Le Parametric Design s’invite dans l’ensemble du cycle de vie du bâtiment

De la conception à la maintenance, le design génératif et paramétrique aspire à prendre une place grandissante dans le cycle de vie d’un bâtiment. Accélération de processus, optimisation de la construction et de la maintenance : la méthode porte des promesses ambitieuses.

Si vous avez déjà cherché à louer ou acheter un logement, le processus est familier. Vous cochez quelques cases selon vos besoins et manipulez des curseurs pour rester dans vos fourchettes de prix et de surface. Un logiciel se charge ensuite de faire correspondre les résultats avec vos attentes. Ce fonctionnement paramétrique est aujourd’hui démocratisé dans les outils de recherche, qui donnent naturellement des résultats en fonction de variables prédéfinies. Demain, il pourrait également se généraliser auprès des concepteurs et des constructeurs, en proposant automatiquement des plans à partir de contraintes de lumière, de formes ou d’utilisation des surfaces. La technologie s’appuie sur les principes de l’intelligence artificielle et du deep learning et met à contribution des logiciels apprenants, capables de s’appuyer sur un long historique de projets passés pour progresser en toute autonomie. Pour le monde de la construction, l’émergence du parametric design formule aujourd’hui une promesse d’optimisation et de simplification. Une tendance qui pourrait transformer toute la chaîne de valeur du bâtiment.

Une aide à la conception, un soutien à la créativité

Aujourd’hui, les applications du generative design ou du parametric design font la part belle à l’étape de la conception. Les arguments sont nombreux : ces méthodes permettent de rapprocher drastiquement les phases de conception architecturale et d’analyse structurelle. Dans le cas de la tour Z15 à Pékin, construite en zone à risque sismique, les simulations paramétriques ont permis d’accélérer les échanges entre ingénieurs et architectes, réduisant la prise de décision finale à quelques jours au lieu de semaines d’allers et retours.

Les technologies d’automatisation laissent également imaginer une accélération radicale des phases d’exploration et une optimisation des résultats. Autodesk – qui se positionne aujourd’hui sur le sujet – met en avant une collaboration avec le cabinet hollandais Van Wijen. Dans le cadre d’un projet résidentiel à Alkmaar, les deux entreprises ont présenté un processus de conception qui se rapproche plus de la programmation urbaine que de l’architecture traditionnelle : une fois les facteurs bien définis et pondérés, le logiciel détermine toutes les possibilités d’aménagement afin d’aider les designers “humains” à prendre les meilleures décisions.

Enfin, les solutions génératives posent la question de la place de la créativité. Si l’intuition première laisse imaginer une uniformisation des productions, d’autres voient au contraire une manière de sortir des méthodes traditionnelles. Selon le collectif d’artistes Obvious, l’IA est “un nouvel outil qui permet d’amplifier le potentiel créatif des humains”. Pour le cabinet Baker Baynes, le design génératif amorce la transition d’un concepteur créateur à un concepteur curateur…

Un outil pour optimiser la construction

L’influence grandissante des méthodes génératives et paramétriques décloisonne de plus en plus les phases de conception et de construction. A ce titre, l’automatisation des procédés de construction répond naturellement à l’évolution des pratiques des designers.

Dans leur quête permanente d’optimisation, les algorithmes génératifs conçoivent des formes complexes aux échos organiques, à l’image du Hangzhou Tennis Center en Chine, des Absolute Towers au Canada ou même du fameux “temple” du festival Burning Man, conçu par l’architecte français Arthur Mamou-Mani. Des objets nouveaux qui impliquent des méthodes de construction nouvelles, à l’image du béton imprimé en 3D qui permet d’imaginer la fabrication de pièces éminemment complexes. “Refaire ce qui peut se faire avec du béton banché grâce à l’impression 3D n’a que peu d’intérêt”, explique Romain Mesnil, responsable de la plate-forme Build’In de l’Ecole des Ponts. En attendant que l’impression 3D arrive à maturité, il reste à inventer les procédés constructifs capables de s’accommoder de cette nouvelle complexité…

Enfin, le design génératif intervient dans la conception du chantier lui même. Le projet Crane Position Optimization dirigé par Dieter Vermeulen tente de déterminer de manière algorithmique l’emplacement le plus rentable pour une grue. Une méthode qui peut s’étendre aux parcours des camions, à l’utilisation des machines et à l’ensemble des processus inhérents au chantier.

La sagesse algorithmique au service de l’exploitation des bâtiments

L’apport du generative design pourrait s’étendre après l’édification, dans les cycles de maintenance et d’exploitation. Michael Ørsted, Directeur du département Technical Knowledge et Data à l’aéroport de Copenhague, explique que la méthode se marie particulièrement bien avec l’émergence des “digital twins”. L’exploitant peut ainsi calculer les meilleurs scénarios dans un double numérique avant d’apporter les modifications nécessaires au bâtiment. Si Ørsted développe l’exemple de la taille des toilettes en fonction de leur usage, la méthode peut s’étendre à toutes les fonction du bâtiment. Une manière de faire vivre et évoluer les espaces en fonction des usages dans une logique véritablement data driven.

Qui sommes-nous ?

Pour relever le défi de la transformation des territoires et des modes de vie, le groupe VINCI a créé Leonard. Notre objectif ? Fédérer une communauté d'acteurs pour construire ensemble la ville de demain.