Pour une maison du futur, Ashen Cabin n’a pas l’air particulièrement futuriste. Quiconque s’attend à un Les Jetsons-Cette cabane rustique en rondins, qui offre une vue spectaculaire sur trois forêts domaniales à Ithaca, dans l’État de New York, n’a même pas l’électricité ni l’eau courante. Un réchaud de camping, un évier rudimentaire et des vues d’une beauté saisissante sont les seuls éléments de luxe.
Mais la cabane de cendres est une vision de l’avenir – et c’est une vision convaincante. En l’observant de près – un voyage qui exige du visiteur qu’il suive un chemin sinueux à travers les collines, la cabane se révélant progressivement, cheminée en tête, parmi les feuillages – on comprend immédiatement qu’il ne s’agit pas d’une cabane en rondins typique. Avec ses géométries étranges et ses pieds en béton trapus, Ashen Cabin n’a pas l’air d’avoir été conçue et construite par un être humain au XXIe siècle.
En tout cas pas par quelqu’un qui cherche une cabane en rondins conventionnelle. Elle ressemble plutôt au genre de cabane dans laquelle on pourrait trouver un Harrison Ford reclus à la fin d’un film futuriste. Blade Runner une suite. Ou le type de retraite “retour à la nature” qu’un réseau neuronal de type DeepDream de Google imaginerait si vous l’entraîniez exclusivement sur un ensemble de données de contes de fées de Grimms.
La réalisation de cette cabane en rondins a nécessité deux créateurs dévoués, plusieurs années et d’innombrables heures de recherche et d’innovation. Sans oublier une énorme imprimante 3D, une technologie de numérisation 3D et un robot de construction acheté sur eBay. Mais aussi anormale qu’elle puisse être ici en 2020, nichée sur une crête dans l’une des régions les plus rurales et idylliques de l’État de New York, un jour beaucoup de bâtiments pourraient remonter jusqu’à Ashen Cabin. Sérieusement.
Une société de design expérimental
“La Cabane cendrée est un projet dans lequel nous testons certaines de nos idées de recherche et les traduisons en architecture”, a déclaré Sasa Zivkovic à journal de geek. “C’était, pour nous, la partie la plus excitante du projet”.
La cabine est conçue et construite par HANNAH, un bureau de design expérimental cofondé par Zivkovic et Leslie Lok. Ils sont tous deux professeurs assistants à l’université Cornell voisine, où Zivkovic dirige un groupe de recherche appelé le Laboratoire de construction robotique. Comme son nom l’indique, ce groupe pluridisciplinaire se concentre, pour faire simple, sur les robots qui construisent des maisons. Quant à M. Lok, son enseignement et ses recherches portent sur la fabrication robotique à l’échelle urbaine et résidentielle.
“[This project allowed us to begin] de découvrir un nouveau langage architectural en travaillant avec l’impression 3D et le bois fabriqué par des robots “, a déclaré Lok à journal de geek. ” C’est devenu un élément très important. Je pense que c’est ce qui a contribué à l’aspect unique du bâtiment. Nous savions que nous n’allions pas utiliser des 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 Additive Architectural Elements. À l’époque, ils n’étaient pas encore parvenus à une structure complète telle qu’une cabine. Ils cherchaient plutôt à répondre à la question suivante : Quel type de conception pour les composants d’une habitation une imprimante 3D pourrait-elle créer ? Comme ils l’ont fait remarquer, 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 pourrait imprimer ; nous nous contenterions d’écrire un roman et de l’imprimer. Mais l’impression 3D – et, plus précisément, le béton imprimé en 3D – ouvre des voies inhabituelles aux concepteurs qui ne doivent pas se limiter à imprimer des répliques des types de modèles qui auraient pu exister dans le monde de l’impression pré-3D. Zivkovic et Lok ont imprimé des sols, des colonnes, des portes, des fenêtres, des murs et des plafonds, dans le but d’analyser l’intégrité, la personnalité, les limites et la rigueur formelle de la forme.
C’est la base d’un nouveau style, que le duo qualifie de “brutalisme robotique”, d’après le style architectural farouchement moderniste des années 1960 et 1970, qui mettait en avant des méthodes de construction modernes, comme le béton. Bien sûr, certaines des nouvelles technologies de construction dont disposent les pionniers du brutalisme robotique dépassent de loin celles qui existaient il y a un demi-siècle.
