à l’architecture paramétrique. En attendant, pour en savoir plus sur Grasshopper:

https://www.rhino3d.com/6/new/grasshopper/#credits

Les avantages de la conception paramétrique pour l’architecte:

On ne peut plus penser l’architecture stéréotypée,
rigide comme le cube, le cylindre ou la pyramide.
Notre vision de l’architecture et de l’urbanisme, se
compose d’éléments qui doivent devenir variables,
malléables grâce à des paramètres.

Patrick Schumaker, architecte chez Zaha Hadid

Depuis de nombreuses années, le développement des outils numériques de CAO impacte et optimise la pratique de la maitrise d’œuvre. De la même manière, le paramétrique, élargit considérablement le champ des possibles dans le domaine de la construction. Elle redéfinie également le rôle de l’architecte, plus seulement le créateur mais le coordinateur.

L’assistance de logiciels tel que Grasshopper permet d’aller au delà de ce que pourrait imaginer et concevoir notre esprit « humain » seul. Bien sur, il ne vient en aucun cas remplacer l’humain dans le processus de création et d’idéation. Il se place comme un nouvel outil, permettant à l’architecte d’aller plus loin, avec des efforts moindres.

Les avantages pour l’architecte numérique:

• Elargir sa créativité et proposer des architectures nouvelles innovantes; avec une « signature » architecturale forte;
• Aide à la conception et modélisation de formes complexes;
• Possibilité de générer des variations formelles et tester de nombreuses solutions et leur faisabilité en un temps réduit;
• Automatiser et adapter la modélisation 3D du projet et générer les mises à jours très rapidement au cours de l’évolution du projet;
• Intégrer différentes contraintes et paramètres dès le début de la conception, sans pour autant réduire la créativité de l’architecte à cette phase;
• Facilité la communication et l’implication des différents corps de métiers, en intégrant les compétences de chacun dès le début du projet; et aborder une architecture participative et collaboratives
• Optimisation de l’usage des matériaux et maîtrise des coûts
• Simplification de la construction de formes et structures complexes nouvelles grâce à l’utilisation d’éléments industriels et modules.
• Construire avec les nouvelles technologies
  

Quelques applications pour vos projets d’architecture:

D’un point de vue architectural et langage formel, les opportunités sont nombreuses:

• « signature » et identité architecturale forte
• Façades uniques et sculpturales; voir cinétiques et dynamiques;
• Constructions durables qui « communiquent » avec leur contexte; avec un langage formel qui découle des contraintes environnementales;
• Projet d‘architecture collaborative et participative
• Réalisation de formes courbes ou organiques à partir d’éléments industriels identiques;
• Projets surprenant tels que pavillons temporaires, architecture textiles, etc.
• Utilisation des nouvelles technologies tel que l’impression 3D pour l’architecture, etc…
  

Ce qu’il faut retenir:

L’émergence des outils paramétriques pour l’architecture est une réelle révolution. Ils redonnent à l’architecte des opportunités d’innover; alors que les contraintes auxquelles il doit faire face sont toujours plus nombreuses.

Intégrer la conception paramétrique est un moyen d’élargir le champ des possibles. Elle apporte une dimension pluridisciplinaire et collaborative aux projets.

L’architecture paramétrique se différencie de la concurrence et de la compétition architecturale. Elle permet aux professionnels de la construction de développer une identité forte et signature architecturale unique.

C’est pourquoi il est important de l’inclure à la formation des architectes et ingénieurs de demain.

Partagez votre expérience avec les outils numériques en laissant un commentaire. Et si vous êtes curieux d’en savoir plus, n’hésitez pas à vous abonner à ce blog et nous contacter. J’espère partager des exemples de projets innovants et inspirants au plus vite.

Au plaisir d’échanger!