De l’importance du BIM, de Revit et du Generative Design
OMA, (Office for Metropolitan Architecture), l’agence d’architecture basée à Rotterdam fondée par Rem Koolhaas, représente la force créatrice derrière certains des bâtiments les plus emblématiques du monde, notamment « la « The Maison » à Bordeaux en France et la « Fondazione Prada » à Milan. Les associés de l’agence sont experts dans l’exploitation de technologies de pointe telles que le BIM, la conception digitale, l’automatisation et la conception générative pour explorer et optimiser les choix de conception, comme ils l’ont fait avec la conception du nouveau stade Feyenoord de Rotterdam. Le stade accueillera le club de football de Feyenoord et fait partie d’un plan directeur plus large de la ville de Feyenoord, qui comprend le développement urbain du quartier voisin de Rotterdam-Zuid.
Application de la conception générative à des défis de conception complexes
« Le stade représentait la synergie parfaite d’un projet et des capacités d’OMA », déclare Alex Mortiboys, responsable du BIM et des nouvelles technologies de conception. Selon OMA, l’adoption de l’automatisation et des processus de conception générative est excellente pour les projets qui disposent déjà d’un cadre solide pour la conception axée sur les données.
Cette base était en place avec la conception de Feyenoord, le premier projet de stade de l’entreprise, ce qui a permis à l’architecte et directeur associé d’OMA, David Gianotten, et à son équipe d’explorer et d’itérer sur des résultats de conception plus riches.
« Une approche rigoureuse est essentielle lorsque vous vous lancez dans le processus de conception générative », déclare M. Mortiboys. « Nous avions une base de données solide et un modèle de qualité, donc la conception générative était la prochaine étape logique. Étant donné que la typologie du stade nous a mis au défi, la conception générative nous a aidés à explorer différentes solutions à certains de nos défis de conception uniques. »
« Étant donné que la typologie du stade nous a mis au défi, la conception générative nous a aidé à explorer des solutions à certains de nos défis de conception uniques. »
—Alex Mortiboys, responsable du BIM et des technologies de conception
Une expérience visuelle de qualité depuis chaque siège
L’équipe d’OMA a travaillé avec les ingénieurs de Royal HaskoningDHV (RHDHV) sur la conception globale du stade, RHDHV s’occupant de la conception structurelle et OMA définissant la forme en diagrid, y compris la façade, ainsi que l’agencement des 63 000 places assises du stade. L’équipe de conception d’OMA souhaitait optimiser la conception de la façade du stade à la fois en termes de constructibilité et de coût, ainsi qu’explorer les possibilités d’ajouter des sièges supplémentaires au stade sans sacrifier les valeurs C, ou les lignes de vue des spectateurs, pour offrir aux fans les meilleures vues depuis chaque siège.
Le processus de conception générative a impliqué de nouvelles façons de penser la conception, ainsi que des outils logiciels spécifiques. Project Refinery, la version bêta de la fonctionnalité de conception générative d’Autodesk, qui a ensuite migré vers Generative Design dans Revit, a aidé OMA à itérer sur les conceptions pour trouver l’option la plus performante dans le cadre de ses contraintes de conception. Pour aider l’équipe de conception à adopter une approche de conception générative, Giuseppe Dotto, spécialiste de la conception digitale pour OMA, a rejoint l’équipe de conception du stade pour aider les architectes à comprendre les questions à se poser pendant le flux de travail de conception générative.
Des flux de travail itératifs pour de meilleurs résultats
« Nous avions créé l’emplacement des sièges à l’aide de la conception informatique, mais nous n’avions pas interrogé l’efficacité de l’agencement », explique Mortiboys. « C’était le moment de forte pression du projet : utiliser Project Refinery* et Dynamo pour voir si nous pouvions ajouter plus de sièges aussi près que possible du terrain tout en optimisant la visibilité des spectateurs, ou la valeur C. »
Grâce aux flux de travail itératifs, l’équipe de conception d’OMA a rapidement testé et optimisé les conceptions des places assises qui répondraient au compromis requis entre le nombre de sièges et les valeurs C souhaitées, en utilisant les limites du projet telles que définies par les architectes. « Définir les limites vous donne un point de départ pour les tests », explique Mortiboys. « À ce stade, il fallait se concentrer sur la géométrie : examiner l’inclinaison des sièges ou modifier les sommets et la largeur des sièges pour trouver le meilleur compromis. »
*Project Refinery est désormais devenu Generative Design dans Revit
Études de conception générative
L’équipe de conception de l’OMA a également utilisé la conception générative pour étudier les options pour la façade métallique ondulée proposée pour le stade. Les formes métalliques devaient être triangulées ; l’équipe de conception a cherché des options pour réduire les variations de conception afin d’améliorer la constructibilité et de réduire les coûts de construction.
