Inventions - Habitat

This page is mainly centered on buildings and house-scale machinery.


Above-ground emergency shelter [top]

This concept is an amalgam of two ideas that I found a few years ago : the Oil Silo Home project which aims to convert spherical natural gas silos into carbon-neutral homes, and the Winkel towers, a series of conical above-ground air raid shelters from WWII.

The final shape of a rounded cylinder, as a compromise between wind resistance and usable floor space, is similar to that of the Refuge Tonneau designed by Charlotte Perrian to shelter mountain trekkers. By placing the access stair on the outside (combined with the equivalent of a sidewalk elevator for wheelchair users) I can keep the same number of beds while adding amenities like lockers and a kitchenette.

Ce concept d'abri sur pilotis est un amalgame de deux idées que j'avais trouvé il y a plusieurs années : le projet Oil Silo Home qui vise à convertir des silos sphériques pour gaz naturel en des maisons carbone-neutre, et les tours Winkel, une série de tours coniques ayant servi d'abris anti-aériens durant la seconde guerre mondiale.

La forme finale en cylindre arrondi, comme compromis entre la résistance au vent et la surface au sol utilisable, est similaire au Refuge Tonneau conçu par Charlotte Perrian pour héberger des randonneurs en montagne. En placant l'escalier d'accès à l'extérieur (combiné avec l'équivalent d'un ascenseur de trottoir pour les PMRs) je peux garder le même nombre de lits tout en ajoutant des appareils comme des casiers et une kitchenette.


Building with serpentine walls [top]

There is a lot of ongoing residential buildup in the town I work in, sometimes with hyperbolic advertisement on the building site perimeter. One example promised 'exceptional architecture' while the building in question was rectangular with slightly wavy balconies... Then I remembered an article on a serpentine fruit wall in Scotland and decided to apply this construction method to a conventional residential building. The result might have a castle-like shape with numerous small roman-style windows.

Il y a de nombreux immeubles résidentiels en construction dans la ville où je travaille, quelquefois avec de la publicité hyperbolique sur le périmètre du chantier. Un exemple promettait 'une architecture exceptionnelle' alors que le bâtiment en question était rectangulaire avec des balcons légèrement courbes... Puis je me suis rappelé un article sur un mur fruitier serpentin en Écosse et j'ai décidé d'appliquer cette méthode de construction à un immeuble résidentiel conventionnel. Le résultat pourrait avoir une apparence de château-fort avec de nombreuses petites fenêtres de style roman.


Coil-shaped underground city [top]

Underground cities, a staple in science-fiction, are rarely found in reality due to the considerable engineering constraints involved with their construction. I wondered if such a city could be excavated in one continuous pass by one tunnel-boring machine, to minimize digging time and surface impacts, and the result is a side-by-side coiled tunnel leading to one above-ground entrance building. The whole city can be thought as one long street with one-story houses/stores on each side, regularly interrupted with shortcuts to reduce travel time.

Les cités souterraines, d’occurrence fréquente dans la science-fiction, sont plutôt rares dans la réalité dus aux contraintes techniques considérables liées à leur construction. Je me suis demandé si une telle cité pouvait être creusée en une seule passe par un machine de forage, afin de minimiser le temps de creusement et les impacts en surface, et le résultat tunnel embobiné cote-à-cote donnant sur une entrée en surface. La cité peut être visualisée comme une longue rue avec des maisons/commerces à un étage sur chaque coté, entrecoupée régulièrement par des raccourcis pour réduire le temps de trajet.


Container-based emergency shelter [top]

There are numerous refugee camps around the world, often based on short-term solutions like large tents but lasting much longer than anticipated. This leads to degraded living conditions and latent overcrowding. I wanted to design a longer-term method that could be quickly installed, focused on the ubiquitous shipping container.

As furnished, this unit can house 12 persons in relative confort for at least several weeks on the original load of water and food. However the limited volume of water requires the use of dry composting toilets and glove washing, while the available food would be MREs or similar.

Following comments by Avarus_Lux, I reduced the capacity from 12 to 8 people and toilets from 2 to 1, leaving enough place for a mist shower and additional storage.

