En savoir +

HP2A & IMPRESSION 3D

Les technologies d’impression 3D permettraient de réduire jusqu’à 80% les coûts et jusqu’à 70% les temps de fabrication dans le secteur de la construction.

Minimiser les quantités de matières, obtenir des formes complexes sans surcoût, réduire les coûts, le délai et les déchets: la révolution du bâtiment est en cours avec l’impression 3D.

LA FABRICATION ADDITIVE, LA 3ÈME RÉVOLUTION INDUSTRIELLE

Précision et maîtrise géométrique

On connaît les principaux attraits de l’impression 3D pour des objets industriels de taille modérée : minimiser les quantités de matières, optimiser les performances, et sans coût supplémentaire de complexité géométrique. Nous avons véritablement besoin de tels procédés pour la construction, parce qu’aujourd’hui, et surtout demain, la rapidité et la précision d’exécution vont devenir aussi cruciales que le besoin d’économie en matériaux.

Avec une maîtrise géométrique accrue, on peut construire des formes optimisées pour limiter la quantité de matières à utiliser.

Des formes qu’il était absolument impossible d’obtenir auparavant à l’échelle industrielle, pour des raisons technologiques autant que financières, sont désormais envisageables grâce à la fabrication additive. Aujourd’hui, on peut fabriquer avec des procédés à bas coût, des éléments architecturaux qui présentent un véritable intérêt environnemental.

De nombreux experts estiment que les technologies d’impression 3D permettraient de réduire jusqu’à 80% les coûts et jusqu’à 70% les temps de fabrication dans le secteur de la construction.

RÉDUCTION DES COÛTS DE CONSTRUCTION

Certains parlent de troisième révolution industrielle, dans ce sens où l’impression 3D pourrait résoudre le problème des personnes mal logées. Que ce soit dans une logique sociale, ou bien simplement pour réduire les coûts de production, l’impression 3D se positionne comme une alternative au secteur du bâtiment.

L’intérêt des éléments constructifs complexes imprimés en 3D c’est leur performance qui leur permettra de rivaliser avec des paradigmes actuels de la construction.

Imprimer une maison ou un ouvrage quelconque nécessite bien moins de ressources humaines et matérielles. En effet, la machine autonome n’a besoin que de matériaux et d’énergie électrique pour fonctionner. Le temps record d’impression contribue d’ailleurs aussi grandement à cette révolution des coûts de constructions.

Avec une vitesse d’impression de 400 mm/s le coût du gros oeuvre est divisé par 10.

Développement durable

L’impression additive permet de n’utiliser que les matériaux strictement nécessaires, réduisant ainsi drastiquement leurs gâchis, contrairement aux solutions de préfabriqués. Cela permet de limiter d’autant plus l’impact de la construction. L’utilisation de matériaux bio-sourcés locaux est d’ailleurs rendue possible grâce à l’impression in-situ des bâtiments.
En réduisant l’impact sur l’environnement, l’impression 3D industrielle peut contribuer au développement durable.

L’enjeu que nous avons en commun est la sécurité sur les chantiers, la rapidité d’exécution, la réduction des coûts et des déchets.

2016 L’ANNÉE DU DÉCOLLAGE

Créée en 2002, l’entreprise chinoise Winsun spécialisée dans l’impression 3D pour le secteur de la construction à présenté une villa de 1100 mètres carrés, ainsi qu’un immeuble résidentiel de 6 étages dans la ville de Suzhou dès janvier 2016, puis réalisé le Musée du Futur à Dubaï en seulement 19 jours (17 jours d’impression et 2 jours d’assemblage) pour une surface totale de 250 mètres carrés et un prix quasiment imbattable. L’imprimante mesurait 6 mètres de haut et 32 mètres de long. Couche par couche, elle a imprimé ces bureaux grâce à un assemblage de béton armé, plastique et plâtre, ainsi que de la fibre de verre. Certains éléments de la plomberie et du système électrique ont également été imprimés en 3D. Tout le processus d’impression a été réalisé dans une usine, puis les pièces ont été acheminées et montées sur le site. Ce bâtiment de 250 mètres carrés n’aura coûté que 140.000 dollars.

Dubaï souhaite que l’impression 3D des bâtiments représente 25% des constructions de l’émirat d’ici 2030.

En France, la société Construction 3D a mis au point une machine hydraulique de 20 mètres de diamètre capable d’imprimer le gros d’œuvre d’un ouvrage classique (maison de 75 mètre carré sans étage) in-situ en une seule journée.

Réduire drastiquement la dépense de matière engagée est un enjeu crucial pour les constructions de demain.

FABRICATION ADDITIVE vs SOUSTRACTIVE

La fabrication additive est opposée à ce qu’on appelle la fabrication soustractive, qui part d’un volume plein et façonne la pièce finale par enlèvement de matière (percements, découpes…). Au contraire, la fabrication additive ajoute progressivement les matériaux jusqu’à l’obtention de l’objet voulu. On a donc une perte de matière quasi-nulle, et une liberté formelle démultipliée.

Avec une maîtrise géométrique accrue, on peut construire des formes optimisées pour limiter la quantité de matières à utiliser.

Philippe Morel, co-fondateur de XtreeE assure qu’il ne voit pas de limite de taille à ce procédé. « Le véritable enjeu sera d’adapter le complexe normatif à ces nouvelles techniques ». L’architecte pense que l’impression 3D sera à l’origine d’une révolution dans le bâtiment, semblable à celle qui a suivi l’invention du béton armé. « Elle ne permettra peut-être pas de construire des bâtiments entiers, mais certaines pièces à la géométrie complexe. »

« L’impression 3D permet de mettre de la matière là où on en a besoin, donc de réduire les coûts de production et les déchets de chantier. »


Chiffres clés
de l'impression additive
25 %
le taux annuel de progression du secteur
80 %
la réduction des coûts de construction
400 mm/s
la vitesse maxi d’une imprimante gros oeuvre
1984
l’année d’invention en France et aux USA