« Je considère la conception générative comme un autre membre de l’équipe qui nous aide à trouver des solutions pour une meilleure utilisation des ressources dont nous disposons », explique M. Mortiboys.
« Je considère la conception générative comme un autre membre de l’équipe qui nous aide à trouver des solutions pour une meilleure utilisation des ressources dont nous disposons. »
— Alex Mortiboys, responsable du BIM et de la technologie de conception
Utilisation efficace des ressources pour générer des variantes de projet
En répétant les conceptions, l’équipe a pu ajouter 600 sièges supplémentaires au stade tout en conservant les valeurs C souhaitées et affiner de nouvelles idées pour la façade du stade.
« Les avantages de l’utilisation de la conception générative dans le projet étaient doubles », explique Mortiboys. « « Non seulement cela améliore l’efficacité grâce à la rapidité du processus de conception basé sur l’IA, mais cela permet également d’obtenir des détails beaucoup plus précis dans les limites des contraintes pour un nombre beaucoup plus élevé d’itérations que nous ne l’aurions fait auparavant. Cela signifie que nous pourrions générer des centaines de variantes en fonction de nos exigences rapidement et facilement. »
« Au-delà des stades, nous pouvons voir l’application de la conception générative pour analyser et informer la forme, la construction, la durabilité et les facteurs complexes qui sous-tendent l’intention socio-économique d’une réponse de conception. »
—David Gianotten, Directeur associé, OMA
Étude des applications de la conception générative
La valeur que la conception générative a apportée au projet a inspiré l’équipe d’OMA à appliquer le processus aux futurs projets de l’agence, quelle que soit leur ampleur. « Mon aspiration est que nous ayons une conception générative dans le cadre de chaque projet, depuis un plan directeur en phase amont, jusqu’à des questions très techniques comme l’amélioration de la disposition des sièges », explique Mortiboys. « J’aimerais que la conception générative devienne un outil du quotidien qui fasse partie des compétences de chacun. »
Mortiboys envisage également l’énorme potentiel des flux de travail créatifs et efficaces de la conception générative pour aider les architectes d’OMA à répondre rapidement aux besoins urgents du secteur de l’architecture, de l’ingénierie et de la construction (AEC) pour concevoir en fonction de la croissance démographique et de la durabilité.
Utiliser la conception générative pour résoudre les défis qui comptent
« L’environnement bâti, qui contribue à 39 % de l’empreinte carbone mondiale, a la responsabilité de s’attaquer à ces problèmes », dit-il. « Si nous disposons d’outils qui nous aident à comprendre comment mieux utiliser les ressources dont nous disposons, nous devrions alors utiliser ces outils pour créer des projets qui soient meilleurs pour la planète. »
« Pour paraphraser Buckminster Fuller, nous disposons désormais de systèmes comme la conception générative qui nous aident à faire de plus en plus avec de moins en moins de ressources et qui permettent à chaque membre de l’équipe de tester et d’affiner ses idées créatives », ajoute Mortiboys. « Les possibilités d’utiliser la conception comme outil de changement global n’ont jamais été aussi enthousiasmantes. »
Vers des résultats de conception
David Gianotten, associé directeur d’OMA, est du même avis : « L’utilisation de la conception générative au stade de Feyenoord s’inscrit dans le prolongement de nos recherches en cours sur l’application de la technologie dans d’autres segments de notre pratique. Cet outil correspond à notre conviction : nos résultats doivent rester informés par la recherche, les données et l’analyse, où l’innovation est le moteur de la résolution de nos cahiers des charges. »
« Au-delà des stades, nous pouvons voir l’application de la conception générative pour analyser et informer la forme, la construction, la durabilité et les facteurs complexes qui sous-tendent l’intention socio-économique d’une réponse de conception », déclare Gianotten. « Compte tenu des problèmes convergents auxquels l’environnement bâti sera confronté dans les années à venir, il est passionnant d’envisager comment nous utiliserons la conception générative pour relever ces défis. »