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Ecologie : Les maisons 3D sont désormais réalité aux Pays-Bas et bientôt en France.
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Il y à longtemps, des maisons montées de toute pièce par des machines autonomes nous semblaient utopiste. Pourtant, les Pays-Bas ont fait devenir cette vision futuriste réalité. Direction la ville d’Eindhoven.

Révolution technologie ou simple phénomène de mode ? Après avoir vu se lancer une construction en forme de ruban par l’architecte hollandais Janjaap Ruijssenaars d’Universe Architecture, les Pays-Bas vont dorénavant découvrir les maisons vivables par des habitants, totalement imprimés en 3 dimensions. Une première pour un bâtiment dont l’enveloppe, la structure et l’intérieur du bâtiment ne font plus qu’un. Cette technologie pourrait bien bouleverser les us et coutumes des constructeurs.

Images de synthèse du lotissement. Houben and Van Mierlo architecten
Images de synthèse du lotissement. © Houben and Van Mierlo architecten

Une machine et un savoir-faire innovant

 

Le principe de construction de ces nouvelles maisons est simple : une imprimante 3D, spécialement conçue pour le secteur du bâtiment, a pour encre du béton. Equipée d’une buse positionnée avec précision, l’imposant robot coule un long ruban qu’il superpose par strates successives en dessinant des formes définies par ordinateur. Comme le souligne l’express, cette technique se démarque des autres, car elle permet une liberté architecturale, d’ailleurs très visible dans l’irrégularité surprenante des courbes de ces cinq maisons, aux airs de menhirs ou de rochers. A l’air de l’émergence éco citoyenne, ce genre de design peut vraiment s’ancrer dans le paysage et commercialement peut ouvrir d’autres horizons.

La buse du bras robotisé dépose des couches successives de ciment spécial à prise rapide. © 3dprintedhouse
La buse du bras robotisé dépose des couches successives de ciment spécial à prise rapide. © 3dprintedhouse

Etape importante

Politiquement, cette innovation est un moyen pour le pays de prendre une place importante dans les technologies qui équiperont les bâtisseurs de demain. Pour illustrer cette envie de devenir précurseurs dans le domaine, l’état hollandais s’est engagé par le biais d’un partenariat public-privé, afin de mener à bien ce projet symboliquement baptisé “Etape importante” (Project Milestone). Outre la municipalité néerlandaise, l’université de Technologie d’Eindhoven travaille avec trois entreprises : Saint Gobain-Weber Beamix pour les matériaux, Witteveen+Bos côté ingénierie et, enfin, le promoteur Vesteda qui s’occupera de la mise en location des maisons.

Theo Salet n’en est pas à son coup d’essai.

C’est l’équipe du professeur Theo Salet, chercheur à l’origine de ces technologies développées depuis quelques années dans les ville hollandaise qui développe ce projet. D’ailleurs, il n’en est pas à son coup d’essai. Il a également créé le premier pont au monde imprimé en 3D. Destiné aux vélos et aux piétons, la structure de 8 mètres de long se trouve installée depuis octobre 2017 au-dessus d’un cours d’eau à Gemert, à vingt kilomètres au nord-est d’Eindhoven. Cette structure est constituée d’une superposition de 800 couches de béton et sa réalisation a duré seulement trois mois.

Premier pont imprimé en 3D. MaxPPP/EPA/BART MAAT
Premier pont imprimé en 3D. © MaxPPP/EPA/BART MAAT

Concernant les maisons, leur construction doit débuter cette année. C’est la petite qui va ouvrir le bal : une habitation de 95 mètres carrés de plain-pied avec deux chambres. Elle vise une commercialisation – et donc une occupation effective – dès la mi-2019. Etalés sur une durée totale de cinq ans, les travaux s’insèrent aussi dans un cadre plus général d’extension urbaine de la cinquième ville des Pays-Bas, qui se voudrait respectueux de l’environnement.

De nouveaux projets à travers le monde.

