Travail de fin d'études / Projet de fin d'études : Processus d'assemblage bois et études mécaniques - Kigumi, ou l'art des charpentiers japonais

Abstract

L’essor actuel de l’architecture et des constructions en bois s’inscrit dans une dynamique visant des solutions plus durables et respectueuses de l’environnement. Parmi les savoir-faire ancestraux, le Kigumi, technique japonaise d’assemblage en bois sans clous ni vis, offre une approche sophistiquée qui allie esthétique, résistance mécanique et respect des matériaux. Mais comment ces méthodes traditionnelles peuvent-elles s'inscrire dans une architecture durable contemporaine et répondre aux enjeux environnementaux actuels ? Dans ce travail, le Kigumi est exploré, son histoire, ses principes et ses techniques d’assemblage. La thèse se penchera ensuite sur le matériau central de cette approche : le bois, sur ses propriétés, sa résistance mécanique, ses vulnérabilités et son rôle spécifique dans la construction Kigumi. L'intégration des principes de l'architecture durable au travers de ces techniques traditionnelles constitue un enjeu essentiel pour une construction plus respectueuse de l’environnement. La question de l’efficacité énergétique, de l’utilisation de matériaux d’origine naturelle et de la gestion des ressources se pose comme un défi à relever pour marier tradition et modernité. Le bois, en tant que matériau clé de la construction écologique, y trouve toute sa place. Dans cette continuité, le document examine le lien entre Kigumi et architecture durable dans la littérature, en mettant en perspective les apports du modulaire, du métabolisme architectural et des nouvelles technologies de fabrication. Ce rapprochement soulève alors des problématiques au niveau de l’étude mécanique de ces assemblages, il sera alors mis en avant les méthodes de conception et d’analyse mécanique, notamment à travers de la modélisation numérique, des calculs par éléments finis et la validation des assemblages proposés. Afin de compléter les apports de cette réflexion, à une approche expérimentale est exposée à travers le prototypage d’assemblages et d’une interview d’un menuisier, seulement du point de vue de la conception. Deux prototypes ont été réalisés, l’un en bois et l’autre par de l’impression 3D, pour analyser les différences et contraintes de chaque approche. En conclusion, cette thèse rassemblera les analyses développées tout au long de l’étude, tout en ouvrant des pistes de réflexion sur l’avenir du Kigumi et son intégration dans une architecture durable.