11 - Images

Après le rendu, on va présenter les premières imagés du projet afin de montrer à quoi ressemblent tous ces principes appliqués!

Tout d'abord, une vue extérieure

Ensuite, une vue du hall (qui ne restera absolument pas comme ça et qui va certainement sortir de terre)

Puis deux vues du terminal :
Depuis une salle d'embarquement

Et depuis le niveau des circulations

10 - Optimisation des panneaux

A partir de la définition des panneaux déjà évoquée, nous avons cherché à les optimise.

Nous avons plus de 4200 panneaux dans notre projet, tous différents (même si ces différences peuvent être minimes). Nous avons donc cherché à en créer un maximum d'identiques pour pouvoir industrialiser la fabrication (c'est la même optique que pour la structure avec les barres identiques) en suivant l'idée que les assemblages permettraient d'ajuster un panneau à une différence minime existante à l'origine

Pour cela, nous avons évalué la longueur de la grande diagonale de chaque panneaux, qui correspond à une ligne reliant deux sections circulaires du tube :

Nous avons ensuite décidé d'une différence de 5cm : à partir de la plus petite distance x, nous avons rangé dans une même série tous les panneaux dont la diagonale était d'une longueur L<x+0.05m. Puis, nous avons procédé de même pour l'ensemble des panneaux pour obtenir des séries dont la différence de longueur entre la plus petite diagonale et la plus grande est de 5cm.
Le résultat de ce travail était encourageant : nous obtenions une centaine de panneaux différents.

Nous avons ensuite choisi de modifier légèrement la structure du terminal : les sections ont été orientées à partir d'angles indépendants :

Puis nous avons fait appel à l'algorithme génétique afin de diminuer au maximum le nombre de panneaux différents, et nous sommes arrivés à 40 types de panneaux différents. Une industrialisation est donc envisageable avec plus d'une centaine de panneaux identiques à produire.

Succession des types de panneaux et répartition sur le terminal :

09 - Circulations/Parcours

En lien avec l'ensemble des principes présentés dans les articles précédents, voici la présentation du parcours interne de l'aéroport.
Il va être modifié dans les semaines à venir et fera l'objet d'un nouvel article mais le principe général restera le même.

La liaison souterraine entre la gare et le hall

Le hall souterrain

Les contrôles au départ

La circulation départs dans le terminal

Les salles d'attente

Les passerelles d'embarquement/débarquement

La réception des passager

La circulation arrivées dans le terminal

Les contrôles à l'arrivée

La récupération des bagages

Le retour au hall et l'ensemble

08 - Structure

Nous avons choisi, pour notre aéroport, d'avoir recours à une structure en tenségrité qui évoque parfaitement l'idée de légèreté, de l'envol.
Une structure en tenségrité est sa faculté à se stabiliser seule par le jeu des forces de tension dans les câbles reliant les éléments rigides en compression.

Maquette d'étude des éléments

L'utilisation de ce principe nous permet de conserver toujours la même longueur de barres : l'angle entre les éléments varie pour permettre une plus grande facilité d'industrialisation en n'ayant que des éléments identiques.
De plus, les barres sont articulées entre elles et tous les élément venant s'y accrocher (enveloppe, réseaux éventuels, ...) le sont sur les nœuds afin de supprimer tous les moments.

Principe de structure

Ainsi, on peut décomposer cette structure en trois couches : les tubes, les câbles longitudinaux et circulaires, et enfin les câbles diagonaux.

Les tubes

Les câbles circulaires et longitudinaux

Les câbles diagonaux

L'ensemble des éléments

Et une vidéo de la structure "brute", en sortie de script, sans aucun ajustement

07 - Enveloppes/écailles

Les écailles assurent un rôle de revêtement extérieur (esthétique ornementale) et de sécurité pour la mise hors d'eau (étanchéité) au niveau des espaces de circulations

Une réflexion est en cours pour leur apporter une utilité thermique, en proposant un matériau «photochromique» pour permettre un réchauffement et ou un refroidissement de la surface, et donc à son environnement proche, ce qui peut permettre des récupérations ou évacuations de chaleur, lié à un changement de teinte.

Placement des écailles (en jaune) à l'extérieur des panneaux d'enveloppe (en gris)

Placement des écailles sur l'ensemble du terminal, en lien avec les panneaux vitrés (écailles et panneaux opaques se superposent)

Expérimentations sur l'angle de placement des écailles, solution "droite" retenue

06 - Enveloppe/panneaux

La peau est composée de 4200 panneaux accrochés sur les assemblages extérieurs de la structure (sa définition fera l'objet d'un prochain article). Ceux-ci on, outre la responsabilité de mettre hors d'eau le terminal, la vocation d'être vitrée au niveau des bulbes pour laisser entrer la lumière et profiter de la vue, tandis qu'ils servent à isoler thermiquement et acoustiquement, les espaces de circulation.

