Pecha Kucha - L'eau

Préjury du 23 décembre 2016 - Présentation Pecha Kucha

Introspection finale

Que dire de ce semestre inattendu. J’ai choisi de prendre digital lab comme atelier car j’étais à la recherche de quelque chose de différent que de la pratique pure de l’architecture.

J’ai très vite été séduit par le caractère expérimental et conceptuel de l’atelier. D’ailleurs le premier cours dans les laboratoires de physique fut une très bonne première impression.

Il est vrai que l’énergie digital lab a eu du mal à se développer lors des premières semaines. Difficile de savoir si c’est dû à un manque de volonté de notre par ou à une initiation a la physique peut être trop évasive (je n’imagine pas la difficulté pour des physiciens d’expliquer la physique de base à un architecte).

Quoi qu’il en soit une semaine marque le point de départ de l’ouragan créatif de l’atelier. Je parle évidemment de cette semaine à Anderlecht qui ne fut pas la plus tentante mais la plus efficace pour chacun de nous.

C’est précisément a partir de cette semaine que l’atelier a prit toute son importance. Chaque groupe a su trouver une identité à partir de phénomènes complètement différents.

A partir de là les conversations furent riches car les recherches de chaque groupe ont permis à d’autres groupes d’évoluer. Les conseils de nos précieux physiciens ont permit de débloquer nos esprits. Bref, à partir de là, l’ensemble de l’atelier à commencé a fonctionner en harmonie.

Pour ce qui est de notre projet personnel, cette manière unique de travailler dans l’atelier nous à amené a dépasser la problématique de l’architecture pour adapter notre phénomène à la mobilité cycliste ce qui n’aurait certainement pas été accepté dans tout autre atelier.

Ce qui fait la force du digital lab c’est son alliance avec un autre domaine d'étude qui a poussé les architectes à quitter leur champ d’action et d’inversement poussé les physiciens a imaginer une utilisation concrète de leurs idées farfelues.

J’ai beaucoup apprécié cet atelier et reste sur ma faim car le projet sur lequel Emile et moi nous nous sommes penchés aurait mérité un plus grand approfondissement de notre part tout au long de l’année.

Article MIT - Pollution

Voici ci joint, le lien qui permet de télécharger l'article du MIT sur les recherches de l’absorption de la pollution des gouttes d'eau:

http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/98346

H 2.0 Avancement des recherches

Nous continuons les recherches « scientifiques » et « mathématiques » sur base d’une discussion très intéressante avec Denis. Nous avançons de notre côté mais il nous manque clairement un bagage scientifique pour comprendre certaines choses.

Nous pouvons maintenant mettre en évidence des facteurs qui vont influencer la dépollution de notre pavillon. Ces facteurs sont directement liés à notre processus de microgouttelettes et du vent. Ce sont les suivants :
- Densité (des gouttes)
- Temps (du processus)
- Convection (tourbillon)
- Débit (des gouttes et du vent)

Une fois toutes ces questions résolues, nous aurons fait un bon pas en avant pour :
- la forme du pavillon
- le débit d’air et gouttes à fournir
- la fréquence du/des Piezo(s) (Hz)

Parallèlement à ce côté « scientifique » que l’on ne peut pas négliger, nous avons entamé des recherches par rapport à la structure de notre pavillon. En effet, celui-ci ne sera pas gonflable en raison de la double peau qui permet de laisser passer le flux d’air (effet Venturi).

 

H 2.0

 

Pour nous permettre d’avancer dans notre projet de pavillon de dépollution, on doit maintenant maitriser notre phénomène au maximum.

Cela nous permettra de l’optimiser et peut-être même que ça nous dirigera vers une forme architecturale.

Les questions que nous nous posons par rapport au phénomène sont les suivantes :

-       Y-a-t ‘il un outil nous permettant de calculer la pollution avant/après ?

-       Si non, comment pouvons nous, de manière efficace, voir si notre phénomène fonctionne ? (poussières, fumée, colorant, …)

-       Est-ce qu’au plus les micro gouttes sont en mouvement rapide, au plus elles capteront la pollution ? (Brownian diffusion)

-       Est-ce qu’au plus la distance de « voyage »  des micro gouttes est longue, au plus elles capteront la pollution ?

