Maison imprimée en 3D: Comment la fabrication additive aide à construire des habitations

Posted By Lucie Gaget on 09/03/2018 | 0 comments

La fabrication additive devient un grand atout pour le secteur de la construction. Il est désormais possible de construire des structures impressionantes, avec des designs élaborés. Grâce à de nouvelles imprimantes 3D et de nouveaux matériaux pour impression 3D, les maisons imprimées en 3D sont désormais une réalité. Il existe maintenant des imprimantes 3D capables d’imprimer de plus grands projets, comme du mobilier urbain, des ponts, des maisons ou même des immeubles. Bientôt, vous serez peut-être même capables d’imprimer en 3D votre propre maison.

Dans cet article, nous allons voir comment l’impression 3D révolutionne le secteur de la construction, et plus particulièrement la construction d’habitations, grâce aux nouvelles imprimantes XXL. Ensuite, nous verrons plusieurs exemples de projets de maisons imprimées en 3D.  

Construire grâce à l’impression 3D

L’impression 3D dévoile un peu plus de ses avantages chaque jour, et ce dans différents secteurs. Cette technologie est de plus en plus utile pour l’industrie médicale, ou pour l’industrie de la mode. Elle devient une réelle alternative pour le pototypage mais aussi pour la production. Grâce à l’évolution progressive de l’impression 3D à grande échelle, il est devient possible de penser des projets de plus grande ampleur. C’est un nouvel atout pour la construction, cela permettant de repenser totalement le procédé de fabrication.

Les fabricants d’imprimantes 3D comprennent parfaitement les bénéfices de l’impression 3D à grande échelle, c’est pourquoi de nombreuses machines XL font désormais leur entrée sur le marché. Nous avons notamment constaté cette tendance au salon Formnext 2017. Lisez cet article pour en savoir plus à propos des dernières innovations dévoilées à Formnext. 

L’impression 3D pour créer des miniatures

L’impression 3D est un procédé pratique pour créer des miniatures, surtout pour le domaine de l’architecture.  Cela permet de créer les premiers rendus avant la construction d’un projet. 

Imprimer une miniature permet d’avoir un meilleur aperçu du projet final. C’est un avantage pour l’architecte, mais aussi pour le client. Pour ajuster, modifier le modèle, il suffit d’utiliser un logiciel de modélisation 3D. Il est possible d’utiliser un logiciel de modélisation 3D, puis d’imprimer autant d’itérations que vous souhaitez. Créer autant d’itérations serait impossible (ou très cher) en utilisant un moyen de fabrication traditionel comme le moulage par injection. 

Pour obtenir votre modèle imprimé en 3D, vous avez simplement à créer votre fichier 3D avec par le biais d’un logiciel de modélisation 3D, puis l’envoyer à notre service d’impression 3D en ligne. Si vous avez besoin de conseils pour choisir votre logiciel de modélisation pour vos projets de construction, nous avons fait une sélection des meilleurs logiciels à utiliser pour vos projets liés à l’architecture.

Construire directement grâce à l’impression 3D

Si la fabrication additive est un bon moyen de créer des miniatures et des prototypes à moindre coût, c’est également une nouvelle méthode de construction pour créer des maisons où d’autres grandes structures.  L’impression 3D est désormais un nouvel outil pour le génie civil. Quelques projets ont déjà été réalisés, il est possible de créer des ponts imprimés en 3D,  divers éléments du mobilier urbain, ou des maisons en béton. Cette technology offre de nouvelles possibilités. Par exemple, les maisons en béton peuvent être imprimées directement en une seule fois sur place, ou alors en pièces séparées que l’on assemble ensuite. 

Afin de réaliser ces merveilleux projets, de nouvelles technologies et de nouveaux matériaux ont dû être développés. Voyons comment il est possible d’obtenir ces structures imprimées en 3D.

Quelles sont les techniques d’impression utilisées pour la construction? 

Le développement des techniques d’impression 3D a été rapide. Il est désormais possible d’imprimer de plus grosses pièces grâce à de toutes nouvelles machines. La plupart du temps, les imprimantes XL fonctionnent grâce à un bras robotisé. En effet, il ne serait pas vraiment pratique d’avoir une imprimante de la taille de la maison que l’on souhaite imprimer en 3D. Le bras de la machine peut déposer le matériau automatiquement, permettant ainsi d’imprimer à grande échelle. 

