Insolite: l'imprimante 3D qui peut construire une maison en 24 heures

L'université de Californie du Sud teste à l'heure actuelle une imprimante 3D géante. Elle pourrait être utilisée pour construire une maison entière en 24 heures.

Le Professeur Behrokh Khoshnevis a conçu un robot géant qui remplace les ouvriers du bâtiment par un jet sur grue qui projette le béton et peut ainsi construire rapidement une maison en suivant un modèle informatique. "En fait, il s'agit de faire passer l'impression 3D à l'échelle de la construction" déclare le Professeur Khoshnevis. Cette technologie, connue sous le nom de Contour Crafting [NDLT:Fabrication de formes], pourrait révolutionner l'industrie du bâtiment.

Une maison abordable?

Contour Crafting pourrait casser les prix de la construction de logements, permettant à des millions de personnes mal logées d'accéder à la propriété. Le système pourrait même être employé dans des zones sinistrées après une catastrophe naturelle pour construire des logements d'urgence et pour la reconstruction. Par exemple, après une catastrophe comme le typhon Haiyan aux Philippines, qui a détruit les logements de près de 600 000 personnes, Contour Crafting pourrait être une solution pour remplacer rapidement les habitations détruites.

Ce même système pourrait également créer des abris d'excellente qualité pour les personnes vivant dans des conditions déplorables. "A l'aube du 21ème siècle, [les bidonvilles] restent une des formes d'habitation pour près d'un milliard de personnes sur la planète," constate le professeur Koshnevis, “Ces habitations sont un terreau propice aux maladies. C'est un problème récurrent pour la construction convenitonnelle, lente, laborieuse et inefficace."

Le professeur fait remarquer que si vous regardez autour de vous, au jourd'hui presque tout est fabriqué automatiquement – “vos chaussures, vos vêtements, vos appareils électro-ménagers, votre voiture. Seuls les bâtiments sont encore construits manuellement".

Comment fonctionne Contour Crafting ?

Le système Contour Crafting est un robot qui automatise les outils traditionnellement manuels. Ils sont maniés par une grue robotique qui contruit un objet tri-dimensionnel.

Brad Lemley de Discover Magazine explique: “Sur un site dégagé et nivelé, les ouvriers poseront deux rails de part et d'autre du futur bâtiment et le système Contour Crafting, contrôlée par ordinateur, prendra la relève. Une grue de type portique se déplacera sur les rails. Elle comportera un jet suspendu et un bras pour poser les éléments de construction. Le jet déversera le béton en couches pour créer des murs creux qui seront ensuite remplis avec du béton... Les humains poseront ensuite les portes et fenêtres. Voilà comment cela fonctionnera".

“Cette solution allie à la fois conception et contrôle de la production,” confirme le Professeur Khoshnevis. Les bâtiments sont "conçus par ordinateur et construits par l'ordinateur". Contour Crafting espère réaliser "des quartiers entiers pour un coût radicalement bas, dans un temps extrêmement court, de manière bien plus sécurisée et avec une souplesse architecturale jamais atteinte."

La solution Contour Crafting produit également des structures bien plus solides que les méthodes de construction traditionnelles. Selon Contour Crafting, les murs testés a une résistance de 10 000 PSI [NDLT:soit plus de 68900 kPa] pour une résistance moyenne de 3 000 PSI [NDLT: soit 20 684 kPa] pour un mur normal.

Ce système pourrait être utilisé pour construire de grands blocs pour immeubles de bureaux et même pour des tours. "On peut utiliser plusieurs jets à la fois, voire même faire grimper la machine le long du bâtiment," affirme le Professeur Khoshnevis. Cette animation montre comment une maison est construite avec la technique Contour Crafting.

Tous les bâtiments se ressembleront alors?

L'une des inquiétudes à propos des bâtiments construits selon ce procédé, serait qu'ils auraient tous le même aspect. La duplication systématique fut une critique majeure pour les constructions de banlieue pavillonnaire [NDLT: américaines] dans les années 1950, même si elles ont permis à des millions de personnes de vivre dans des logements de bonne qualité. Les maisons créées par des robots auraient-elles ce problème, recrachant une myriade de copies d'un seul et même modèle de logement?