-       Est-ce que les micro gouttes doivent être confinées/compactées ou plutôt dilatées pour capter la pollution au mieux?

-       Dernière petite question, on ne retombe plus sur la formule pour calculer la taille des gouttes sur ton blog Denis ?

Merci, à demain !

H 2.0

My-Sun est un habitant de Tokyo. Il y vit depuis son plus jeune âge et, depuis une dizaine d’années, il se rend compte que les « nuages » qu’il voyait depuis tout petit ne sont en fait pas de simples nuages… En effet, c’est l’accumulation de pollution dans l’air qui occulte complétement le ciel et crée cette brume, présente la majeure partie du temps dans de nombreuses grosses villes du monde.

Aujourd’hui cette brume est bien présente. C’est alors que My-Sun, comme chaque dimanche matin, décide d’aller faire un tour en ville. Malgré qu’il soit équipé de son masque anti pollution, il se met à tousser de plus en plus. C’est alors qu’il aperçoit une forme étrange au loin. En se rapprochant, il se rend compte que c’est un pavillon. Celui-ci qui semble "vivre", abrite quelques silhouettes qu'il y a moyen d'apercevoir à travers une brume en mouvement dans les parois. Cela attise la curiosité de My-Sun qui n’hésite pas à rentrer et remarquer que personne ne porte de masque à l’intérieur. Il retire alors le sien et à son plus grand étonnement, il se rend compte que l’air qu’il respire est de bonne qualité… Que peut-il bien y avoir de différent entre cette brume dans les murs et la brume à l’extérieur ?

Workshop Jour 6

Workshop J6

Le sixième et dernier jour, nous nous sommes rendu très tôt sur place pour commencer la construction de la maquette.

Nous avons directement commencé la construction dans le grand espace qui allait être dédié à l’exposition de toutes les expériences. On avait là l’espace, la lumière et les outils pour bien travailler.

Une fois la maquette terminée, nous l’avons mise en place et testée. Nous étions content car elle fonctionnait très bien. Nous avons fini par réaliser le Pecha Kucha en vue de la présentation.

Cette fin de semaine marque le début d’une nouvelle phase de développement du projet. Celle-ci apporte une nouvelle vague de questionnement tel que :

• Structure & matériaux
• approfondissement des différents systèmes (cycle de l’air, cycle de l’eau, …)
• Fonction et aménagement du pavillon
• Enquête sur les villes où l’air y est le plus pollués (Quel sont les besoins des habitants de ses villes pollués ?, …)
• ….

Workshop Jour 5

Workshop J5

Le cinquième jour, nous avons essayé de bien comprendre tous ces systèmes et comment les mettre en place. Nous avons donc réalisés quelques schémas pour ne pas nous tromper dans les achats à faire pour la maquette finale.

Nous avons convenu qu’il serait judicieux de réaliser la maquette du phénomène en 2D et non pas en 3D qui ferait déjà référence à une forme de pavillon.

Le soir même, nous sommes allés acheter le matériel nécessaire à la réalisation de la maquette.

Workshop Jour 4

Workshop J4

Notre objectif pour ce quatrième jour était de vérifier avec l’aide de Denis si notre idée était faisable. Cette journée fut fructueuse car Denis nous a donné de nombreuses pistes, à la fois techniques et créatives.

Il nous a proposé de travailler indépendamment chaque système.

• la dépollution de l’air par la captation des aerosoles grâce à des petites gouttelettes produites par un piezo (membrane capable de vibrer à des très hautes fréquences à la manière du bol tibétain).
  
  
  

• Le cycle de l’air par l’effet venturi assurant une bonne inertie dans la circulation de l’air et donc un renouvellement continu d’un air sain. Celui-ci est inspiré du système de ventilation iranienne (badgir) issus de l’ancien empire perse.
  
  
  
  
  

• La récupération des eaux de pluies servant de ressource pour le pavillon.

• L’élaboration de la membrane de filtration de l’air

• récupération des eaux chargées en particules polluées destinées aux stations d’épuration. Celui-ci est inspiré des fogcatchers du Chili.
  

Workshop Jour 3

Workshop J3

Le troisième jour, nous avons voulu trouver une utilisation au phénomène de la pluie. C’est comme cela que nous avons entamés quelques recherches et nous sommes tombés sur un article très intéressant du MIT. Ce dernier expliquait que le phénomène de la pluie permettait de dépolluer l’air. En effet, les gouttelettes d’eau absorbent la pollution en tombant.