Les imprimantes 3D XL peuvent imprimer en 3D différents matériaux. De nombreux nouveaux matériaux pour impression 3D font acutellement leur entré sur le marché. Par exemple, des matériaux durables sont utilisés imprimer des pièces arcitecturales. Ce peut être un bon moyen de développer des habitations durables.  

Maintenant, même l’impression 3D de béton est possible. Des imprimantes 3D de béton ont été développées, mais il est également possible de créer des structures 3D en métal ou en plastique par exemple. Si vous êtes intéressés par les imprimantes 3D de béton, vous pouvez lire notre dernier article sur ces nouvelles imprimantes 3D juste ici. Comme l’impression de métal est de plus en plus répandue dans l’industrie de l’impression 3D, il devient plus facile d’imprimer de larges pièces en métal. 

Voici un example d’imprimante XL de béton:

credit: https://www.designboom.com/technology/tu-eindhoven-concrete-3d-printer-06-28-2016/

Quels sont les avantages de l’impression 3D pour la fabrication d’habitations? 

Vous pouvez travailler sur les designs

Si vous êtes un habitué de l’impression, vous savez que que cette technologie de fabrication est parfaite pour travailler sur les designs. Avec l’impression 3D, vous êtes libres de designer ce que vous souhaitez, toutes les structures possibles. 

Et maintenant, il est possible de travailler sur des designs à grande échelle. La fabrication additive donne beaucoup de liberté quand il s’agit de designs, ce qui est un bel avantage pour le secteur de l’architecture. 

Ces nouvelles technlogies de construction offrent un large choix de possibilités. Il est possible d’imprimer en 3D différents projets aux designs différents, pas uniquement des maisons. C’est un bon moyen de construire des bureaux, des hôtels, de véritables villas, voire même de reconstruire les habitations après un catastrophe naturelle. 

L’avantage de la fabrication additive, c’est qu’elle vous permet de modifier le modèle, le design, autant de fois que souhaité.

Construire plus rapidement grâce à la fabrication additive

La construction automatisée a de nombreux avantages, notamment un: le gain de temps. Une machine peut travailler en continu – nous verrons par ailleurs dans cet article que certaines maisons ont été construites en un temps record grâce à la fabrication additive. En effet, cela permet de créer des constructions précises, très rapidement.

C’est particulièrement pour cette raison que l’impression 3D apparait comme un solution afin de reconstruire rapidement après une éventuelle catastrophe naturelle. C’est en effet une bonne alternative pour créer des abris d’urgence. 

Vous pouvez réduire les coûts

Construire une maison peut coûter très cher. Vous vous demandez certainement comment réduire les coûts de construction? Cette nouvelle technologie pourrait tout-à-fait vous y aider. Avec une imprimante 3D vous utilisez juste la quantité de matériau dont vous avez besoin pour la construction de votre projet. Cela vous permet de ne pas gâcher de matériau.

De plus, cette technique peut vous aider à réduire les coûts d’outillage et de main d’oeuvre. Vous avez seulement besoin d’une machine et de quelqu’un pour la programmer.

Une nouvelle opportunité de constuire où l’on veut

Pour une entreprise de construction, la fabrication additive est une nouvelle opportunité. Avec ces nouveaux systèmes d’impression 3D, il est possible d’avoir une maison imprimée en 3D à n’importe quel endroit.  Bien évidemment, une maison imprimée doit respecter les réglementations, elle ne peut pas être construite n’importe où. Néanmoins, cette technologie permettrait de construire des habitations dans des endroits plus reculés, il y a moins d’outils à transporter. Evidémment, l’endroit doit quand même être accessible pour l’imprimante.  

Les meilleures maisons imprimées en 3D

De nombreuses expériences ont été faites concernant l’impression 3D de maisons, voyons quels sont les projets les plus impressionnants. 

Une maison imprimée en 3D, en seulement 24 h

La fabrication additive permet de réduire considérablement les délais de construction. Apis Cor, un startup basée à San Francisco a imprimé en 3D une maison entière en seulement 24 h en Russie. L’entreprise a utilisé une imprimante 3D mobile pour créer toute la structure de la maison. Cette petite maison a été imprimée en 3D sur place. Ce projet est impressionnant et montre bien comment l’impression 3D révolutionne le secteur de la construction. 

Voici à quoi ressemble l’extérieur et l’intérieur de cette construction imprimée en 3D: 

Credit: Apis Cor https://www.engadget.com/2017/03/07/apis-cor-3d-printed-house/

Si vous souhaitez en savoir plus, n’hésitez pas à regarder cette vidéo:

Petite maison imprimée en 3D

Il s’agit d’une petite maison de huit mètres carrés. Cette cabane imprimée en 3D se situe à Amsterdam. Ce projet a été réalisé par DUS Architects, une équipe composée de designers, d’architectes, de développeurs, d’inventeurs et d’experts de l’impression 3D. Ils se consacrent ensemble à l’élaboration de designs, d’innovations et d’habitations durables. 

