WASP, vers une construction plus durable grâce à l’impression 3D

Si vous suivez l’actualité de l’impression 3D, vous connaissez sûrement WASP, un fabricant italien qui mise sur les technologies 3D pour une construction plus durable. L’un de ses derniers projets est la structure TECLA, un éco-habitat imprimé en 3D à partir de matériaux recyclables prélevés sur le chantier. Un des objectifs de ce projet était de proposer un mode de construction plus durable, dans une logique d’économie circulaire. Bien que l’impression 3D, en particulier dans le secteur de la construction, soit considérée comme une alternative plus écologique aux méthodes traditionnelles, l’utilisation de matériaux non durables comme le béton l’a rendue controversée. Des projets tels que l’éco-habitat TECLA pourraient nous rapprocher d’un monde où la crise du logement et les problématiques écologiques pourraient être en partie résolues grâce à l’impression 3D. Nous avons donc rencontré  Alberto Chiusoli, ingénieur en bâtiment et concepteur informatique chez WASP, pour en savoir plus sur le projet TECLA, l’impression avec de la terre et l’état actuel du marché de la construction.

3DN : Pourriez-vous vous présenter et nous en dire plus sur WASP ?

Je m’appelle Alberto Chiusoli, je suis diplômé en ingénierie du bâtiment et en architecture. J’ai travaillé avec Carlo Ratti Associati à Turin en tant que concepteur technique et également à Londres avec ecoLogicStudio. Actuellement, je travaille chez WASP. Notre défi est de construire, avec des matériaux durables, des composants architecturaux innovants. WASP – World’s Advanced Saving Project – est une entreprise fondée en 2012 à Massa Lombarda en Italie, qui conçoit et produit des imprimantes 3D fabriquées en Italie et les vend dans le monde entier. Notre large gamme d’imprimantes 3D a été développée pour répondre à une variété de besoins humains : alimentation, logement, santé, énergie, travail, art et culture. Inspirée par la « guêpe maçonne », qui construit son propre nid avec des matériaux récupérés dans le milieu environnant, WASP est née dans le but de développer des imprimantes 3D à grande échelle, pour construire des maisons avec des matériaux naturels et disponibles localement, à coût zéro pour l’environnement. Notre objectif est de créer des maisons saines, à faible impact, qui génèrent de l’énergie, de la nourriture et de la richesse. En 2018, nous avons construit GAIA la première maison entièrement imprimée en 3D à partir de terre et de déchets issus de la filière agricole. Récemment, WASP a relevé un nouveau défi. TECLA est un nouvel éco-habitat, créé en utilisant des matériaux entièrement réutilisables et recyclables provenant du terrain local. Construit à l’aide de la Crane WASP – la dernière innovation en matière de construction imprimée en 3D sur site – TECLA représente un changement radical dans le mouvement vers l’éco-habitat.

Alberto Chiusoli

3DN : Pouvez-vous nous en dire plus sur les imprimantes 3D WASP destinées au marché de la construction ?

Crane WASP est la dernière avancée technologique de WASP dans le domaine de la construction sur site, un système qui a rendu possible la construction du premier module d’habitation en terre, Gaia. Le système d’impression 3D Crane WASP a été développé au cours de ces dernières années de recherche dans le but de faire partie intégrante du projet Maker Economy Starter Kit, un conteneur destiné au transport des principales technologies nécessaires à la mise en place de chantiers d’autoconstruction dans le monde entier grâce aux opportunités offertes par la fabrication numérique. L’imprimante 3D Crane WASP s’inspire principalement du modèle de la grue de construction, avec l’intégration d’un système de commande numérique sophistiqué, spécifiquement développé pour l’impression 3D de matériaux de construction. Crane WASP représente une nouvelle façon de concevoir l’ensemble d’une structure, de la phase de construction à la phase d’installation. Actuellement, le marché de la construction par impression 3D progresse très rapidement, mais la plupart des acteurs se concentrent sur l’impression béton, alors que nous croyons en la valeur de la durabilité et du progrès technologique pour le bien de l’humanité.