Il y a de nombreux camps de réfugiés à travers le monde, souvent basés sur des solutions temporaires comme des grandes tentes mais en opération bien plus longtemps que prévu. Cela conduit à des conditions de vie dégradées et une surpopulation latente. J'ai voulu concevoir une méthode à plus long terme qui pourrait être installée rapidement, basé sur le très répandu conteneur maritime.

Tel qu'aménagé, cette unité peut héberger 12 personnes dans un comfort relatif pour au moins plusieurs semaines sur le chargement initial d'eau et de nourriture. Cependant, le volume limité d'eau nécessite l'emploi de toilettes sèches à compostage et de lavage au gant, tandis que la nourriture disponible est de type MRE (rations militaires ou équivalent civil).

A la suite de commentaires par Avarus_Lux, j'ai reduit la capacité de 12 à 8 personnes et les toilettes de 2 à 1, laissant assez de place pour une douche à brouillard et du stockage supplémentaire.


Deep sunlight distribution [top]

As a rule of thumb, sunlight can penetrate into a building on a depth equal to twice the height of the window. This is why old office buildings are L- or H-shaped to get the most natural light. Thick rectangular offices are only possible with abundant artificial lighting and air conditioning. The two systems presented here aim at propagating sunlight deeper into a building without using high-tech materials like optic fiber.

En première approximation, la lumière du soleil peut pénétrer dans un bâtiment sur une distance égale à deux fois la hauteur de la fenêtre. C'est pourquoi les vieux immeubles de bureaux ont une forme de L ou de H pour obtenir le plus de lumière naturelle. Les immeubles rectangulaires épais ne sont possibles qu'avec un éclairage artificiel abondant et de la climatisation. Les deux systèmes présentés ici visent à propager la lumière solaire aussi loin que possible sans employer des matériaux high-tech comme de la fibre optique.


Earth-built swimming pool [top]

When building an outdoor swimming pool, what to do with all the excavated soil ? By combining the low-tech technologies of compressed earth bricks and timbrel vaulting, one can erect a roof over the pool which keeps the space warm and supports the solar thermal panels heating the water. This drawing presents two variants useful depending on the local land orientation.

Lors de la construction d'une piscine extérieure, qu faire de toute la terre retirée ? En combinant les technologies low-tech des briques de terre compressée et de la voûte catalane, on peut ériger un toit au-dessus de la piscine qui maintient la chaleur de l'espace et supporte les panneaux solaires thermiques chauffant l'eau. Ce dessin présente deux variantes utiles selon l'orientation du terrain.


Electrostatic active support pylon [top]

This is a followup on my electrostatic gravity energy storage concept, when I wondered if AC could be stored in the same manner as DC. It did not pan out, but I determined that three-phase AC would provide enough voltage for sustentation on 2 of the 3 phases at any given time.

So coupling 2 three-phase cables with 6 active columns results in a stable platform. The passive columns take the weight of the structure when the system is switched off. They also keep the turns of the spiral columns from touching when compressed, allowing for electrostatic repulsion from the start.

Ceci est une suite à mon concept de de stockage d'énergie électrostatique par gravité, lorsque je me suis demandé si l'on pouvait stocker du courant alternatif de la même manière que le courant continu. Cela ne marche pas au final, mais j'ai déterminé que le courant alternatif triphasé fournit à chaque instant assez de voltage sur 2 des 3 phases pour permettre la sustentation.

Donc coupler 2 cables triphasés avec 6 colonnes actives résulte en une plateforme stable. Les colonnes passives prennent le poids de la structure lorsque le système est à l'arrêt. Elles servent aussi à garder séparés chaque tour des colonnes spirales lorsqu'elles sont comprimées, permettant la répulsion électrostatique dès le démarrage.


Folded triangular skyscraper [top]

On day I was musing of the general shape of skyscrapers and the methods of circulation inside : with rectangular buildings, it is logical to have a bunch of lifts at the center. But what if we have a triangle-shaped skyscraper at least as wide as tall ?

In this case, having a series of escalators aligned with each other would reduce travel time when moving from the center to the extremity or vice-versa. Skyways would act as shortcuts when staying on the same level. I initially envisioned to roll the building into a approximate spiral to reduce its footprint, but skyways would only work on the lowest levels. So I compromised with a zigzag pattern which works with a more acute triangle.

Please note that this is not a very practical solution, just one that felt 'cool' at the start.