Leur définition exacte est en cours d'étude, et ce ne sont pour l'instant que leur placement, et non leur définition qui est abordé.

Placement des panneaux avant leur différenciation

Expérimentations sur les placements des deux types de panneaux : en bleu les vitrés, en rouge les opaques

05 - Génération de la forme

Grasshopper ayant permis de générer la forme

Grosshopper which allowed us to create the shape

 

La forme du tube a été optimisée pour obtenir :

1- La plus grande visibilité sur les pistes = (nb) intersection des lignes de visibilité à minimiser

2- La plus grande taille des bulbes r = (R) rayon des bulbes le plus grand possible

3- Des angles d'entrée aux bulbes à diversifier = (A) somme des degrés de courbure le plus grand

4- Une interdiction de léviter : (I) l'aire de l'intersection au sol à conserver

Pour cela, l'algorithme a fait varier les coordonnées {x,y,z} du centre des bulbes ainsi que leurs rayons R, pour répondres aux conditions (nb), (R), (A) et (I)

The shape of the tube was optimized for obtaining :

1- A greater visibility of the landing strip = (nb) intersection of the sight lines to be minimized

2- The largest size of the bulbs r = (R) radius of the bulbs as large as possible

3- The entry angles in the bulbs to be diversified = (A) sum of the degrees of the largest curvature

4- A prohibition to levitate: (I) the floor area of the intersection is to keep

Therefore, the algorithm variates the coordinates {x,y,z} of the center of the bulbs and also their radius R, for answering the conditions (nb), (R) (A) and (I)


Schéma du principe utilisé : visibilité
Scheme of the principle : visibility 

 
Travail en cours
Work in progress

04 - Définition de la forme

A partir du principe définit précédemment, nous avons imaginé une forme, ou plutôt, un type de forme, à partir de l'inspiration d'un serpent (en référence au Petit Prince de Saint Exupéry

Premiers dessins

First draws

Nous voulons introduire plusieurs principes :

     -une certaine fluidité formelle

     -les passages en dessous en évitant une simple dalle sur poteaux

     -inclure les concepts définis (passage des "rubans" de circulation, salles d'embarquement, etc.)

     -un principe tubulaire et ondulant

Nous choisissons donc une section de base circulaire dont le rayon variera au cours du linéaire développé.

Afin de ne pas produire une forme arbitraire et d'optimiser notre terminal pour un principe fondamental à nos yeux, la visibilité (voir les avions à l'extérieur est primordial), nous avons utilisé un algorithme génétique qui optimise la forme d'après les principes et les caractéristiques que nous lui auront fourni (cf les articles 04 et 05 qui expliquent respectivement ce qu'est un algorithme génétique et comment nous l'avons utilisé).

Le résultat final retenu est donc le suivant, et c'est à partir de lui que notre travail se poursuit.

Coupe de principe

Princple cut

Forme finale générée

Definitive form

03 - Algorithme génétique

Ce n'est pas la plus forte ni la plus intelligente des espèces qui survivra, mais celle qui sera la plus apte à changer.
It is not the strongest of the species that survives, nor the most intelligent, but the one most responsive to change. (Charles Darwin)

Principe schématique d'un algorithme génétique
Schematic principle of a genetic algorithm

Les algorithmes génétiques appartiennent à la famille des algorithmes évolutionnistes. Ils permettent d'approcher la ou les solutions d'un problème d'optimisation en appliquant la notion de sélection naturelle.

L’algorithme crée un panel de solutions initiales aléatoire  (genèse). Cette population est analysée et triée selon un critère de performance (sélection), la population « élite » est conservée, subit des modifications (mutations) puis est croisée avec elle-même (reproduction) pour donner naissance à une nouvelle population « élite » plus performante. Ensuite la boucle (Sélection, reproduction, Mutation) est répétée jusque tendre vers la solution au problème.

Genetic algorithms belong to the family of evolutionary algorithms. They allow to approach a or many solutions of an optimization problem by applying the concept of natural selection.

The algorithm creates a panel of random initial solutions (genesis). This population is analyzed and sorted according to a performance criterion (selection), the "elite" population is retained, submitted to some changes (mutations) and then is crossed with itself (reproduction) to give birth to a new population "elite" with a higher performance. Then the loop (selection, reproduction, mutation) is repeated until tending to the solution of the problem.