3DN : Selon vous, pourquoi l’impression 3D est-elle un outil utile pour la construction durable ?

L’impression 3D, en tant que processus de construction avancé, doit contrôler les paramètres chimiques et physiques de la terre brute, en surveillant les plages de maniabilité dans le processus d’impression, la rhéologie du mélange et le comportement une fois le matériau posé. La conception numérique combinée à l’impression 3D permet d’atteindre des normes de construction élevées, bien supérieures aux pratiques de construction en pisè ou en adobe. La terre crue, une fois extrudée, devient un matériau de construction extrêmement durable, tant en termes d’impact environnemental minimal que de caractéristiques architecturales.

TECLA a été imprimée en 3D avec la machine Crane WASP (crédits photo : WASP)

3DN : Quels sont les défis liés à l’utilisation de la terre dans l’impression 3D ?

À la base du processus de travail de la terre brute, il y a l’extraction de la matière première, qui est hétérogène et dépend des caractéristiques minéralogiques du sol d’extraction. Pour cette raison, il est nécessaire de tester la composition chimique et physique du sol, avec des évaluations des fractions d’argile, de limon et de sable et une éventuelle correction des composants manquants. Le processus d’échantillonnage est suivi d’une phase de filtrage à sec du sol, avec l’utilisation d’un tamis rotatif capable d’éliminer la présence de pierres de plus de 9 mm, homogénéisant ainsi la granulométrie du mélange sec et affectant positivement la reproductibilité des opérations de mélange. Cette dernière est réalisée en utilisant un broyeur humide, un mélangeur rotatif, avec l’ajout d’eau, de liants et de stabilisants et de fibres naturelles dérivées de la filière agricole du riz (balles et pailles de riz). Le recours au broyeur permet de réaliser efficacement et rapidement un mélange bien homogène. Une fois qu’il est complètement mélangé, il est acheminé par des systèmes de pompage continus jusqu’à l’entrée de l’extrudeur avec une régulation constante du débit et de la pression grâce à des capteurs spécifiques. Le dépôt du matériau s’effectue donc à travers une vis hélicoïdale qui module la quantité de matériau et rend la pose homogène. L’imprimante Crane WASP est incluse dans le Maker Economy starter KIT et peut être achetée et utilisée dans le monde entier. Notre objectif est de partager les connaissances et de permettre au plus grand nombre de personnes possible d’avoir une maison comme un droit de naissance.

3DN : Comment pouvons-nous passer à des structures plus durables ? Qu’est-ce qui est encore nécessaire ?

L’architecture durable est une approche culturelle. Le développement durable, loin d’être une condition définitive d’harmonie, est un processus de changement tel que l’exploitation des ressources, la direction des investissements, l’orientation du développement technologique et les changements institutionnels doivent être rendus cohérents avec les besoins futurs au-delà des besoins actuels. L’attention croissante portée par le secteur du bâtiment aux principes de la durabilité environnementale modifie lentement mais sûrement l’approche de la conception et de la construction. Investir dans l’architecture durable signifie être prévoyant et conscient qu’une vie adaptée à l’homme et à l’environnement n’est possible qu’en protégeant le bien commun, à commencer par nos maisons.

Crédits photo : WASP

3DN : Un dernier mot pour nos lecteurs ?

Pour nous qui travaillons sur le projet depuis de nombreuses années, TECLA est le sommet de la recherche avancée entre la matière et la technologie, c’est l’accomplissement d’un défi sans précédent qui a amené la géométrie de l’impression à sa limite physique. Le projet représente une perspective sans précédent pour les bâtiments et les nouveaux établissements, dans laquelle la valeur des matières premières locales est amplifiée par la conception numérique. La solution en double dôme a permis de couvrir en même temps les rôles de la structure, du toit et du revêtement extérieur, rendant la maison performante sur tous les plans. Maintenant nous sommes prêts et nous pouvons vraiment faire la différence ! N’hésitez pas à vous rendre sur notre site pour suivre tous nos projets.

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