Des styles de maisons imprimés en 3D qui nous passionnent pour l'avenir

L'avenir est là et aussi surréaliste que cela puisse paraître, les architectes ont désormais la possibilité d'imprimer leurs plans en 3D et de construire des bâtiments complets à l'aide de la robotique moderne. L'impression 3D semble être un nouveau concept, mais le premier prototype de ce système a été inventé dans les années 1980. Au cours des dernières décennies, le modèle d'impression initial a été innové et modifié pour réaliser des projets plus rapides, moins chers et plus importants. Les ingénieurs ont optimisé les imprimantes 3D de taille industrielle pour construire des maisons en quelques jours, parfois en moins de 24 heures. Diverses entreprises ont collaboré à la conception et à la construction de ces projets ; beaucoup d'entre eux se sont concentrés sur la technologie robotique, la durabilité et la résolution des crises du logement dans le monde.

Ce processus futuriste est peut-être une invention plus récente, mais il présente déjà de nombreux avantages par rapport aux méthodes de construction traditionnelles. L'impression 3D est plus abordable, efficace, écologique et polyvalente que la construction de maisons à la main et l'utilisation de machines conventionnelles. Apprenez-en plus ci-dessous sur les projets de construction 3D révolutionnaires à travers le monde et sur la façon dont ces projets peuvent façonner pour le mieux l'avenir de l'architecture et les problèmes de logement à l'échelle nationale.

La toute première maison imprimée en 3D aux États-Unis était un prototype dévoilé à Austin, au Texas, en mars 2018. Une équipe de designers, d'ingénieurs et d'écologistes d'Icon, une start-up de robotique 3D, et de New Story, un non- profit dédié à mettre fin à l'itinérance, ont collaboré pour créer ce prototype de maison de 350 pieds carrés, qu'ils ont écrit "Chicon House". Le but de cette construction était de montrer comment l'impression 3D peut construire des abris pour les sans-abri tout en économisant de l'argent et du temps.

Le projet a pris un total de 47 heures sur plusieurs jours, ce qui a abouti à une modeste demeure de deux chambres, une salle de bain et une seule cuisine. Un porche extérieur entoure toute la construction en béton et en bois, et l'extérieur est décoré de chaises de style industriel et de succulentes assorties. L'intérieur affiche une ambiance boho-ferme avec ses tapis et oreillers de style aztèque, ses tapis en peau d'animal et ses couleurs vives, et il ne ressemble pas aux maisons construites selon les méthodes de construction traditionnelles. Partout dans la maison se trouvent des appareils d'éclairage opérationnels, montrant comment même les prototypes de maisons 3D peuvent avoir des intérieurs esthétiques et utiliser des équipements modernes. Les ingénieurs et les concepteurs derrière cette maison ont l'intention d'imprimer plus de copies de ce prototype bien accueilli pour les familles sans abri au Salvador et dans d'autres communautés à l'avenir.

Les efforts d'impression 3D ont commencé fort au début de 2020 lorsque la plus grande maison imprimée en 3D à ce jour a été révélée à Calverton, New York. SQ4D, une entreprise de construction axée sur la robotique, était fière d'annoncer fin janvier sa maison de démonstration de 1 900 pieds carrés avec trois chambres et une salle de bain. Il n'a fallu que 48 heures pour imprimer sur une période de huit jours, et cela a coûté moins de 6 000 $ en matériaux à terminer. Le temps qu'il a fallu pour imprimer le premier modèle de cette maison devrait diminuer à mesure que SQ4D continue d'améliorer et d'améliorer ses systèmes d'impression 3D Autonomous Robotic Construction System (ARCS).

Cette maison est remarquable non seulement par sa taille mais aussi par son apparence qui imite l'habitation traditionnelle. La conception à un étage avec un plan d'étage large le définit comme un style de ranch, et il y a un garage attenant pour une voiture. La société a l'intention de fabriquer davantage de maisons dans ce design familier, en les mettant en vente dans les quartiers voisins de New York et des régions avoisinantes.

SQ4D est responsable de plus que la plus grande maison imprimée en 3D de son temps ; ils sont également les cerveaux derrière la première maison imprimée en 3D mise en vente aux États-Unis. À l'aide de leur technologie ARCS, ils ont conçu un bâtiment avec un certificat d'occupation qui figurait également sur un service d'inscription multiple (MLS) pour l'immobilier - si vous n'en avez jamais entendu parler, sachez que le MLS est une technologie immobilière utilisée pour optimiser transactions pour des propriétés immobilières légitimes. Cette maison était basée sur le bâtiment mentionné précédemment fabriqué par ARCS, et elle fait plus de 1 400 pieds carrés avec trois chambres et deux salles de bains.