Un jour je réfléchissais à la forme générale des gratte-ciels et les méthodes de circulation à l'intérieur : avec des bâtiments rectangulaires, il est logique d'avoir un groupe d'ascenseurs au centre de la structure. Mais quid du cas d'un gratte-ciel triangulaire aussi large que haut ?

Dans ce cas, une série d'escalateurs alignés les uns aux autres réduirait le temps de trajet lorsque l'on bouge du centre vers les extrémités et vice-versa. Des passerelles aériennes serviraient de raccourcis lorsque l'on reste au même niveau. J'ai envisagé initialement d'enrouler le bâtiment dans une spirale approximative pour réduire son empreinte au sol, but les passerelles ne seraient possibles qu'aux niveaux les plus bas. Donc j'ai adopté un compromis avec une forme en zigzag qui fonctionne avec un angle au sommet plus aigu.

A noter que ce n'est pas une solution très pratique, juste une qui paraissait 'cool' au départ.


Gravity-powered compost evacuator [top]

The popularity of composting toilets is increasing because of the low water usage, simplicity of construction (sometimes with only three buckets and one lid) and useful byproducts. But their spread is limited to rural and suburban homes because of the need to lug the manure-filled buckets to a compost pile.

This system, using a mechanism partially based on a carousel spice rack, aims to reduce the amount of manual labour required to use composting toilets in a multi-story building. To power the mechanism with the minimum of electricity, it uses the fact that a manure-filled bucket is heavier than a sawdust-filled one. This is not as convenient as water closets but it is a step in the right direction.

La popularité de toilettes à compostage augmente du fait de de leur faible consommation d'eau, leur simplicité de construction (quelquefois avec seulement trois seaux et une lunette) et des produits finaux utiles. Mais leur emploi est limité aux maisons rurales ou suburbaines à cause du besoin de transporter des seaux remplis d'excréments jusqu'à un tas de compost.

Ce système, employant un mécanisme partiellement basé sur un caroussel à épices, vise à réduire la quantité de travail manuelle nécessaire pour utiliser des toilettes à compostage dans un immeuble à plusieurs étages. Pour opérer le mécanisme avec le minimum d'électricité, il se base sur le fait qu'un seau rempli d'excréments est plus lourd qu'un seau de sciure. Ce n'est pas aussi pratique qu'une chasse d'eau mais c'est un pas dans la bonne direction.


Hidden underwater lifts [top]

This time, I was inspired by adventure video games where you can often find lifts hidden underwater, like this example in Riven. The hydraulic variant is based on the Gravity Power energy storage system.

Cette fois-ci, je me suis inspiré des jeux vidéos d'aventure où on trouve souvent des ascenseurs cachés sous l'eau, comme cet exemple dans Riven. La variante hydraulique est basée sur le système de stockage d'énergie Gravity Power.


High-tech lattice window [top]

There is a fad for tinted windows in cars and homes to preserve privacy, but they reduce the light going through the glass. Searching for an alternative, I remembered the lattice windows found in a mashrabiya and decided to make a high-tech version of them. It is bulkier and heavier but let all visible light through.

Les vitres teintées pour automobiles et maisons sont à la mode, elles permettent de préserver l'intimité mais réduisent la quantité de lumière traversant la vitre. En cherchant une alternative, je me suis rappelé des cloisons ajourées présentes dans un moucharabieh et j'ai décidé d'en faire une version high-tech. C'est plus épais et plus lourd mais cela laisse passr toute la lumière visible.


Homemade vacuum insulated panel [top]

My mother's apartment is badly insulated and correcting that problem require whole-building renovations. I half-jokingly suggested that she cover the walls with bubble-wrap in the meantime, since this is an efficient technique for insulating windows. This situation made me want to design a low-tech variant of the vacuum insulated panel, one of the most efficient insulation materials available, using household materials.

L'appartement de ma mère est mal isolé et corriger ce problème nécessite des rénovations sur l'immeuble entier. Je lui ai suggéré de manière semi-sérieuse de couvrir les murs de papier bulle en attendant, car il s'agit d'une technique efficace pour isoler les fenêtres. Cette situation m'a poussé à concevoir une variante low-tech du panneau isolant sous vide, un des matériaux d'isolation les plus efficaces, employant des matériaux communs dans la maison.


