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)