L'outil de base d'algorithme génétique dans grasshopper est galapagos (en cours de résolution de système sur l'image)
The basic genetic algorithm in grasshopper is galapagos (the picture show the work in progress)

02 - Principe de projet

Le principe du projet est simple et se résume en quelques images :
The principle of the project is simple and can be resumed by a few pictures :

00_ Le site vierge, sans l'aéroport actuel
00_ The site, without the actual airport

01_ Le souhait, un terminal linéaire

01_ The wish, a linear terminal

02_ Combiner la circulation des passagers entre la gare et le terminal, et la circulation des avions
02_ Combine the passengers' circulation between the station and the terminal, and aircrafts'ciculation


03_ Liaison souterraine entre la gare et le terminal
03_ Underground link between the station and the terminal

04_ Volonté de libérer le sol pour permettre le passage de la manutention sur le tarmac
04_ Wish to make a free tarmac to allow the manutention's movements

05_ Terminal surélevé
05_ Surelevated terminal

06_ Passage des avions au milieu du terminal
06_ Aircrafts' passage in the middle of the terminal

07_ Transformation du terminal en deux terminaux
07_ Transformation of the terminal in two terminals

08_ Offrir aux voyageurs au départ et à l'arrivée le même espace et la même qualité architecturale
08_ Offer to the passengers in depature and at the arrival the sames architectural space and quality

09_ Création de deux "rubans" dans le même espace et salles d'embarquement/débarquement en dessous
09_ Creation of two "ribbons" in to the same space and boarding and arrivals rooms under them

10_ Principe général avec un hall souterrain de liaison
10_ General principal with an underground hall

01 - Inspirations et bibliographie

De nombreuses lectures nous ont permises d'approcher le sujet de l'aéroport. En effet, c'est un objet énorme que l'on doit traiter en travaillant une échelle inhabituelle, et qui contient de très nombreuses spécifications techniques à inclure d'entrée de jeu.
Nous nous sommes donc attelés à lire de nombreux écrits sur les thèmes qui nous intéressent : aéroport, conception intégrée et conception paramétrique.
Certaines phrases retiendront notre attention, et tout particulièrement :

Many readings allowed us to approach the airport subject. In fact, it is an enormous architectural object - we haven't the habitude to work at this scale - and it contains a lot of technical specificities that we have to consider from the beginning.

So, we read many writings about the subject that interested us: airport, integrated conception and parametric conception.

Some passages caught our attention, especially:

« L’aéroport est la première et la dernière chose que vous voyez d’un pays ou d’une ville. »
« The airport is the first and last thing you see of a country or city. » (Antonin Kazda)

« Les aérogares […] sont liées à la réalisation d’un rêve – voler – […], elles sont le symbole même d’une liberté toujours plus grande de se déplacer. »
« Terminals [...] are related to the realization of a dream - flying - [...], they are the very symbol of a greater freedom to move. » (Paul Andreu)

« L’essentiel du voyage est vécu dans l’aéroport, lieu de l’attente du décollage, de l’excitation qui précède l’embarquement. La suite est plutôt monotone, […] l’essentiel est déjà joué ! »

«The essential  of the journey is lived in the airport, place of waiting for the takeoff, of the excitement that precede boarding. The following is rather monotonous, [...] the key is already done ! » (Paul Andreu)


« Jamais l’extension d’une aérogare ne se fait suivant les schémas établis à l’origine [...] cela ne signifie pas que l’on ne peut rien extrapoler, mais seulement qu’il faut faire entrer de l’inconnu dans nos prévisions, dans nos plans de développement. »
« Never the extending of a terminal is done according to the original established schemes [...] this does not mean that one can’t extrapolate anything, but only that we need to leave a place for the unknown into our projections, in our development plans. » (Paul Andreu)


« Comme un arbre, une aérogare ne cesse de se régénérer jusqu’à l’épuisement, changeant toujours, toujours la même, jusqu’à ce que le désordre installé et l’usure l’emportent définitivement. »
« Like a tree, a terminal continues to regenerate until exhaustion, always changing, always the same, until the disorder installed and the usury definitively prevail.» (Paul Andreu)

« Les aérogares se succèdent, dans la répétition de leurs fonctions, mais chacune pourtant différente comme les escales nécessaires d’un voyage improbable » (Paul Andreu)
« Terminals succeed in repeating their functions, but each differently, like the necessary stopovers of an improbable journey » (Paul Andreu)

L'aérogare « assure une fonction unique dans des conditions géographiques, économiques, techniques et culturelles différentes : ici le trafic est avant tout un trafic de correspondances, là un trafic de destination finale ; ici la main d’œuvre est chère ; là le climat est implacablement chaud ; la tradition architecturale peut être inexistante, ou au contraire essentielle »
The terminal « provides a unique function in the geographic, economic, cultural and technical different conditions: here the traffic is primarily a traffic of connections, there a final destination traffic; here labor is expensive; there the climate is relentlessly hot; the architectural tradition can be nonexistent, or otherwise essential » (Paul Andreu)

« Chercher de manière plus générale ce que la culture du lieu peut apporter d’original au bâtiment symbolique qu’est une aérogare, c’est, au sens véritable, permettre d’habiter le lieu »
« To search more generally  what the culture of the place can bring of original to the symbolic building that is a terminal, it is, in the true sense, to enable to inhabit the place » (Paul Andreu)