Hyperboloid skyscraper [top]

This concept is directly inspired by the works of Russian architect Vladimir Shukhov, who pioneered the use of hyperboloid structures to built tall and lightweight towers like the Shukhov Tower.

First the gridshell is fully assembled then its apex serve as the lifting point for the habitable sections, assembled on the ground in order of increasing diameter. This way, no external crane is needed and the construction footprint is no larger than the base. Since the space available inside the gridshell is more limited, the lifts are placed on the outside of the structure.

Ce concept de gratte-ciel est directement inspiré par les travaux de l'architecte russe Vladimir Shukhov, qui a inauguré l'emploi de structures hyperboloïdes pour construire des tours hautes mais légères comme la Tour Shukhov.

Tout d'abord, la coque externe est assemblée segment par segment, puis son sommet sert de point d'ancrage pour soulever les sections d'habitat (construites au sol) par ordre de diamètre croissant. Comme l'espace disponible à l'intérieur de la coque est plutôt limité, les ascenseurs sont placés à l'extérieur de la structure.


Hybrid evaporative cooler [top]

With the current heatwave over western Europe, this idea is topical... but it was initially spurred by worrying trends in global warming. It is possible that in a few decades some areas on Earth will be too hot and humid to be habitable without air conditioning, because the wet bulb temperature will be higher than that of human skin, meaning an inability to cool down by perspiration.

I imagined several systems to help in this situation and this hybrid ethanol/water evaporation cooler is one of them. Alcohol can evaporate even with 100% humidity, although its cooling performance in only 1/3 that of water. I also wanted to avoid getting flammable vapors into the building to be cooled, hence the distillation still.

Avec la canicule en cours en France, l'idée suivante est d'actualité... mais elle a été provoquée par les tendances inquiétantes en matière de changement climatique. Il est possible d'ici quelques décennies que certaines zones de la planète soient trop chaudes et humides pour être habitables sans climatisation : si la température de bulbe humide dépasse celle de la peau, alors il m'est plus possible de se rafraîchir par la transpiration.

J'ai donc imaginé plusieurs systèmes de refroidissement pour pallier à cette situation et cet évaporateur hybride alcohol/eau est l'un d'entre eux. L'éthanol peut s'évaporer même si l'air est saturé en vapeur d'eau, mais sa capacité de refroidissement est seulement un tiers de celle de l'eau. J'ai aussi voulu éviter d'introduire des vapeurs inflammables dans l'immeuble à refroidir, d'où l'échangeur de chaleur et l'alambic de distillation.


Mobile-home stacking tower [top]

The mobile home is a primarily American concept made possible by automobiles and highways. They are often sited in land lease communities (known as trailer parks) which require large plots of land. The idea of stacking mobile-homes in a purpose-built structure is not new, as shown by this list of a few projects in this theme.

This concept aims to use as small a footprint as possible. I initially envisioned a non-radial arrangement to improve the view from the windows on the long side of the homes, but the long aspect ratio of mobile homes made it less compact.

Le mobile home est un concept principalement américain rendu possible par l'essor de l'automobile et des autoroutes. Ils sont souvent installés dans des communautés (appelés trailer parks) qui nécessitent de très grands terrains. L'idée d'empiler des mobile-homes dans une structure dédiée n'est pas nouvelle, comme illustrée par cette liste de quelques projets dans cette thématique.

Ce concept vise une surface au sol aussi petite que possible. J'avais envisagé initialement un arrangement non-radial pour améliorer la vue depuis les fenêtres des cotés longs des maisons, mais le long aspect ratio des mobile homes le rendait moins compact.


Modular communal apartment [top]

After viewing a news report on surviving communal apartments in Saint-Petersburg, I wanted to improve on the concept. I took inspiration from capsule architecture and made the combined bedroom/living room both modular and detachable, so that tenants have a private space that can be moved easily to another location if needed. All the plumbing and heavy-duty electricity are in the stationary part of the apartment.

Après avoir visionné un reportage sur les appartements collectifs survivants de Saint-Pétersbourg, j'ai voulu améliorer le concept. J'ai pris inspiration dans l'architecture en capsule et rendu l'espace combiné chambre/salon à la fois modulaire et détachable, de manière à ce que les habitants aient un espace privatif qui peut être transporté facilement à un autre endroit si nécessaire. Toute la plomberie et l'électricité lourde se trouvent dans la partie stationnaire de l'appartement.