L’université d’Eindhoven n’est pas la seule à miser sur cette technique. Depuis le premier « robot maçon » de Contour Crafting présenté en 2004, les projets se multiplient à travers le monde. À Nantes, une maison imprimée en 3D est sortie de terre en mars dernier pour servir d’habitat social. La technologie était cependant différente : seul le « moule » en mousse de polyuréthane dans lequel on coule le béton était imprimé par le robot. Un autre projet, porté par l’entreprise Vilogia, est à l’étude à Lille avec cette fois une impression en béton comme le projet Milestone. À Austin au Texas, la start-up Icon a présenté en mars un prototype de maisons imprimables en 12 à 24 heures, pour à peine 4.000 dollars, avec salon, chambre, salle de bains et terrasse. Objectif : fournir des habitations pour les populations défavorisées. Pour en revenir aux Pays-Bas, selon Rudy van Gurp, un représentant de Van Wijnen, 5 % des habitations dans le pays seront ainsi imprimées en 3D d’ici cinq ans.

Le cas pratique français expérimenté à Nantes

Il n’y à pas besoins de partir aussi loin pour étudier ces nouveaux moyens de construire. A nantes, une entreprises de logements sociaux est en train de réaliser le premier ensemble de ce genre en France.
Menée par Benoit Furet, cette construction consiste à créer une maison de 95m2 dans la ville. Sa construction à permis de mettre en avant dans le paysage du BTP de nombreux atouts tant écologiques que confortables.

Le logement social imprimé en 3D à Nantes
Le logement social imprimé en 3D à Nantes

Quels avantages pour la construction 3D ?

Premier argument avancé, l’impression 3D béton permettrait de faire gagner beaucoup de temps – un avantage propre à la technologie. Elle permettrait notamment de passer d’un chantier de 2 semaines à seulement 3 ou 4 jours tout en réduisant la pénibilité et les risques au travail. Benoit Furet explique “La réduction de la pénibilité et des risques est une réalité, nous avons réalisé des mûrs de 3,8m de haut sans le moindre échafaudage. De plus, on se rend compte que le chantier est très silencieux.” Son équipe a réussi à imprimer en 3D cette maison de 95 m2 qui sera le premier logement social imprimé en 3D de la ville. Benoit affirme que leur technologie BatiPrint a également permis de créer des formes courbes plus facilement et pour un coût réduit. Elle offre en plus une certaine automatisation du travail : l’imprimante 3D ne s’arrête pas avant d’avoir fini, réduisant ainsi fortement les temps d’attente.

Ensuite, l’impression 3D béton a recours à globalement moins de matériaux que les méthodes de construction classiques. En ajoutant de la matière, à l’inverse d’un procédé soustractif, elle diminue l’impact environnemental et ne produits que peu de déchets – un bénéfice que l’on doit principalement à l’optimisation topologique. Romain Duballet, un des co-fondateurs de XtreeE explique “avec une maîtrise géométrique accrue, on peut construire des formes optimisées pour limiter la quantité de matières à utiliser.” Un avantage à ne pas négliger quand on sait que le béton est l’une des ressources les plus utilisées sur Terre après l’eau.

Le ciment est imprimé en 3D et permet donc de moins polluer et de faire des économies.
Le ciment est imprimé en 3D et permet donc de moins polluer et de faire des économies.

La législation : seul bémol à cette technologie en France.

Come le souline 3DNative, Même si on reste très enthousiaste à l’idée de pouvoir imprimer en 3D une maison, un pont ou encore des gratte-ciel, il subsiste certains bémols. Axel Thery, co-gérant de l’entreprise Constructions-3D nous expliquait : “Les principales difficultés proviennent du fait que le procédé d’impression 3D de bâtiment n’est aujourd’hui pas reconnu comme un procédé de construction par les codes et normes en vigueur. Comme les structures imprimées sont peu traditionnelles, les calculs de résistances et de tenue dans le temps sont difficiles à réaliser, c’est pourquoi les ouvrages habitables devront être testés au cas par cas au début.” C’est une méthode qui doit encore faire ses preuves afin que les pouvoirs publics puissent la considérer comme un véritable procédé de construction. La principale préoccupation est de savoir si ces structures sont vraiment solides et peuvent résister à tout type d’environnement extérieur. Une question qui peut devenir un casse-tête dans les endroits comme la chine ou les régions sismiques du globe.

En conclusion, plus que jamais, le futur est à portée de main.

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