Le secteur de la construction est en pleine mutation grâce à l’émergence de l’impression 3D de bâtiments. Initialement destinée à la réalisation de petits objets, cette technologie s’applique désormais à la construction de structures complètes. Cette révolution engendre non seulement une vitesse accrue de construction, mais aussi une créativité sans précédent et un impact environnemental réduit. Examinons comment cette innovation transforme fondamentalement notre manière de bâtir.
Le processus de l’impression 3D de maisons
L’impression 3D redéfinit les normes dans le BTP en alliant rapidité d’exécution et flexibilité architecturale. Les possibilités offertes par cette technologie favorisent une approche plus économique et respectueuse de l’environnement dans le secteur de la construction.
Le mécanisme de l’impression 3D repose sur la superposition de couches de matériau pour créer un objet préalablement conçu numériquement, un processus également appelé fabrication additive. Ce procédé s’étend désormais de la fabrication de plastique et de prothèses médicales à la construction de bâtiments, en passant par l’industrie agroalimentaire.
En matière de construction, un mélange de mortier (constitué de ciment, d’eau et de sable) est utilisé. Ce matériau est acheminé par une buse, alimentée par un tuyau relié à une pompe. Les imprimantes 3D possèdent diverses configurations : certaines sont des imprimantes cartésiennes, montées sur une structure en cage, tandis que d’autres, comme les imprimantes équipées de bras robotisés (exemple : la « maxi printer »), peuvent être déplacées sur le chantier pour construire directement les différentes parties de l’édifice. Cela permet une grande flexibilité en termes de dimensions de construction.
À travers le monde, des spécialistes de l’impression 3D en béton, comme COBOD (Danemark), Apis Cor (Russie), XtreeE (France) et Sika (Suisse) œuvrent pour démocratiser l’usage de la fabrication additive pour la construction de bâtiments.
Les avantages de l’impression 3D dans le BTP
Grâce à l’impression 3D, les architectes bénéficient d’une liberté créative incomparable, permettant d’explorer de nouvelles limites en termes de formes et de structures. Cette technologie rend possible des projets qui, auparavant, auraient été trop coûteux ou techniquement irréalisables.
Une productivité accrue
La vitesse de construction est l’un des atouts majeurs de l’impression 3D dans le bâtiment. Contrairement aux méthodes traditionnelles nécessitant plusieurs mois, voire des années, cette technologie permet de réaliser des structures en un temps beaucoup plus court. Les bras robotisés appliquent les matériaux couche après couche, évitant ainsi les retards liés aux conditions climatiques ou aux erreurs humaines.
Réduction de coûts et une solution pour les situations d’urgences
En plus de sa rapidité et de sa créativité, l’impression 3D permet de réduire significativement les coûts de main-d’œuvre. Cette efficacité est particulièrement précieuse en cas de crises, comme la construction rapide de logements temporaires après des catastrophes naturelles. Elle répond de manière efficiente et économique aux besoins urgents des populations affectées.
Une liberté architecturale sans limites
Les contraintes techniques et financières qui freinaient la créativité architecturale sont désormais levées. Des conceptions audacieuses et complexes deviennent réalisables, révolutionnant le paysage architectural. L’impression 3D permet d’expérimenter avec des formes et structures uniques, telles que la création de murs inspirés par des barrières de corail.
Cette flexibilité ouvre de nouveaux horizons pour les pros de la construction et les designers, leur permettant de concrétiser des projets visionnaires.
Une réduction des émissions de CO2
L’impact de l’impression 3D sur l’environnement est également significatif. Le secteur de la construction est un contributeur majeur aux émissions de CO2 en Europe, et la robotisation dans le BTP apporte une solution écologique. En utilisant des matériaux recyclés et en optimisant la gestion des ressources pour éviter le gaspillage, l’empreinte écologique des projets peut être réduite de manière substantielle. De plus, l’utilisation d’énergies renouvelables pour alimenter les imprimantes 3D augmente encore l’efficacité environnementale. Cette approche pourrait permettre de diminuer les déchets industriels de 30 à 60 %.
La première maison imprimée en 3D en France
En France, l’implémentation de l’impression 3D pour les habitations progresse après de nombreux tests. En 2018, à Nantes, une maison de 100 mètres carrés a été « imprimée », respectant toutes les réglementations françaises en matière de construction. Plus qu’une simple démonstration, cette maison est destinée à une réelle occupation. Le résultat est impressionnant, avec une conception avant-gardiste en forme de Y et des murs courbés. Construite en seulement trois jours, contre trois semaines avec les méthodes conventionnelles, cette réalisation ouvre la voie à la construction futuriste en France.
Le défis majeurs dans le développement d’encres écologiques
Le défi majeur du passage à des encres écologiques dans l’impression 3D réside dans la réduction des émissions de CO2. Les encres actuelles, principalement composées de ciment, sont problématiques à cet égard. Réduire la part de clinker dans ces encres est crucial, ce qui implique d’incorporer des sous-produits industriels ou des minéraux sans affecter leur fluidité ou leurs propriétés mécaniques. Remplacer le sable naturel par du sable recyclé pose également des défis techniques. Toutefois, surmonter ces obstacles est essentiel pour promouvoir une construction plus écologique et viable économiquement, grâce à l’impression 3D.
En dépit des questions épineuses que soulève l’impression 3D de maisons, cette technologie permet de réaliser des projets architecturaux audacieux tout en diminuant les risques traditionnels liés aux chantiers de construction.