Modular student mega-dorm [top]

A few months ago, a controversy erupted over the construction of a gigantic student dormitory in the San Diego campus of the University of California : a billionaire proposed to donate 200 millions dollars (about 15% of the budget) toward construction if his design was followed to the letter. But the plans have numerous defects : the bedrooms are tiny, 95% of them have no windows, 8 students must share a bathroom and kitchen, there are only 2 entrances for 4500 students... All these problems are dissected in this 1h15 video podcast.

This is the kind of situation where even I, a complete amateur, could do better than that ! So I decided to house the same number of students (4500) within the same footprint (a 120m square). These designs use the Cityspace Micropad, a 40ft shipping container converted into two studios (16 square meters each) with shower and kitchenette, as the minimal unit for the buildings. This results in each student having sunlight and basic amenities, but indoor meeting space is sparse.

Il y a quelque mois, une controverse a émergé sur la construction d'un gigantesque dortoir étudiant sur le campus de San Diego de l'Université de Californie : un milliardaire a proposé de donner 200 millions de dollars (environ 15% du budget) si son design était respecté à la lettre. Mais les plans ont de nombreux défauts : les chambres sont minuscules, 95% d'entre elles n'ont pas de fenêtres, 8 étudiants doivent partager une salle de bain et une cuisine, il y a seulement 2 entrées pour des milliers d'étudiants...Tout ces problèmes sont décortiqués dans ce podcast vidéo de 1h15.

C'est le genre de situation où même moi, un complet amateur, pourrait faire mieux que cela ! Donc j'ai décidé de loger le même nombre d'étudiants (4500) dans la même empreinte au sol (un carré de 120m de coté). Ces trois designs utilise le Cityspace Micropad (un container maritime de 40 pieds converti en deux studios de 16 m² avec douche et kitchenette) comme unité de base pour les bâtiments. Le résultat est que chaque étudiant dispose de lumière naturelle et d'un mobilier correct, mais l'espace interne disponible pour des évènements collectifs est rare.


Observation post with active support [top]

This observation post is a small-scale version of a space fountain based on a big string shooter and my idea of magnetic track levitation. Since the structure require landing legs, it takes inspiration from an ultralight LEM-style lake house.

Ce poste d'observation suspendu est une version à petite échelle d'une fontaine spatiale basée sur un lanceur de ficelle géant et mon idée de chenilles à lévitation magnétique. Comme la structure nécessite un train d’atterrissage, il s'inspire d'une cabine ultralégère ressemblant au LEM.


Octagonal house [top]

This idea is a direct derivative of the pentagonal cabin developed by the ARDHEIA association. The octagonal shape makes it a little easier to place furniture inside compared to the pentagonal shape.

Cette idée est un dérivé direct de la cabane pentagone développée par l'association ARDHEIA. La forme octogonale est un peu plus facile à aménager que la forme pentagonale.


Octagon-based Library of Babel [top]

In the short story "The Library of Babel" by Jorge Luis Borges, the author describes a quasi-infinite library containing all possible permutations of books of a given length. For a deeper analysis of the story, you can watch this series of videos by a Belgian academic.

The original design uses hexagonal units with 4 bookshelves and 2 corridors, but this arrangement limits the amount of books per unit and keeps visitors from reaching every unit within the plane. I decided to use an octagonal unit to solve these two problems, while adding a table and chairs to facilitate the consultation and study of the books.

Dans la nouvelle "La Bibliothèque de Babel" par Jorge Luis Borges, l'auteur décrit une bibliothèque quasi-infinie contenant toutes les permutations possibles d'un livre d'une longueur donnée. Pour une analyse plus profonde de l'histoire, vous pouvez regarder cette series de vidéos par un chercheur belge.

Le design original utilise des unités hexagonales avec 4 rayonnages et 2 corridors, mais cet arrangement limite la quantité de livres par unité et empêche les visiteurs d'atteindre toutes les unités présentes dans le plan. j'ai décidé d'utiliser une unité octogonale pour résoudre ces deux problèmes, tout en ajoutant une table et des chaises pour faciliter la consultation et l'étude des livres.


