Les nouveaux problèmes entraînent à la fois des défis et des opportunités.
Nous avons récemment parlé d’un nouveau matériau de construction, un ciment auto-sensible capable de produire de l’énergie, développé par l’Université de Pittsburgh, mais aussi d’un nouveau matériau de construction, un ciment auto-sensible capable de produire de l’énergie. la construction de bâtimentsnotamment résidentielle, est en constante transformation depuis quelques années, axée sur la durabilité et l’utilisation judicieuse et rationnelle des ressources dont nous disposons.
Selon certains, l’adoption de l’impression 3D dans le secteur de la construction entraînera un changement radical de paradigme. Comme l’a été, en 1880, l’utilisation de la charpente métallique, qui a permis de concevoir des bâtiments plus hauts avec des fenêtres plus grandes, donnant naissance aux gratte-ciel modernes et emblématiques.
Par ailleurs, plusieurs cabinets d’architectes ont récemment expérimenté le concept de la « fabrication additive à grande échelle qui consiste à construire des objets une couche à la fois ; qu’il s’agisse d’argile, de ciment ou de plastique, le matériau d’impression est extrudé à l’état fluide et durcit pour prendre sa forme finale.
La fabrication additive à grande échelle comprend trois étapes : la conception numérique, la fabrication numérique et la sélection des matériaux.
Pour commencer, les architectes créent des modèles informatiques de tous les composants qui seront imprimés, en utilisant des logiciels qui leur permettent de de vérifier comment ils réagiront aux forces structurelles et de les modifier en conséquence.
Ces programmes peuvent également aider les concepteurs à comprendre comment réduire le poids des pièces qui seront utilisées et automatiser certains processus de conception, tels que le lissage des intersections géométriques complexes, avant l’étape d’impression.
Un logiciel connu sous le nom de « slicer » traduit ensuite le modèle informatique en un ensemble d’instructions pour l’imprimante 3D.
Le processus d’impression, certainement le plus intéressant à certains égards, est réalisé à l’aide d’un système à portique, (une structure rectangulaire de rails coulissants semblable à une imprimante 3D de bureau). mais cette méthodologie cède la place à l’utilisation de de bras robotisés, capables d’imprimer des composants dans n’importe quelle orientation.
Vous trouverez ci-dessous le webinaire de CyBe Construction, qui montre les différences et les avantages et inconvénients de ces deux méthodologies.
En fonction de ce qui doit être imprimé, le processus est réalisé en usine (pour les petites pièces) ou directement sur place (comme dans le cas des murs d’une maison).
Enfin, l’impression 3D permet d’utiliser n’importe quel matériau, en lui donnant la forme souhaitée : qu’il soit du béton, de l’argile, des plastiques et des polymères, il est possible de les façonner pour répondre à un large éventail d’exigences structurelles et esthétiques spécifiques.qui reflètent également les goûts personnels des clients.
En outre, les produits de recyclés et issus de l’agriculture biologique.
La fabrication additive permet de construire couche après couche, en n’utilisant que le matériau et l’énergie nécessaires à la fabrication d’un composant particulierest une méthode très plus efficace que le « méthodes soustractives »qui consistent à couper les matériaux excédentaires.
La fabrication additive à grande échelle permet de produire des composants complexes avec des vides internes, ce qui ouvre la possibilité d’imprimer des murs déjà pourvus de conduits.
La recherche explore également la possibilité d’imprimer en 3D des objets utilisant des composants multi-matériauxintégrer – idéalement – les fenêtres, l’isolation, le renforcement structurel et même le câblage dans un seul composant moulé.
Parmi les projets les plus récents qui utilisent pleinement l’impression 3D et la fabrication additive figure Tecla, un prototype de maison de 42 m2 conçu par Mario Cucinella Architects et imprimé à Massa Lombarda (dans la province de Ravenne).
Le matériau principal dans ce cas est l’argile (récupérée localement), dont les qualités extraordinaires ont été exploitées : elle ne s’altère pas avec le temps, reste compacte et conserve ses propriétés même dans des conditions climatiques particulières, elle est résistante au feu et n’est pas attaquée par les parasites.
Aussi, possède des capacités d’isolation thermique et acoustique élevées.
Les architectes ont conçu une géométrie radiale particulière, créant ainsi un logement avec d’une grande efficacité énergétique.
Aux États-Unis, le cabinet d’architecture Lake Flato a collaboré avec l’entreprise de technologie de construction ICON pour imprimer les murs extérieurs en béton d’une maison baptisée « House Zero » à Austin, Texas.
La grande maison (environ 186 mètres carrés) a démontré sur le terrain à quel point la construction d’une maison à l’aide de l’impression 3D et de la fabrication additive peut être rapide et efficace.
À Shanghai, une maison a été construite en moins de 24 heures, à partir de déchets de construction.
Dans ce cas, les concepteurs se sont inspirés du squelette des oiseaux, en dessinant des grilles légères de tubes de différentes tailles qui reflètent les forces qui s’exercent sur eux.
Les façades extérieures sont conçues à la fois pour ombrager le bâtiment et pour produire de l’énergie solaire.
Le pavillon Trillium est une structure en plein air fabriquée à partir de polymères ABS recyclés, un plastique couramment utilisé dans une large gamme de produits de consommation.
Le projet a été conçu par des étudiants, imprimé par Loci Robotics et construit au parc de recherche de l’université du Tennessee.