Selon L’article, au plus l’humidité relative est faible et les gouttelettes petites, au plus le phénomène d’absorption des aérosols sera efficace. De plus, une goutte chargée électriquement améliore également la captation de la pollution par l’eau.

Article MIT : http://news.mit.edu/2015/rain-drops-attract-aerosols-clean-air-0828

Une fois l’article lu, nous avons très vite trouvé une manière d'exploiter le phénomène. Il était évident pour nous de créer un pavillon de “dépollution” de l’air utilisant la force de la nature et des moyens lowtech. Celui-ci se placerait dans des pôles critiques de pollution partout dans le monde.

Certaines idées périphériques nous sont venu aussi à l’esprit comme la dépollution de l’air par l’humidité émise par les corps présents dans le pavillon.

Nous avons trouvé ça très intéressant et nous avons un peu creusé le sujet. Il nous manquait clairement un bagage technique en physique car c’était trop complexe pour nous. Denis n’était pas là ce jour là et nous avons donc terminé la journée avec pas mal d'interrogations concernant la faisabilité de notre projet.

Workshop Jour 2

Workshop J2

Après une nuit rafraîchissante, nous avons décidé de directement nous mettre au travaille pour avancer un maximum sur notre projet. Nous avons réussi à être productif rapidement et ainsi trouver une idée d’expérience.

En effet nous voulons recréer le phénomène de la pluie. Nous avons dès lors fait un bon nombre de recherche sur l’eau et la pluie pour ainsi comprendre son cycle.

Par après, nous avons réfléchi à comment créer une expérience qui fonctionne. Par quelques schémas simple, nous savions ce dont nous avons besoin. Nous sommes donc allés chez “Action” acheter du matériel.

Nous avons directement pu réaliser l’expérience. Cette dernière fonctionnait correctement mais nous voulons l’optimiser au maximum. Nous avons donc modifiés quelques données pour ainsi obtenir un meilleur résultat. Nous avons également imprimé en 3D un socle pour optimiser la tombée de l’eau.

Le soir même, après manger, nous avons présentés notre avancement aux autres. Nous sommes arrivés à une conclusion assez intéressante, qui, dans un premier temps nous ramenait en quelque sorte à la case “départ” mais qui allait nous faire avancer par la suite.

En effet, nous avons convenu qu’il ne fallait pas se contenter de reproduire un phénomène physique (la pluie) mais bien de l’utiliser. Nous avons donc dû mettre de côté cette première expérience.

Workshop Jour 1

Workshop J1

Le premier jour, nous avons participés à l’aménagement des lieux. Nous avons trouvé la pièce où nous allions travailler pour les prochains jours et nous avons également monté nos tentes.

Tout cela ne nous a pas laissé beaucoup de temps pour vraiment avancer sur notre travail mais nous avons néanmoins pu trouver quelques pistes vers lesquelles nous voulons nous orienter pour la suite. Notamment de travailler la pluie comme phénomène physique.

Après s’être défoulé au skatepark, nous sommes rentrés manger au superlab.

Physique et intuition

DOUCET Matthieu – DE DRYVER Emile

Physique et intuition

Le but de cette expérience est de permettre de prouver qu’il y a moyen de refroidir de l’eau par différents moyens et différentes vitesses en changeant de simples facteurs.

Pour réaliser cette expérience, nous avons eu besoin de glaçons, de gobelets en plastiques, de l’eau, un chronomètre et un thermomètre.

 

1.     Expérience :

Nous avons réalisé quatre cas de figure avec la même quantité d'eau a 19 °C comme température de base.

A.     Premier cas de figure :

L’eau est statique et le verre est posé sur un glaçon.

Eau statique

Posé sur un glaçon

 

Température de base : 19 °C

Après 2min : 19 °C

Après 5min : 18 °C

Après 10min : 18 °C

Après 20min : 17 °C

B.     Deuxième cas de figure :

L’eau est statique et le verre est posé sur de la glace pilée.

Eau statique

Posé sur de la glace pilée

Température de base : 19 °C

Après 2min : 19 °C

Après 5min : 18 °C

Après 10min : 17 °C

Après 20min : 15 °C

C.     Troisième cas de figure :

L’eau est en mouvement et le verre est posé sur un glaçon.