Optimized cabaret seating [top]

Recently I had a dream where my family was going to a fancy restaurant where the tables were installed in a series of medieval courtyards. Unfortunately, it was raining heavily... After waking up, I though about other fancy dining experiences like a cabaret where round tables tend to be used. This facilites communication between guests during the meal, but leads to circulation bottlenecks between tables and half the guests facing away from the spectacle. I think that U- and L-shaped tables would be more suited for this context, with simplified service and better visibility.

J'ai fait récemment un rêve où j'accompagnais ma famille à un restaurant huppé où les tables étaient installées dans une série de cours médiévales. Malheureusement, il pleuvait beaucoup... Après le réveil, J'ai repensé à d'autres modes de restauration huppée comme les cabarets où des tables rondes sont souvent utilisées. Cela facilite la communication entre les convives durant le repas, mais conduit à des goulots d'étranglement entre les tables et la moitié des convives sont dos au spectacle. Je pense que des tables en forme de U et de L seraient plus adaptées dans ce contexte, avec un service simplifié et une meilleure visibilité.


Orion-style blast door [top]

This came from a brainstorming on how to protect the entrance of a nuclear shelter without needed too much reinforcement material. Then I thought of a system that can resist a nuclear explosion at point-blank range : the pusher plate in the Orion project, the famous nuclear pulsed propulsion research program.

This concept uses two shock absorber assemblies in series to reduce the peak pressure generated by the outside explosion to manageable levels. The vertical assembly can act as a lift thanks to its hydraulic pistons, while the horizontal can slide inwards to form an airlock.

Cette idée vient d'un brainstorming sur comment protéger l'entrée d'un bunker anti-atomique sans nécessiter trop de matériaux de renfort. J'ai alors pensé à un système 'existant' capable de résister à une explosion nucléaire proche : la plaque de poussée dans le projet Orion, le fameux programme de recherche sur la propulsion spatiale nucléaire pulsée.

Cette méthode emploie deux ensemble d'absorbeurs pour atténuer le pic de pression générée par l'explosion jusqu'à des niveaux gérables. L'absorbeur vertical peut aussi servir d'ascenseur grâce à ses pistons hydrauliques, tandis que l'absorbeur horizontal peut glisser vers l'intérieur pour former un sas de décontamination.


Passive selective-emission cooling [top]

This idea (almost ripped from the headlines given the current heatwaves) aims at cooling a house without the increased energy use of traditional air conditioning. It is based on the concept of the atmospheric window, a range of wavelengths in the infrared which the atmosphere does no absorb : if an object reflects sunlight while emitting within the window, it will cool down. This principle can be applied to roof paint or even T-shirts...

In the drawing, the heat exchanger and radiator are placed in a thermosiphon configuration, ensuring a natural circulation of coolant without the need for a pump.

Cette idée (d'actualité au vu des récentes vagues de chaleur) vise à refroidir une maison sans la dépense d'énergie d'une climatisation traditionnelle. Elle est basée sur le concept de la fenêtre atmosphérique, un intervalle de longueurs d'onde dans l'infrarouge que l’atmosphère n'absorbe pas : si un objet réfléchit la lumière solaire tout en émettant dans la fenêtre, il va refroidir. Ce principe peut être appliqué pour des peintures de toit ou même des T-shirts...

Dans le dessin, l’échangeur de chaleur et le radiateur sont placés dans une configuration de type thermosiphon, ce qui permet une circulation naturelle du caloporteur sans besoin d'une pompe.


Scaffolding shelter in subway station [top]

Subway stations has been used as air raid shelters at least since WWII and the Blitz in London. In fictional work like the Metro 2033 book and video game series, such shelters tend to mutate into full underground cities with permanent occupancy. So I imagined a process which could progressively transform the former into the latter, although this only work with stations with a semi-circular cross-section like the ones often found in the Paris subway network.

Les stations de métro ont été utilisées comme abris anti-aériens au moins depuis la seconde guerre mondiale et le Blitz de Londres. Dans des oeuvres de fiction comme la séries de livres et de jeux vidéo Metro 2033, de tels abris tendent à muter en des cités souterraines avec une population permanente. Donc j'ai imaginé un processus qui pourrait transformer progressivement un abri en cité, même si cela ne fonctionne que pour des stations avec une section semi-circulaire comme celles du métro parisien.