Cette maison imprimée en 3D et sa baignoire peuvent être retirés à n’importe quel moment, les matériaux peuvent totalement être réutilisés. Ce projet montre comment l’impression 3D se révèle être une solution pour créer des habitations temporaires, faciles à construire et à enlever. Cette cabane est imprimée grâce au procédé de dépôt de fil fondu (FDM) une technique de fabrication additive utilisés par la plupart des imprimantes 3D de bureau. 

https://www.dezeen.com/2016/08/30/dus-architects-3d-printed-micro-home-amsterdam-cabin-bathtub/

La maison imprimée en plusieurs parties 

Zhuoda Group en China a imprimé en 3D une maison en plusieurs blocks. Six modules ont été assemblés pour créer cette habitation. Il s’agit d’une maison entière, avec la plomberie, une cuisine et même une décoration. L’entreprise de construction affirme que cette maison imprimée en 3D est assez forte pour résister à un tremblement de terre, aux feu et à l’eau. 

C’est un parfait exemple pour montrer ce que pourrait apporter la construction via l’impression 3D dans le futur. Les immeubles imprimés en 3D peuvent être imprimés en plusieurs parties. 

Credit: https://www.3printr.com/zhuoda-group-unveils-3d-printed-modular-home-2729994/

Les premiers bureaux imprimés en 3D

Museum of the Future à Dubaï a dévoilé un projet impressionnant. Un bâtiment construit en seulement 17 jours! Une personne a été employée pour utiliser l’imprimante, sept personnes ont été employées sur place, et dix éléctriciens ont travaillé sur ce projet. Au final, le constructeur a économisé 50% sur ses dépenses liées à la main d’oeuvre pour travailler sur cette surface de 250 mètres carrés. 

Ce projet pour être un aperçu des bureaux du futur! Ce n’est pas qu’un essai, ces bâtiments sont actuellement utilisés en tant que bureaux. 

Cette structure montre comme cette technologie peut être utilisée pour repenser les designs et les espaces. 

Une imprimante 3D de 6 x 36 x 12 m a permis de construire une grande partie de ce bâtiment en ciment. Une plus petite imprimante a également été utilisée. 

MIT: expérience d’impression en béton

Cette expérience est un exemple de comment l’impression 3D pourrait aider à construire à très grande échelle. Cet imprimante permet d’imprimer du béton. Pour le moment, cette technologie n’est pas encore très précise, mais les résultats sont déjà prometteurs. La construction automatisée est déjà capable de créer des construction incroyables avec de nouveaux matériaux imprimables comme le béton.

Voici à quoi ressemble cet essai de construction digitale:

MIT digital construction platform https://www.designboom.com/technology/mit-dcp-3d-print-buildings-04-28-2017/

Dix maisons imprimées en 3D en une journée: un vrai challenge?

L’impression 3D permet d’expérimenter. Les fabricants et les chercheurs essaient de créer de nouveaux records en poussant cette technologie à ses limites. Voici l’un d’eux. 

L’entreprise chinoise WinSun Decoration Design Engineering a construit dix habitations en seulement 24 heures. Cette impressionnante construction montre bien que l’impression 3D a de nombreux avantages et des capacités imbattables, notamment en termes de vitesse.  Ils ont également travaillé sur un nouveau matériau d’impression 3D fait de ciment et de sable.

La villa imprimée en 3D

WinSun a travaillé sur d’autres constructions, comme par exemple, cette villa imprimée en 3D en Chine. Il s’agit là d’une habitation de 1100 mètres carrés. La qualité et le design de cette villa sont réellement impressionants.  Avec ces projets, nous pouvons voir que l’impression 3D n’est pas seulement utile pour la construction de petites habitations, il est possible de construire des maisons beaucoup plus imposantes.

https://3dprinting.com/news/winsun-3d-printed-giant-apartment-building-villa/

Le bâtiment imprimé en 3D 

Voici une autre création de WinSun: un bâtiment imprimé en 3D! Il s’agit du premier bâtiment imprimé en 3D au monde, et il est assez haut. WinSun utilise le même matériau, qu’ils ont développé eux-mêmes, pour leurs constructions. En tout, il y a six appartements dans ce bâtiment. Ce dernier a été imprimé en pièces détachées, ensuite assemblées pour créer cette énorme structure.

