Imprimante 3D et Architecture


L’architecture et la 3D construction

L’année 2013 a vu l’invention de la 3D-construction : plusieurs architectes se sont lancés dans le projet de construire des maisons ou bâtiments à l’aide de l’impression 3D.

Imprimante 3D et Architecture Source: Creative Tools via Flickr

L’ère de la 3D-construction

La landscape House et la D-Shape

Un studio d’architecture hollandais, Universe Architecture, a annoncé, en début d’année 2013, se lancer dans la construction du premier bâtiment 3D imprimé. Imprimé en plusieurs sections, cet appartement propose une architecture originale exploitant les possibilités offertes par l’utilisation d’une imprimante 3D.

Imprimante 3D et Architecture Source: Universe Architects

Imprimante 3D et Architecture Source: Universe Architects

Imprimante 3D et Architecture Source: Universe Architects

Janjaap Ruijssenaars, le fondateur d’Universe Architecture nous a récemment confié que pour financer la réalisation de la Landscape House, il offrirait la possibilité d’acheter un Voxel (un pixel en trois dimensions) de la maison. En échange, les donateurs verraient leurs noms imprimés sur le bâtiment.

Afin de réaliser cet appartement, Universe Architecture s’est adressé à Enrico Dini, un italien spécialisé dans la robotique qui a créé une imprimante 3D géante, la D-Shape. En mélangeant du sable avec une substance liante, l’imprimante déverse des couches de grès, ce qui permet de donner à l’impression une force et un aspect similaire aux constructions traditionnelles. L’imprimante dépose des couches de 5 millimètres et peut imprimer des parties hautes de six mètres ! La capacité de production d’une telle imprimante pourrait être de 2500 mètres carrés de matériel, l’équivalent de 12 maisons.

Imprimante 3D et Architecture Source: Enrico Dini - D-Shape

Janjaap Ruijssenaars, l’architecte de Universe Architecture, explique que sa Landscape House n’aurait pas pu être réalisée grâce à des méthodes traditionnelles. La structure de la maison est originale et défie les règles classiques de structure du bâtiment. La construction de la première Landscape House est prévue pour 2014.

DUS Architects et la KamerMaker

Parallèlement au projet de la Landscape House, les architectes de DUS Architects, eux aussi hollandais, se sont lancés dans la réalisation d’une maison typique hollandaise, identique à celles que l’on pourrait voir le long des canaux de la ville d’Amsterdam. Pour réaliser leur projet, DUS Architects utilise une imprimante 3D Ultimaker personnalisée et rebaptisée KamerMaker (« Constructeur de chambres » en hollandais). Présentée comme le premier pavillon mobile capable de 3D-imprimer des chambres entières, elle est haute de trois mètres et demi et se présente dans un containeur vertical.

Imprimante 3D et Architecture Source: “Faberdashery Ltd. via Flickr

L’objectif du projet de DUS Architects est de réaliser une première maison de trois ou quatre étages au bord d’un canal d’Amsterdam. La façade sera la première partie réalisée, à partir de juillet 2013, avec pour objectif de l’achever d’ici la fin de l’année 2013. La durée de construction de la maison dans son intégralité est estimée à 3 ans. Les contraintes météorologiques sont pour l’instant un frein au projet, à cause de l’humidité et du vent. Pour s’assurer du bon fonctionnement de leur imprimante, les architectes de DUS Architects impriment d’abord chaque pièce à plus petite échelle (1 :20). Ils mettent par ailleurs à disposition leurs modèles 3D gratuitement sur le site communautaire Thingiverse pour que n’importe quel architecte du monde entier puisse les télécharger, les adapter et les améliorer.

SoftSkill Design et la Protohouse 1.0 / 2.0

La Protohouse 1.0 est un autre projet autour de la 3D-contruction lancé par quatre architectes et designers londoniens. Ce projet semble plus expérimental que les deux autres car il s’attaque à la structure même du bâtiment. Dans la construction, vous avez certaines règles de structure à respecter (mur porteur,…) afin de s’assurer de la solidité de l’édifice construit (maison, immeuble,…). Ces règles sont aussi fixées par les matériaux utilisés dans la construction, leur forme et la manière de construire.

Les architectes de SoftSkill sont spécialisés dans l’optimisation structurelle des bâtiments : l’ingénierie structurale. En découvrant la technologie de l’impression 3D, ils ont réfléchi à la façon dont cette nouvelle technologie pourrait impacter la structure des bâtiments qu’ils dessinent. Un an et demi après, ils ont réalisé une maquette d’une maison faite de trente pièces interconnectées. Cette « maison » est pour le moins surprenante, tant en terme d’esthétique que de structure.

Afin d’arriver à cette création, les architectes ont cherché, à l’aide d’algorithmes de calcul, à optimiser l’efficience structurelle de l’édifice. A leur grand étonnement, ils se sont rendus compte que la meilleure façon d’optimiser cette structure n’était pas de travailler avec des matériaux carrés et pleins (comme des briques par exemple). Ils sont alors arrivés à cette « structure fibreuse », qui s’inspire des os du corps humain.

L’équipe travaille aujourd’hui sur la ProtoHouse 2.0, qui sera, quant à elle, grandeur nature : quatre mètres par huit et haute de trois mètres ; elle sera téléchargeable sur Internet pour que n’importe qui puisse l’imprimer. Le futur de la 3D-construction sera passionnant. Enrico Dini, le créateur de la D-Shape, pense même, qu’un jour, non seulement, on imprimera des immeubles mais on sera aussi capable d’imprimer des sections urbaines entières…