Studio RAP est une société de conception architecturale différente. Ce studio basé à Rotterdam travaille avec des robots pour remettre en question les approches conventionnelles de l'architecture et de la construction. Depuis son atelier situé dans le RDM Innovation Dock de Rotterdam, l'équipe d'architectes, de concepteurs, de roboticiens, de programmeurs et de chercheurs de Studio RAP combine la conception computationnelle avec des méthodes de fabrication numérique innovantes. En 2016, Studio Rap a réalisé le premier bâtiment robotisé des Pays-Bas, en concevant une grande voûte composée de 225 panneaux de bois uniques d'une portée de huit mètres (environ 26 pieds). Plus récemment, le studio a réalisé un projet inhabituel dans la rue P.C. Hooftstraat à Amsterdam. Baptisé Ceramic House, le projet a fait appel à la technologie d'impression 3D personnalisée du Studio RAP pour créer une façade en céramique pour une boutique située dans cette rue commerçante haut de gamme.
Conception algorithmique
La conception de Ceramic House mêle harmonieusement tradition et innovation pour créer une nouvelle expression architecturale. Grâce à l'utilisation d'algorithmes de conception numérique internes, le projet explore une nouvelle façon de penser les qualités décoratives et le vocabulaire de conception de la céramique émaillée. C'est une méthode de travail qui passionne Lucas ter Hall, cofondateur du Studio RAP et spécialiste de la conception paramétrique et de la production robotique. "Nous avons mis au point un algorithme innovant qui englobe des paramètres spécifiques afin d'exercer un contrôle précis sur le résultat de la conception. Plutôt que de créer manuellement chaque carreau de céramique, nous influençons l'algorithme responsable de la création de la forme du carreau", explique Ter Hall. "Ces paramètres englobent divers aspects tels que l'amplitude des ondes des carreaux, les effets de transition et la texture. Grâce à une manipulation méticuleuse de ces facteurs, notre algorithme crée des dessins de carreaux uniques et visuellement attrayants."
Une façade en céramique imprimée en 3D inspirée par l'art du tricot
La qualité organique et ondulante de la façade de la Ceramic House a été inspirée par les textiles et le tricot. "Pour répondre à la demande de notre client, nous voulions concevoir et réaliser quelque chose de vraiment nouveau, qui inspirerait les gens - une façade d'une richesse d'ornementation et de détails sans précédent, conçue de manière à s'intégrer à l'architecture historique existante de la célèbre P.C. Hooftstraat d'Amsterdam. La question était de savoir comment faire", explique Ter Hall. "À l'époque, nous avions déjà expérimenté l'impression 3D de carreaux de céramique dans le cadre d'un autre projet de Studio RAP intitulé New Delft Blue. Le centre historique d'Amsterdam et le Rijksmuseum tout proche [avec sa célèbre collection de céramiques] ont un héritage remarquable en matière d'architecture et d'art céramiques. Nous avons eu l'idée de concevoir une façade entièrement revêtue de carreaux de céramique imprimés en 3D, de manière à amplifier l'identité d'un magasin de mode haut de gamme. Ceramic House était né : une façade en céramique imprimée en 3D inspirée par l'art de la maille". Chaque carreau de céramique a été conçu et imprimé individuellement d'une manière qui rappelle l'idée du textile, avec ses broderies, ses plis et sa texture.
La fabrication numérique avec une touche humaine
Le Studio RAP utilise sa propre technologie d'impression 3D à grande échelle pour réaliser des détails hautement distinctifs et conçus de manière algorithmique. Cette approche souligne l'engagement du studio à repousser les nombreuses limites établies de la conception architecturale. Son processus de fabrication numérique unique a été développé sur plusieurs années et comprend la création de systèmes robotiques avancés. Ces robots font à toutes fins utiles partie intégrante de l'équipe, travaillant avec diligence à la création de modèles céramiques complexes. Au Studio RAP, l'artisanat, la conception informatique et la fabrication numérique innovante font partie intégrante du modus operandi du studio. "La touche artisanale reste intégrale, même dans le domaine de l'impression robotisée", explique Ter Hall. "Les processus de vitrage et de manipulation sont réalisés par des mains expertes, ce qui souligne l'aspect humain de notre métier. De plus, un effort considérable est investi dans l'élaboration du code complexe qui guide le robot dans son interaction avec l'argile, déterminant ainsi son comportement au cours du processus d'impression."