Self-powered rainwater storage system [top]

While browsing pages about rainwater catchment systems on specialized sites like Appropedia or Akvopedia, I could see that most of the systems have the storage tank of the ground and a separate sanitation apparatus. This means no water pressure and the need for an external energy source. I wanted to design a system that mitigates these shortcomings while using low-tech components :

Of course not all rainwater can be raised by the ram pump and the ozonation will not make it drinkable, but it is good enough for non-potable uses like shower and toilets.

En lisant des pages sur les systèmes de capture de l'eau de pluie sur des sites spécialisés comme Appropedia ou Akvopedia, je pouvais constater que la plupart de ces systèmes ont le réservoir de stockage au sol et un système séparé pour la désinfection de l'eau. Cela veut dire pas de pression d'eau et le besoin d'une source externe d’énergie. J'ai voulu designer un système qui règle ses problèmes tout en utilisant des composants low-tech :

Bien sûr toute l'eau de pluie ne peut pas être élevée par le bélier hydraulique et l'ozonation à elle-seule est insuffisante pour rendre l'eau potable, mais c'est adéquat pour des usages comme la douche ou les toilettes.


Semi-underground village [top]

A few years ago there was a fad in architectural circles about earthscrapers, large structures built downwards into the ground rather than upward.

I propose here a semi-underground version at a more modest scale, taking inspiration from the Sustainable Urban Dwelling Unit (SUDU) which requires only soil and stone as building materials. The main technology here is Compressed Earth Blocks, a low-tech and low-energy method to create bricks from local soil.

Ces dernières années il y a eu une mode dans le milieu de l'architecture pour les "earthscrapers", des structures de grande taille construites vers le bas dans le sol plutôt que vers le haut.

Je propose une version semi-souterraine à une échelle plus modeste, prenant mon inspiration du Sustainable Urban Dwelling Unit (SUDU) qui ne nécessite que de la terre et des pierres comme materiaux de construction. La principale technologie ici est le Compressed Earth Block (CEB), une méthode low-tech à basse énergie pour créer des briques à partir de la terre locale.


Stairs from folded sheet-metal [top]

One of the most space-efficient forms of stairs is the alternating tread stair, where each step is shifted from the other by half the step depth. Looking of the pictures on the Wikipedia page, I wondered if you could build such a stair by folding sheet-metal in the right pattern. This is a possible solution, requiring three separate parts to get the necessary rigidity.

L'une des formes d'escaliers les plus efficaces en terme d'espace est l'escalier à pas décalés/japonais, où chaque marche est décalée de l'autre par la moitié de la profondeur de la marche. En regardant les images sur la page Wikipédia, Je me suis demandé si on pourrait construire un tel escalier avec de la tole pliée selon le bon patron. Voici une solution possible, demandant trois pièces séparées pour obtenir la rigidité nécessaire.


Stretched revolving door [top]

In commercial buildings open to the public, limiting the leakage of conditioned air into the street helps reduce climatisation costs. You can form an airlock with two automatic doors, but this only works with moderate traffic when one door is open at the time. Another older solution is the revolving door, where the air is trapped in the wedge beween two door panels, but people must weave within the wedge to enter. This variant of the revolving door aims to improve the flow of trafic while keeping the air-trapping capability.

Dans les bâtiments commerciaux ouverts au public, limiter la fuite d'air conditionné dans la rue permet de réduire les coûts de climatisation. On peut former un sas avec deux portes automatiques, mais cela ne marche qu'avec un traffic moderé lorsqu'une seule porte est ouverte à la fois. Une autre solution plus ancienne est la porte tambour, où l'air est piégé dans le quart de cercle entre deux panneaux de porte, mais les gens doivent zigzagger dans le quart de cercle pour entrer. Cette variante de la porte tambour vise à améliorer le flux de passage tout en gardant la capacité de piéger l'air sortant.


Sun-warmed villa [top]

One day, a spontaneous question sprang in my mind : if kobolds are mesotherms (a type of thermoregulation strategy intermediate between cold-blooded and warm-blooded) then what would be the societal implications depending of the environnement (surface, sub-surface, deep caves...) ?

One result of these musings is this solar villa concept, inspired by some elements of the roman domus like the atrium and impluvium. The two different types of paint on the sun-facing walls help to tune the distribution between light and warmth to the local climate.