"Elles ne seraient pas aussi homogènes que les banlieues pavillonnaires," rassure le professeur Koshnevis, "car tous les bâtiments [créé par Contour Crafting] peut être différent. Ils n'ont pas à ressembler à une série de maisons fabriquées à la chaîne, vous pouvez simplement modifier le programme informatique" pour obtenir une maison différente.

Elles peuvent également être bien plus créatives que les constructions actuelles, grâce au système d'impression 3D par jet. “Les murs peuvent être incurvés et vous pouvez réaliser une architecture originale sans risquer des coûts supplémentaires".

Et les ouvriers, seront-ils poussés vers la porte?

Les implications pour les travailleurs du bâtiment sont bien sûr un souci majeur. La filière de la construction a largement échappé à l'automatisation contrairement à d'autres industries. Elle reste une solide source d'emplois à travers le monde. Selon L'organisation Mondiale du Travail, la construction emploie environ 110 millions de personnes dans le monde et "joue un rôle majeur dans la lutte contre le chômage ainsi que dans l'absorption des réserves de main d'oeuvre rurale".

Le procédé Contour Crafting pourrait amener au licenciement de ces millions de gens, ce qui pose la question de savoir si ce système ne fait pas plus de mal que de bien.

“Provoquer des licenciements dans la construction nous préoccupe" déclare le professeur Khoshnevis mais "le fait est qu'un grand nombre d'emplois peut être également créé dans cette filière". Le professeur rappele qu'en 1900 presque 62% des Américains étaient agriculteurs, contre seulement 1,5% aujourd'hui, grâce aux technologies. “La même chose se produira dans la construction". Khoshnevis ajoute que “la construction est un travail risqué, bien plus dangereux que l'exploitation minière ou l'agriculture. Le bâtiment tue 10 000 personnes par an et par la diversité des structures commerciales et de gestion, par la nature des marchés, c'est une filière touchée par la corruption."

Quand verrons-nous des robots constructeurs?

Mais Contour Crafting peut-il passer d'un environnement de laboratoire au monde réel? “Le Professeur Khoshnevis est un inventeur prolifique” déclare Brad Lemley, "Il a émigré d'Iran en 1974 et possède des brevets dans des domaines allant de l'optique à la robotique. Alors qu'il rebouchait des fissures dans son salon après le tremblement de terre de 1994 à Northridge en Californie, il a décidé qu'il devait y avoir une meilleure façon de construire."

“Si vous pouvez construire un mur, vous pouvez construire une maison," affirme Khoshnevis. Mais si Contour Crafting figure parmi les 25 meilleures inventions de 2006 selon le National Inventors Hall of Fame et le programme Modern Marvels d'History Channel’s Modern Marvels programme, le procédé, lui, est toujours en phase de test.

La recherche actuelle est financée par la Nasa et l'Institut Cal-Earth. Le développement futur de Contour Crafting se penchera sur la construction d'édifices civils modernes mais aussi sur la construction de structures sur la lune.  Elles comprennent des pistes d'atterissage, des routes, des hangars et des murs anti-radiation.

Le complexe de recherche et d'études dans le désert de la Nasa (D-RATS) s'intéresse aux éléments de structure pour évaluer la possibilité d'adaptation et d'application la technologie Contour Crafting dans des environnements extraterrestre.

Le professeur Koshnivis a déclaré pour Discover Magazine: “Cette technologie est comme un rocher que nous aurions poussé au sommet de la colline. Une simple poussée et l'idée suivra son propre chemin".

Source: Mark Hattersley, MSN Innovation

Modéré par : Véronique Pappe

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Commentaires

Philippe Perrin , le 22 juin 2015

Impression 3D dans le BTP

​Les applications de cette technologie me fascine, franchement qui aurait pu croire il y a encore quelques année qu'on pourrait imprimer des maisons en 3D... Je remarque d'ailleurs que des initiatives française commencent à fleurir ici et là... Je suis étudiant à l'école Centrale Lille et huit élèves ingénieurs travaille justement sur un projet (Printed) visant à mettre au point des coffrages imprimés en 3D. Citons aussi Construction 3D, une start-up française qui développe actuellement une imprimante 3D pour maison, un autre projet qui promet des perspectives passionnantes...



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