Voici à quoi ressemble cet incroyable bâtiment:

credit: https://3dprint.com/38144/3d-printed-apartment-building/

Un château imprimé en 3D

Dans le Minnesota, un certain Andrey Rudenko a créé sa propre imprimante 3D, et s’en est servi pour imprimer un château… dans son jardin. Il s’agit d’une imprimante avec un bras automatisé pour déposer le béton couche par couche.

Il ne s’agit pas d’un vrai château grandeur nature comme la villa imprimée en 3D, ce château ressemble d’avantage à une attraction pour enfants. Cette construction n’en est pas moins impressionnante.

credit: http://www.totalkustom.com/3d-castle-completed.html

L’hôtel imprimé en 3D

Andrey Rudenko a construit château imprimé en 3D dans son jardin, mais ce n’est pas tout. Il a été encore plus loin avec l’impression 3D de béton en imprimant un hôtel et un jacuzzi aux Philippines. Encore un aperçu de ce que la fabrication additive peut apporter au secteur de la construction. Il est donc possible d’imprimer des hôtels, des bureaux, des maisons, etc. 

credit: http://www.totalkustom.com/3d-printed-hotel-suite.html

Les projets de maisons imprimées en 3D les plus prometteurs

Il y a de plus en plus de maisons imprimées en 3D à travers le monde. Il y a également de nombreux projets de construction en 3D. Voici une sélection des projets les plus prometteurs:

Un bâtiment imprimé en 3D sur le bord du canal

L’équipe de DUS Architects, dont nous avons parlé précédemment dans cet article puisqu’ils avaient déjà imprimé en 3D une cabane à Amsterdam, prévoit d’imprimer un projet plus grand encore. Voici à quoi devrait ressembler leur prochaine construction:

http://3dprintcanalhouse.com/

Pour le moment, un lab et une exposition sont présents sur le site de construction. Le but est de trouver de nouvelles solutions et de faire réfléchir davantage les visiteurs sur des questions liées à la construction d’habitations. DUS Architects travaille actuellement sur un logiciel qui serait capable de prendre en charge une construction de cette taille. Une grande imprimante 3D ainsi que de nouveaux matériaux sont en cours de développement.

L’impression 3D pour travailler le design

Voici un projet ambitieux, tant sur le plan de l’impression 3D que sur le travail au niveau du design de la construction. Puisqu’il n’y a pas encore d’imprimante 3D sur le marché capable d’imprimer un tel projet l’architecte Janjaap Ruijssenaars a décidé de développer une nouvelle imprimante pour construire cette grande et impressionnante sculpture. 

Il développe actuellement une nouvelle technologie avec le Royal BAM Group pour obtenir l’imprimante 3D paraite pour son projet. Il s’agirait d’une imprimante 3D solidifiant un matériau à base de sable. Le résultat final devrait ressembler à ceci:

credit: https://3dprint.com/138208/landscape-house-bam-3d-printer/

Une base imprimée en 3D sur la lune

L’Agence Spatiale Européenne (ESA) travaille actuellement sur un projet de base imprimée en 3D sur la lune. Ces derniers sont actuellement en train de faire des tests afin de voir ce qu’il possible d’imprimer sur le sol lunaire. En effet, utiliser la fabrication additive serait la solution parfaite pour construire une base lunaire. L’imprimante 3D en développement pourrait imprimer l’habitation couche par couche, en utilisant du régoithe, un matériau que l’on peut trouver sur la terre mais aussi sur la lune. 

Nous vous tiendrons informés de l’évolution de ces projets sur le blog. N’oubliez pas de vous inscrire à notre newsletter hebdomadaire pour recevoir toutes les actualités liées à l’impression 3D.

Pour le moment, les maisons imprimées en 3D ne sont pas accessibles à tous. Les constructeurs et les chercheurs font de nombreuses expériences afin de voir jusqu’où il est possible d’aller avec la fabrication additive. Les essais sont plutôt concluant, de belles innovations devraient également voir le jour dans les prochaines années.

L’impression 3D est une vraie révolution pour le secteur de la construction. Elle permet déjà de construire de nombreuses structures et son évolution est plus que prometteuse.

Vous travailler dans l’architecture ou la construction? Si vous êtes intéressés par l’impression 3D, n’hésitez pas à envoyer votre fichier 3D à notre service d’impression 3D en ligne! 

Image: Ossip via Dezeen