Savez-vous que le secteur du BTP représente 3, 2 % du marché mondial de l’impression 3D ? Le premier brevet sur la fabrication additive a été déposé en 1984. D’abord réservée au domaine industriel, cette technologie de création par couches superposées s’est progressivement développée, pour offrir aux professionnels, comme aux particuliers des solutions d’impression en plusieurs dimensions. Désormais, le service d’impression 3D intègre le secteur de la construction, et révolutionne ses techniques.
L’état actuel de la construction avec l’impression 3D
L’avènement de l’impression 3D a ouvert de nouvelles voies dans le domaine de la construction, transformant non seulement les méthodes de conception et de construction mais aussi les perspectives d’avenir du secteur. Cette technologie, initialement perçue comme une curiosité, s’est rapidement établie comme une solution viable et efficace pour relever certains des défis les plus pressants du secteur de la construction.
Dans les dernières années, plusieurs projets d’envergure ont démontré l’efficacité et la viabilité de l’impression 3D dans la construction. Parmi les exemples les plus marquants, on peut citer:
La maison communautaire à Nantes, France (2018): Ce projet est souvent cité comme l’une des premières maisons construites en utilisant la technologie d’impression 3D. Réalisée en seulement quelques jours, cette maison a servi de preuve de concept, montrant que l’impression 3D pouvait être utilisée pour créer des habitations confortables et durables.
Depuis, 5 nouvelles maisons avec des murs construits en impression 3D ont été inaugurées à Reims en 2022 pour palier au manque de logements à vocation sociale.
Le premier bâtiment de bureaux imprimé en 3D à Dubaï, Émirats Arabes Unis (2019): Dubaï a inauguré le premier bâtiment de bureaux entièrement imprimé en 3D, marquant une étape importante dans l’utilisation de cette technologie pour des structures de plus grande envergure. Cela démontre l’ambition de la ville d’être à l’avant-garde de l’innovation dans la construction.
Le projet de logements sociaux à Eindhoven, Pays-Bas (2021): Visant à combattre la pénurie de logements, ce projet utilise l’impression 3D pour construire des maisons respectueuses de l’environnement. Les maisons sont non seulement esthétiquement agréables mais également conçues pour réduire l’empreinte écologique.
House 1.0 à Holstebro, Danemark (2022) : Cette maison représente la première habitation européenne imprimée en 3D en béton, conçue pour optimiser l’espace et réduire les coûts de construction. Elle illustre l’engagement envers la construction rapide, verte et économique.
Construction de logements à Houston, Texas : En Amérique du Nord, un bâtiment de 4 000 pieds carrés et une maison de deux étages sont en cours de réalisation grâce aux imprimantes 3D de COBOD, marquant ainsi la plus grande construction résidentielle imprimée en 3D aux États-Unis jusqu’à présent. Cette approche hybride combine l’impression 3D en béton avec la charpente en bois, illustrant une intégration innovante de techniques de construction
L’impression 3D dans la construction offre non seulement une méthode de construction innovante et efficace mais promet également d’apporter des solutions durables aux défis persistants du secteur, tels que les coûts élevés, les longs délais de construction et l’impact environnemental. Alors que la technologie continue d’évoluer, il est probable que son application dans la construction se diversifie et se renforce, marquant le début d’une nouvelle ère dans le domaine de la construction.
Les matériaux utilisés en impression 3D dans la construction
La construction de maisons ou de bureaux avec un service d’impression 3D nécessite l’usage de matériaux adaptés. La principale contrainte se trouve dans le temps de séchage, qui doit être le plus court possible.
Dans ce contexte, le béton joue un rôle crucial dans la construction actuelle. Cette solution est facilement mise en œuvre, offre une bonne rapidité de séchage et permet de réaliser toutes les conceptions architecturales. En revanche, l’impact écologique reste important, tout comme le polyuréthane. C’est pourquoi d’autres solutions sont recherchées, notamment avec le bois et la terre crue.
Cette dernière représente un réel avantage éco-responsable et économique, car la terre peut être directement prélevée sur le site de construction.
Les avantages de l’impression 3D dans la construction
L’impression 3D offre plusieurs avantages significatifs qui peuvent révolutionner le secteur de la construction:
Économies de Coûts: La précision de l’impression 3D réduit considérablement les déchets de matériaux, ce qui, à son tour, diminue les coûts de construction. De plus, la capacité d’imprimer des composants sur site ou à proximité peut réduire les coûts logistiques.
Durabilité: L’efficacité matérielle de l’impression 3D contribue à la durabilité des projets de construction. En optimisant l’utilisation des matériaux et en permettant l’utilisation de matériaux recyclés ou locaux, l’impression 3D favorise une construction plus respectueuse de l’environnement.
Rapidité d’Exécution: L’une des caractéristiques les plus impressionnantes de l’impression 3D est sa capacité à accélérer considérablement les temps de construction. Des structures qui prendraient des semaines ou des mois à construire par des méthodes traditionnelles peuvent être achevées en quelques jours grâce à l’impression 3D. En Chine par exemple, l’impression 3D d’un immeuble de six étages a nécessité seulement 24 heures de travail par niveau !
Personnalisation et Flexibilité: L’impression 3D permet une grande flexibilité dans la conception, rendant la personnalisation et l’optimisation des designs plus accessibles et moins coûteuses. Cela ouvre la porte à des conceptions architecturales innovantes et à une meilleure adaptation aux besoins spécifiques des utilisateurs. Les architectes peuvent ainsi confectionner des bâtiments uniques et complexes, repoussant les limites de la faisabilité traditionnelle.
Protection environnementale : les matériaux utilisés et la conception des structures ont un impact positif sur l’environnement. Le procédé de fabrication 3D réduit jusqu’à 75 % les rejets de CO2, et ne requiert que la quantité suffisante de ressources.
Les défis et les obstacles
L’adoption de l’impression 3D dans la construction fait face à plusieurs défis. Les coûts initiaux pour l’équipement et la mise en place de cette technologie sont relativement élevés, nécessitant un investissement significatif. De plus, les réglementations et les normes actuelles ne sont pas toujours adaptées aux nouvelles méthodologies qu’introduit l’impression 3D, ce qui nécessite une révision et une adaptation des cadres législatifs.
Enfin, il y existe actuellement un besoin majeur de former les professionnels du secteur à ces nouvelles techniques pour assurer une transition efficace et la maîtrise des technologies impliquées.
Les perspectives d’avenir
L’impression 3D pour la construction tend à se démocratiser, en raison d’un usage écologique et économique des imprimantes. Par ailleurs, cette solution répond à un besoin croissant et pressant de logements fiables et moins onéreux.
La fabrication addictive apporte une plus-value au secteur du BTP, qui peut alors construire mieux, plus vite et en limitant les déchets.
En Italie, à Ravenne, l’équipe de Wasp a construit un prototype de 60 m², avec de la terre. L’imprimante 3D a utilisé les ressources présentes sur le terrain, afin d’ériger le bâtiment nommé Tecla. La maison a permis de mettre en œuvre une nouvelle solution de construction, qui étudie l’impact des matériaux sur l’isolation et la ventilation, en fonction de la forme et du climat.
Les avantages de l’impression 3D dans la construction sont multiples, et permettent aux entreprises de répondre aux demandes croissantes de logements, dans un temps court et en limitant l’impact environnemental. Toutefois, le coût d’achat initial reste l’un des défis majeurs pour le secteur, même si l’impression 3D est l’une des solutions envisagées pour développer l’habitat.