Eau en mouvement

Posé sur un glaçon

Température de base : 19 °C

Après 2min : 18 °C

Après 5min : 17 °C

Après 10min : 15 °C

Après 20min : 12 °C

D.    Quatrième cas de figure :

L’eau est en mouvement et le verre est posé sur de la glace pilée.

Eau en mouvement

Posé sur de la glace pilée

Température de base : 19 °C

Après 2min : 16 °C

Après 5min : 9 °C

Après 10min : 5 °C

Après 20min : 5 °C

2. Analyse des données :

Le graphique effectué à partir des données récoltées révèle de manière significative une vitesse de refroidissement bien plus élevé lorsqu’on applique un mouvement continu à l’eau.

Le mouvement entraine le déplacement de l’ensemble des molécules d’eau. Elles sont ainsi en contacte direct avec la glace et cela provoque une meilleure conduction. Lorsque l’eau est statique, la conduction se fait uniquement par une partie des molécules d’eau ce qui entraine une vitesse plus réduite de propagation des températures.

3. Conclusion :

Afin d’être le plus performant pour réduire la température d’un liquide, il faut s’assurer que l’ensemble de ces molécules soit en contacte le plus direct avec la surface refroidissante assurant une bonne conduction, le mouvement continu en est un bon exemple.

Bistabilité de plis

DOUCET Matthieu - DE DRYVER Emile
Bistabilité de plis

Rapport plâtre - chocolat

Nearly (?) Stade 5

DOUCET Matthieu, DE DRYVER Emile

1. But de l’expérimentation

Sur base de la vidéo du chocolatier Catalan, nous avons décidé de tenté de reproduire l’expérience dans des récipients de bougies en aluminium.

2.             Hypothèses

Comme expliqué par le cuisiner catalan, le chocolat admet différentes phases de cristallisation. En effet, au nombre de 6, ces différents phases de cristallisation apparaissent à des températures différentes. (Phase 1 : 18 degrés, phase 6 : 36 degrés). Afin que le chocolat atteigne la phase désirée, c’est-à-dire la phase 5, il faut faire subir une manipulation très spécifique au chocolat.

3.             Intuition

Etant donné le caractère rudimentaire du matériel utilisé (socle alminium de bougie, bougies, thermomètre), nous étions conscient qu’atteindre la phase 5 du chocolat allait être assez compliquée.

De plus, nous nous sommes limité à une petite quantité de chocolat, ce qui ne nous permettait pas une grosse marge d’erreur dans nos températures.

4.             Expérience

Matériel à disposition :

A.    Nous avons commencé par faire fondre le petit bloc de chocolat à la flame jusqu’à atteindre 45 degrés.

B.    Nous avons séparé la moitié du chocolat pour la faire redescendre de manière homogène à 26 degrés. Pour y parvenir, il fallait sans cesse remuer dans le chocolat en contact avec une matière plus froide (plastique). Il a fallut s’y prendre à plusieurs reprises pour obtenir la bonne température.

C.    Une fois ce chocolat à 26 degrés, on l’a versé dans la seconde moitié encore chaude.

D.    Nous avons ensuite mélangé le tout pour obtenir une seule et même consistance et ainsi obtenir la phase 5.

5.             Mesures et observations

Etant donné la petite quantité de chocolat que nous avons utilisé (maximum du récipient en aluminium de bougie), il était compliqué d’obtenir plusieurs échantillons et nous devions alors réussir du premier coup. Pour ce faire, nous avons calculé à plusieurs reprise les températures des deux chocolats (le chaud et celui à refroidir).

6.             Analyse et discussion

Etant donné la petite quantité de chocolat à manipuler, il était assez simple d’obtenir une température homogène dans celui-ci. Nous avons cru comprendre que d’autres étudiants avaient du mal à obtenir un chocolat a température homogène en manipulant de grande quantité de chocolat.

7.             Conclusions et perspectives

L’expérience ne fut pas une réussite absolue car nous avons négligé la température du chocolat resté chaud. En effet, ce dernier était bien trop chaud pour atteindre la phase 5 avec l’aide du plus froid (26 degrés). Nous aurions donc dû prendre en considération la température de ce chocolat pour atteindre la phase 5 par la suite.