Géométries étranges
Les travaux sur la cabane cendrée ont commencé en 2017. L’équipe a commencé par imprimer en 3D une coque en béton pour la cabane à l’aide d’un système d’impression 3D spécial auto-construit qui permet d’économiser l’empreinte carbone de la construction en béton ordinaire en utilisant la quantité absolument minimale 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 au premier abord. En regardant les étranges planches ondulées utilisées par les concepteurs, on peut penser qu’elles n’ont pas été coupées avec une grande précision. Presque aucune des planches n’est entièrement droite, avec des plis et des courbes bizarres comme une ligne verticale dégradée par une copie VHS d’une copie d’une copie. En fait, elles ont été parfaitement mesurées ; il se trouve simplement qu’elles n’ont pas été coupées en lignes droites.
“[One of the reasons mature ash trees aren’t used for 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 mis au point un processus faisant appel à la technologie de fabrication robotique et au balayage 3D qui nous permet d’utiliser ces frênes autrement gaspillés à des fins de construction.”
Zivkovic et Lok ont scanné en trois dimensions chaque pièce de bois à leur disposition. Cela leur a permis de se familiariser avec les différentes “géométries bizarres” du bois et de déterminer la meilleure façon de les couper. La tâche de haute précision a été réalisée à l’aide d’un bras robotique modifié que le couple a découvert sur eBay. Ce bras avait auparavant été utilisé pour construire des voitures pour General Motors, mais M. Zivkovic et l’équipe du laboratoire de construction robotique l’ont reconverti en le reprogrammant pour qu’il soit capable de scier et de façonner méthodiquement du bois qui serait normalement extrêmement difficile à couper avec des outils de fraisage standard.
Tout sur la durabilité
Comme pour l’impression 3D qui permet d’économiser du CO2, la durabilité était l’une des principales préoccupations de HANNAH en ce qui concerne le bois. Il ne s’agissait pas d’un frêne ordinaire, mais d’un frêne endommagé par un coléoptère qui avait été attaqué 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 propagé dans 35 États et plusieurs provinces canadiennes. Aujourd’hui, M. Zivkovic estime qu’il y a 8,7 milliards de frênes menacés par cette infestation.
“Dans la plupart des cas, [the trees are] soit on les laisse mourir, ce qui libère du carbone dans l’atmosphère, soit ils sont utilisés comme bois de chauffage”, a-t-il déclaré. “Pour nous, c’est en quelque sorte une énorme opportunité manquée”.
Avec un registre complet de tout l’inventaire à leur disposition, Zivkovic et Lok ont ensuite cherché la meilleure façon d’assembler la cabane. Pour les bâtiments plus grands à l’avenir, M. Lok a déclaré qu’il serait possible pour les architectes de transmettre les données d’inventaire en 3D à des algorithmes qui pourraient optimiser la meilleure façon de les assembler.
“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 là que l’informatique serait vraiment, vraiment utile.”
L’avenir de la construction durable des maisons
La Cabane Cendrée 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 émergentes d’architecture qui sont seulement en train de devenir une réalité. Mais la raison pour laquelle elle pourrait jeter les bases de quelque chose qui change le monde est la façon dont elle utilise ces technologies, ainsi que les matériaux du monde naturel, pour créer quelque chose de durable et d’évolutif.
Il est difficile d’estimer un budget total pour le projet. Le coût des matériaux de la cabane est raisonnablement bas, de l’ordre de 15 000 $. Mais cela n’inclut pas la main d’œuvre, le prototypage et la recherche et le développement. Mais, comme pour toute chose, les coûts diminueront au fur et à mesure que le travail sera effectué.
Le coût des matériaux de la cabine est raisonnablement bas, aux alentours de 15 000 $.
“Nous pensons que les deux technologies – l’impression 3D du béton et la fabrication robotisée générale du bois – présenteront des avantages en termes de coûts à l’avenir”, a déclaré M. Zivkovic. “Cependant, il est impossible de quantifier précisément ces avantages. Plus nous mettrons en œuvre ces technologies à grande échelle, plus nous verrons d’avantages économiques. Ashen Cabin est un prototype.”
Non, nous ne vivrons probablement pas tous dans de superbes cabanes en rondins avec une vue magnifique sur la nature (bien que l’idée ne soit pas sans attrait). Cependant, le concept de pouvoir construire rapidement de nouveaux types de logements à faible coût et en utilisant des matériaux qui seraient autrement gaspillés est incroyablement séduisant. Espérons que le duo ne tardera pas à créer son prochain bâtiment. Et celui d’après.
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