Les bâtiments imprimés en 3D sont-ils l’avenir de la construction durable ?

Les bâtiments imprimés en 3D sont de plus en plus fréquents depuis quelques années, mais s’agit-il d’un gadget ou de l’avenir de la construction durable ?

Alors que l’industrie se concentre sur la construction écologique pour atténuer les contraintes environnementales causées par la construction – le secteur utilise 48 % de l’énergie mondiale, épuise les ressources naturelles et est responsable de 38 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre – les professionnels de la construction du monde entier cherchent des moyens de rendre leurs efforts plus durables.

Par conséquent, certaines sociétés se tournent vers l’impression 3D comme solution possible aux méthodes de construction actuelles afin d’atténuer les impacts environnementaux, de réduire la consommation d’énergie, d’augmenter l’efficacité et de réaliser des économies.

Discutons des avantages et des défis des bâtiments imprimés en 3D et voyons s’ils constituent ou non la réponse au problème de la construction durable.

Les avantages des bâtiments imprimés en 3D dans la construction durable

Par rapport aux bâtiments traditionnels, les bâtiments imprimés en 3D présentent des avantages considérables.

1. Ils sont efficaces. En fait, Habitat for Humanity et Alquist 3D ont récemment construit une maison imprimée en 3D en 28 heures, ce qui est généralement un projet de quatre semaines pour l’organisation. Il ne s’agissait pas non plus d’une petite maison : le bâtiment imprimé en 3D faisait 1 200 pieds carrés, avec trois chambres et deux salles de bain.
2. Ils sont abordables. Grâce à des optimisations visant à économiser les matériaux, les bâtiments imprimés en 3D réduisent la demande en ciment, diminuent la consommation d’énergie et améliorent l’efficacité. Avec le bâtiment imprimé en 3D mentionné ci-dessus, Habitat for Humanity a réduit ses coûts de construction globaux de 15 % par pied carré.
3. Ils sont écologiques. Les sociétés peuvent collecter les matériaux d’impression auprès de sources locales et recycler tous les déchets industriels et de construction. Avec une empreinte carbone plus faible et un impact environnemental moindre, les bâtiments imprimés en 3D peuvent contribuer à réduire considérablement les déchets dans l’industrie. Ce graphique illustre parfaitement la manière dont les bâtiments imprimés en 3D peuvent conduire à des pratiques de construction plus durables.
4. Ils sont sûrs. Les bâtiments en béton imprimés en 3D sont plus durables que la plupart des bâtiments construits traditionnellement, ont un poids inférieur et offrent une meilleure résistance aux tremblements de terre, aux températures extrêmes, aux inondations, aux incendies et aux vents violents. Sans compter qu’ils respectent les mêmes codes de construction, lois et règlements que toute autre structure.

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Les défis des bâtiments imprimés en 3D dans la construction durable

Même avec les avantages que les bâtiments imprimés en 3D peuvent apporter à la construction durable, il y a encore quelques défis à relever.

1. Un nouveau système de conception : Les bâtiments imprimés en 3D nécessitent de reconstruire les systèmes de conception architecturale que nous utilisons actuellement. Alors que nous concevons traditionnellement les bâtiments pour répondre aux exigences des processus et fonctions de construction actuels, la conception des bâtiments imprimés en 3D est très différente. Les bâtiments imprimés en 3D sont construits avec un béton spécial, ce qui oblige les professionnels du secteur à tenir compte des caractéristiques de ces matériaux au cours du processus de conception. Ainsi, si les bâtiments imprimés en 3D doivent devenir l’avenir de la construction durable, nous devons repenser nos systèmes de conception architecturale et nos normes de construction actuels.
2. Un processus plus complexe et plus complexe : La création de bâtiments imprimés en 3D nécessite la collaboration de plusieurs industries (ingénierie, fabrication, infrastructure, construction, etc.), et le processus s’apparente davantage à la fabrication d’un produit au sens manufacturier qu’à la construction traditionnelle. Il en résulte que les bâtiments imprimés en 3D nécessitent une précision et une automatisation quasi parfaites, ce qui représente un défi pour l’industrie manufacturière, en particulier pour les grandes machines-outils.
3. Des exigences élevées en matière de matériaux : Les bâtiments imprimés en 3D ont des exigences élevées en matière de matériaux de construction. La vitesse élevée à laquelle nous pouvons imprimer, qui est l’un des principaux avantages des bâtiments imprimés en 3D, signifie que nous devons utiliser des matériaux qui peuvent se solidifier extrêmement rapidement. Les matériaux de construction traditionnels que nous utilisons actuellement ne peuvent pas répondre à ce besoin, et l’industrie a encore besoin de plus de R&D dans ce domaine si nous voulons un jour créer ces bâtiments à grande échelle.

Un regard sur le bâtiment imprimé en 3D de Dubaï : Le « bureau du futur ».

Le « Bureau du futur« , conçu pour être le siège de la Dubai Futures Foundation, a été l’une des premières vitrines de ce que nous pouvons faire avec des bâtiments imprimés en 3D. Il s’agit d’un bâtiment entièrement fonctionnel équipé de moyens de télécommunications, d’eau, d’électricité et de systèmes de climatisation.

• Le bâtiment imprimé en 3D s’étend sur 2 700 pieds carrés et comprend des bureaux pour 16 personnes.
• Il a été imprimé en 17 jours et installé en deux jours.
• Le coût du projet s’est élevé à 140 000 dollars.
• L’équipe entière du projet était composée de 18 personnes. Les responsables de Dubaï ont déclaré que le projet a permis de réduire les coûts de main-d’œuvre de 50 % par rapport à un projet traditionnel de même envergure.

En outre, WinSun, un leader dans le domaine des bâtiments imprimés en 3D, estime que l’impression 3D dans la construction peut réduire les coûts de main-d’œuvre jusqu’à 80 % et les déchets de construction jusqu’à 60 %.

L’avenir de la construction durable : Les bâtiments imprimés en 3D sont-ils la solution ?

Nous pensons que les bâtiments imprimés en 3D ont un bel avenir dans un secteur qui tend vers la construction durable. Cependant, la technologie a encore un long chemin à parcourir.

Verrons-nous de grands bâtiments commerciaux imprimés en 3D dans les prochaines années ? Probablement pas, mais la création de logements abordables et durables grâce à l’impression 3D dans un avenir proche est une possibilité réaliste – cela se fait déjà, bien qu’à petite échelle.

À mesure que les barrières logistiques se mettent en place et que les sociétés commencent à relever certains des défis associés à l’impression 3D, nous pensons que les bâtiments imprimés en 3D deviendront plus courants à l’avenir et ouvriront la voie à la construction durable en réduisant l’empreinte carbone du secteur et en utilisant des matériaux plus durables et recyclables.

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