L’impression 3D : arme de construction (responsable) massive ?

Après le plastique, la fabrication additive s’attaque au béton. Une technologie qui séduit architectes, designers et constructeurs avec une promesse : celle de construire plus vite, moins cher et de façon plus responsable.

L’impression 3D à base de béton offre une vitesse de réalisation supérieure à la construction traditionnelle. Si aujourd’hui les prix sont souvent plus élevés, dans cinq ans, ils devraient l’être deux fois moins. C’est pourquoi de plus en plus d’industriels s’intéressent de près à cette technologie, à l’image de Vinci qui a investit dans la start-up XtreeE dès 2017. « Nous souhaitons réaliser des formes complexes que l’on ne pouvait pas faire auparavant, qui permettent par exemple d’optimiser l’isolation et de faire des murs courbes. La 3D permettra aussi de produire du sur-mesure au prix du traditionnel », explique Alban Mallet, co-fondateur et président de XtreeE.

L’impression 3D, au service d’une construction plus responsable

Rapide, abordable et produisant peu de déchet, l’impression 3D est une technique de fabrication particulièrement avantageuse. En utilisant jusqu’à trois fois moins de matière, elle se veut plus écologique, mais aussi plus solide. En ajoutant de la matière, à l’inverse d’un procédé soustractif, elle demande moins de matériaux que les méthodes de construction classiques et diminue ainsi l’impact environnemental. Romain Duballet, 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.

Elle permet d’autre part une isolation thermique optimale et la possibilité de personnaliser les plans facilement. « Les méthodes de construction conventionnelles ont de nombreux inconvénients et problèmes que nous considérons comme allant de soi depuis tellement longtemps que nous avons oublié qu’une alternative pouvait exister »,  explique Jason Ballard, co-fondateur d’Icon dans 3D Natives. Peut-être plus pour longtemps. Et pour les amateurs d’architecture audacieuse, ce sera aussi la possibilité de réaliser des formes complexes afin de créer des maisons uniques et atypiques.

Une solution pour l’accès au logement ?

Mauvaise isolation, promiscuité, absence d’eau courante… : le mal-logement est un fléau qui touche 1,2 milliards de personnes dans le monde d’après le World Ressource Institute. Et si la technologie réglait ce problème ? La start-up américaine de construction immobilière ICON s’est associée à New Story, une organisation non-lucrative de construction de logement, pour façonner des maisons grâce à l’impression 3D. Ces habitations de 50 à 70m² devraient coûter  4 000$ et être habitables en moins de 24h, une véritable économie d’argent et de temps pour l’association qui avait, jusqu’à présent, besoin de 13 à 20 jours et 6 000$ pour construire une maison. Ces logements, assez simples, ont été pensés spécialement pour les pays en développement. Chaque année, de nombreux projets sortent de terre et se lancent à leur tour dans la conquête de cette technologie qui, à terme, pourrait aider les plus démunis à se loger.

Cette technologie pourrait être tout aussi utile en France. En mars, la ville de Nantes a inauguré un logement social imprimé en 3D baptisé Yhnova. Cette maison de 95m² a été conçue grâce à l’imprimante Bâtiprint3D, développée par l’université de Nantes. Très différente de la Vulcan, cette machine prend la forme d’un bras de seulement quatre mètres. Elle se distingue aussi par les matériels utilisés. Avant de faire couler le béton, le robot crée en effet deux parois en mousse polyuréthane expansives qui font office de coffrage et assurent une meilleure isolation.

Autre application prometteuse à terme : la construction de logement d’urgence avec des matériaux temporaires dans des zones ayant subi des catastrophes naturelles. Des robots pourraient ainsi se déplacer sur place et construire des habitations provisoires en seulement quelques heures.

Un bémol : la question des normes 

Au-delà des améliorations technologiques nécessaires pour en faire une technique viable et réellement moins coûteuse, une autre barrière freine encore le développement de la 3D béton : l’absence de normes. L’impression 3D de bâtiment n’est pas encore 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. Si les pouvoirs publics et experts du secteur profitent des projets en cours pour étudier la certification de ce nouveau mode de construction, tout reste à faire en la matière avant de pouvoir habiter dans de l’imprimé.

Et demain, construirons-nous en 3D… dans l’espace ? 

La construction 3D pourrait devenir une réponse à la crise du logement et aux conséquences immédiates des catastrophes naturelles sur Terre. Mais ce n’est pas tout. En 2015, la NASA a elle lancé la première édition de son “3D Printed Habitat Challenge” avec 3.5 millions de dollars de prix afin d’imaginer les technologies qui serviront à construire des habitations dans l’espace, sur la Lune ou sur Mars. Le projet est ambitieux, il est pour autant trop tôt pour affirmer que l’impression 3D soit une solution viable. Toutefois, l’engouement dans ce secteur est bien réel. SmarTech Publishing prévoit d’ailleurs des recettes globales de 40 milliards de dollars sur ce marché d’ici 2027.

Image par 3DNatives. 

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