Au Studio RAP, le robot n'est pas considéré comme une simple solution à la production de masse de carreaux de céramique. Ter Hall considère plutôt le robot comme "un outil sophistiqué qui améliore la capacité du studio à sculpter des panneaux extraordinaires". Il poursuit : "Il complète la touche de l'artisan, nous permettant d'atteindre une créativité et une précision inégalées dans notre travail.
Production de carreaux de céramique (par Studio RAP) :
Une façade expressive en céramique imprimée en 3D
Au niveau de la rue, la façade de la Ceramic House est revêtue de carreaux de céramique imprimés en 3D de plus grande taille, chacun mesurant environ 40 x 20 centimètres. Les carreaux sont émaillés par Koninklijke Tichelaar (Royal Tichelaar) en blanc perle avec une subtile nuance de jaune. (Koninklijke Tichelaar, la plus ancienne entreprise de céramique des Pays-Bas, a collaboré avec le Studio RAP sur le projet Ceramic House). "Ces carreaux sont conçus pour être visuellement expressifs au niveau de l'œil - ils passent sans transition à un alignement affleurant lorsqu'ils rencontrent le sol, créant ainsi une esthétique harmonieuse et détaillée", explique Ter Hall. Les propriétés ondulatoires de la façade changent et se transforment à mesure que le spectateur s'approche sous différents angles, révélant des éléments invisibles.
En revanche, aux étages supérieurs du bâtiment, la façade est revêtue de briques imprimées en 3D et émaillées de trois nuances de rouge différentes. Les briques sont "posées" le long du lien transversal de la maçonnerie d'origine et présentent une ornementation abstraite qui s'estompe (devient plus lisse) au fur et à mesure que l'on s'élève. Les briques sont placées dans des cassettes en acier inoxydable découpées au laser, qui rappellent les chasses d'eau d'origine. Les briques et les carreaux de céramique plus grands sont imprimés de la même manière (Ter Hall note que le mélange d'argile "est classifié"), bien que les briques aient un type de glaçure différent.
L'aspiration du Studio RAP pour Ceramic House est celle d'une boutique de luxe, en harmonie avec son cadre historique tout en se distinguant. L'approche est particulièrement réfléchie, alignant à la fois l'architecture traditionnelle et contemporaine : "Notre projet reproduit la silhouette de la façade d'origine et maintient la structure tripartite de la rue", explique Ter Hall. "De cette manière, le socle, la partie centrale et le couronnement s'harmonisent avec ceux qui se trouvent le long de la rue.
L'impression 3D : le "superpouvoir" du designer
En tant que matériau, la céramique est principalement résistante, très stable, résistante à la corrosion et aux intempéries. La céramique a une longue histoire et, de fait, dure longtemps. Fabriquée à partir d'argile, la façade en céramique offre une isolation thermique, acoustique et contre le feu optimale. Dans le cas de Ceramic House, l'utilisation d'algorithmes de conception numérique et de l'impression 3D permet de réaliser tout cela avec brio.
"Notre vision consiste à enrichir le monde d'un nouveau langage architectural grâce à la puissance des technologies numériques émergentes, innovant ainsi la manière dont le monde est imaginé, construit et vécu", déclare Ter Hall. Il décrit les techniques d'impression 3D comme donnant des "superpouvoirs" aux concepteurs, leur permettant de créer un nouveau langage et de nouveaux moyens d'expression.
Concrètement, l'impression 3D offre à l'équipe du Studio RAP un plus grand niveau d'autonomie, de contrôle, de précision et de flexibilité (par rapport aux techniques de construction traditionnelles). Le travail du studio remet en question l'architecture grâce à la puissance de la conception computationnelle combinée à une fabrication numérique innovante, tout en s'efforçant de maintenir les valeurs traditionnelles de l'artisanat. "Ceramic House est une réalisation qui découle d'années de recherches approfondies, comme en témoignent notre technologie interne d'impression 3D et nos systèmes robotiques avancés", déclare Ter Hall. "J'ajouterais que la collaboration avec Koninklijke Tichelaar sur le projet confère une dynamique intrigante à notre travail, en mêlant la technologie moderne à l'expertise traditionnelle."
Ceramic House (par Oculus Film) :