« De quoi le voyageur a-t-il besoin, et de manière d’autant plus insistante qu’il est pauvre, sinon de beauté? »
« What the traveler does it need, and in which insistent way is he more poor, if not of beauty? » (Paul Andreu)

Bibliographie (Bibliography) :
Livres (Books)
-Antonin KAZDA, Airport design and operation, 2nd edition, Emerald, Bingley, 2007
-Paul ANDREU, J’ai fait beaucoup d’aérogares, Descartes & Cie, Paris, 1998
-Serge SALAT (sous la direction de), Paul Andreu - Cinquante aérogares, Aéroports de Paris, 1998
-Marc AUGE, Non-lieux, introduction à une anthropologie de la surmodernité, Editions du Seuil, Lonrai, 1992
-Christopher J. BLOW, Airport terminals, Butterworth Heinemann, Oxford, 1991
-Daniel ESTEVEZ, Représentations et expérimentations en architecture, l'Harmattan, Paris, 2007
-Henri LEFEBVRE, La production de l'espace, Anthropos, Paris, 1974
-Hugh PEARMAN, Aéroports, un siècle d’architecture, Seuil, 2005
-Norman ASHFORD, Airport Engineering, 1992
-Jasmine XIN SHEN, Planification stratégique de cargo aérien, mémoire de master 2, CIMO, 2010
-Olivier CELNIK, Eric LEBEGUE, BIM & maquette numérique, pour l’architecture, le bâtiment et la construction, Eyrolles, 2014
-Karen KENSEK, Manuel BIM théorie et application, Eyrolles, 2015

Revue (Journal)
-Entre lieu et non-lieu, in Art Press, dialogue entre Marc Augé et Paul Andreu, sept. 1996, n°216, pp.68-69

Texte (Text)
-Michel FOUCAULT, Hétérotopies, extrait de la conférence Des espaces autres « architecture, mouvement, continuité » donnée au cercle d'études architecturales, 14 mars 1967, publié à partir de 1984

Films (Films)
-Steven SPIELBERG, The Terminal, 2004
-Jason REITMAN, In the Air, 2009

00 - Point de départ

Un objectif de projet de fin d'étude : mettre en avant le travail collaboratif, mais surtout le processus paramétrique lors de la phase de conception.

Un  sujet : un aéroport, pour ses caractéristiques dimensionnelles et visuelles, pour la complexité de son organisation, pour les flux à gérer, et pour le défi ainsi constitué.

Un projet : Lyon Saint Exupéry (code AITA : LYS, code OACI : LFLL).

An aim : for our end-studies project : highlight the collaborative-work, and the  parametric process during the conception phase.

A subject : an airport, for its dimensional and visual characteristics, for the complexity of its organization, for the passenger’s flow management , and for  the challenge thus formed.

A project : Lyon Saint Exupéry (code AITA : LYS, code OACI : LFLL).

 

LYS est le quatrième aéroport français en terme de passagers, derrière Roissy - Charles de Gaulle, Orly et Nice. Il a pour ambition de dépasser Nice à court terme, et est en passe d'être privatisé.
LYS is the fourth french airport after Roissy - Charles De Gaulle, Orly and Nice. It aims to exceed Nice in the short term, and it is in processes of being privatized.

Pour notre travail, nous partirons d'un constat de base : nous souhaitons mettre en avant les processus définis précédemment, et pour ce faire, nous devons disposer d'espaces vastes afin que l'entreprise soit la plus fructueuse possible. Nous choisissons donc, à partir de ce site
In our work, we start from a basic fact: we want to highlight the processes defined previously, and to do so, we must dispose of an open space so that the project can be as fertile as possible. Therefore, we have chosen, starting from this site

de (re)construire l'aéroport et de supprimer les éléments en pointillés.
 to (re)build the airport and delete the dotted elements.

Certains auront des réactions spécifique en lisant ce constat. Nous le justifions par le fait que nous avons commencé à travailler en prenant en compte l'existant mais que nous nous en trouvions trop contraints et que nous ne réussissions à mettre en place ce qui nous intéressait. Ces intérêts en question ne sont pas un rapport à l'existant ou même un positionnement architectural, éthique, etc. par rapport au patrimoine. C'est donc sans complexe et sans hésitation que nous décidons de nous lancer dans ce sujet sans nous préoccuper de l'aéroport existant et en construction.
Some will have specific reactions by reading this statement. We justify it by the fact that we started by trying to take into account the existing structure, but we were stroked by several problems that wouldn’t allow us to implement what we desired. These desires in question have no connection to the existing  structure or even to an architectural positioning, ethics, etc.  relative to the patrimony. So, it is without hesitation that we’ve decide to get into this subject without worrying about the existing airport and construction