Un jour, une question spontanée m'a sauté dans la tête : si les kobolds sont des mésothermes (un type de stratégie de thermorégulation intermédiaire entre les animaux à sang froid et ceux à sang chaud) alors quelles seraient les implications sociétales en fonction de l'environnement (surface, sub-surface, caves profondes...) ?

Un résultat de ces réflexions est ce concept de villa solaire, inspiré par certains éléments de la domus romaine comme l'atrium et l'impluvium. Les deux types différents de peinture sur les murs faisant face au soleil aide à ajuster la répartition entre lumière et chaleur en fonction du climat local.


Transparent street-wide awning [top]

While reading a story by Randall Garrett, I noted one small detail added to a scene to make it more science-fictional : transparent roofs over the streets of New York to keep the rain away. This reminded me of the Spanish toldos, textile awnings stretched over the streets to create shade and reduce heating from the sun. So I wanted to design a more advanced version reflecting infrared and ultraviolet while letting visible light pass.

En lisant une nouvelle par Randall Garrett, j'ai noté un petit détail ajouté à une scène pour la rendre plus science-fictionnelle : des toits transparents au-dessus des rues de New York pour arrêter la pluie. Cela m'a rappelé les toldos espagnols, des auvents en tissu tendus au-dessus des rues pour créer de l'ombre and réduire l'échauffement par le soleil. Donc j'ai voulu concevoir une version plus avancée qui réfléchie les infrarouges et ultraviolets tout en laissant passer la lumière visible.


Treadmill-powered elevator [top]

Years ago, I stumbled upon an undocumented photo of a homemade bike-powered elevator. By chance, I found it recently at the beginning of this video showcasing the various inventions of a prolific builder. This motivated me to design human-powered elevators usable by walking rather than pedaling. The two variants are both based on the differential pulley which offers enough mechanical advantage to avoid the use of a counterweight.

Il y a des années, je suis tombé sur une photo non documentée d'un ascenseur fait maison basé sur un vélo. Par chance, je l'ai retrouvé récemment au début de cette vidéo montrant les différentes inventions d'un constructeur prolifique. Cela m'a motivé pour designer des ascenseurs à puissance humaine utilisable en marchant plutôt qu'en pédalant. Les deux variantes sont basées sur le treuil différentiel qui offre assez d’avantage mécanique pour éviter l'usage d'un contrepoids.


Water-powered central vacuum system [top]

Centralized vacuum systems exist since the 19th century, when compact electric motors were not available. Since a vacuum cleaner is an energy-intensive machine with a low usage, it seems logical to store the required energy between uses.

This concept uses a large volume of water as energy storage, to power a vacuum-generating venturi. A windmill on the roof powers the rope pump which lifts the water to the storage reservoir.

I found an historical example for this idea, the Hyrovakum Silent Dustman from 1910. This system is a bit cruder, the dust being aspired directly into the water flow which is not reused.

Des systèmes d’aspiration centralisée existent depuis le 19ème siècle, lorsque des moteurs électriques compacts n'étaient pas disponibles. Comme un aspiration est une machine gourmande en énergie avec un faible usage, il semble logique de stocker l’énergie nécessaire entre chaque emploi.

Ce concept emploie un grand volume d'eau comme stockage d'énergie, pour faire fonctionner un venturi générateur de vide. Un moulin à vent sur le toit actionne la pompe à nœuds qui lève l'eau jusqu'au réservoir de stockage.

J'ai trouvé un exemple historique pour cette idée, le Hyrovakum Silent Dustman de 1910. Ce système est un peu plus basique, la poussière étant directement aspirée dans le flux d'eau qui n'est pas réutilisé.


Water-powered elevator [top]

This idea came after reading an article about water-powered funiculars which made me wonder how to build such a system work for more than two stops. It is based on pumped hydropower, where energy is either stored by pumping water up or released by letting water down into a turbine.

Cette idée m'est venue après la lecture d'un article sur les funiculaires à propulsion hydraulique, lorsque je me suis demandé si l'on pouvait construire un tel système pouvant desservir plus de deux arrêts. Il est basé sur le pompage-turbinage, où de l'énergie est soit stockée par pompage d'eau vers le haut ou récupérée en laissant l'eau redescendre au travers d'une turbine.