La maison est entièrement faite de béton, mais son extérieur est modelé pour ressembler à un revêtement en bois gris. Il a un autre style architectural familier, bien que la société ait modelé cette version sur les maisons artisanales traditionnelles au lieu du style ranch. Le toit à faible pente, le porche couvert et les bardeaux sont conçus de manière experte pour attirer les acheteurs potentiels vers un bâtiment innovant qui ne semble pas trop hors de l'ordinaire. Cette maison est maintenant hors du marché, car sa liste a été retirée en janvier 2022.

Mighty Buildings est une entreprise fondée en 2017 qui se concentre sur la création de maisons imprimées en 3D modernes, belles et durables. L'une de leurs constructions les plus remarquables est "The Mighty Quatro", qui est une maison moderne de style préfabriqué s'étendant sur une impressionnante superficie de 1 176 pieds carrés. Cette maison est à vendre et expédiée vers des terrains vides dans toute la Californie, où elle peut être raccordée à l'électricité et à la plomberie pour l'occupation.

La maison a une valeur inférieure à un million de dollars, ce que certaines personnes pourraient trouver étonnamment bas pour quelque chose construit avec des systèmes robotiques innovants et des équipements de pointe. Malgré son prix bas, il possède toutes les commodités que vous attendez d'une construction moderne. Il convient de noter la cuisine entièrement équipée avec un grand réfrigérateur, des armoires sur mesure, une cuisinière à quatre brûleurs, un lave-vaisselle, un four à convection et un four micro-ondes, ainsi que la luxueuse salle de bains avec des comptoirs en quartz, une douche à l'italienne et des appareils de lessive. En plus de ces divers équipements, The Mighty Quatro est louable pour sa fondation et son extérieur durables.

Les panneaux muraux composites extérieurs sont fabriqués à partir d'une alternative en béton plus solide mais plus légère que le béton traditionnel. Mighty Buildings affirme également qu'il possède un revêtement robotique qui résiste aux vents d'ouragan, aux hautes eaux, au feu, à la moisissure, aux insectes et aux températures extrêmes. Le "Mighty Kit System" installé sur la maison ne produit que 1% des déchets générés par les maisons traditionnelles grâce à ces matériaux et panneaux solaires, ce qui rend la maison encore plus autonome.

Coachella Valley en Californie est en passe de devenir le premier quartier au monde de maisons autosuffisantes imprimées en 3D. Mighty Buildings, la même entreprise qui a construit "The Mighty Quatro", travaille actuellement sur une collection de 15 maisons dans des conceptions modulaires blanches pour constituer un quartier de cinq acres. Chaque maison mesure 1 450 pieds carrés avec trois chambres, deux salles de bains et une piscine sur une propriété de 10 000 pieds carrés. Ces magnifiques maisons autonomes se vendront moins de 600 000 $, ce qui les rend très abordables pour leur taille, leur qualité et leur emplacement.

Les maisons sont fabriquées à partir d'un matériau composite en pierre, l'alternative au béton résistant au feu, à l'humidité et aux parasites. Ce qui fait que cette construction rappelle des blocs de lego grandeur nature, c'est la façon dont ils sont assemblés. Les murs intérieurs et extérieurs sont emboîtés de la même manière que le jouet d'enfant populaire. Tout comme l'autre construction à énergie nette zéro de cette entreprise, ces maisons seront surmontées de panneaux solaires pour produire de l'énergie pour les personnes chanceuses qui réservent une place dans ce quartier futuriste.

Ces maisons ont des implications fantastiques pour la Californie, un État connu pour sa crise du logement et sa population croissante de sans-abri. Des quartiers imprimés en 3D comme ce terrain expérimental à Coachella peuvent ouvrir la voie à des pratiques de construction plus abordables et plus rapides. Le Guardian affirme que la Californie aura besoin de 1,8 à 3,5 millions de nouvelles unités pour abriter les sans-abri d'ici 2025, ce qui rend le succès futur de Mighty Building vital pour une crise en spirale.

Les États-Unis ne sont pas le seul pays à faire de grands progrès dans l'architecture imprimée en 3D. Kamp-C, une entreprise de construction belge axée sur le développement durable, a dévoilé la première maison imprimée en une seule pièce dans la ville de Westerlo. Cette maison d'environ 969 pieds carrés a été imprimée à l'aide de la plus grande imprimante à béton 3D d'Europe et a été fabriquée sur place en seulement trois semaines. Kamp-C était très fier de révéler qu'ils avaient construit cette maison à deux étages, affirmant que l'impression sur place et en une seule pièce peut grandement optimiser la production et réduire les coûts de construction des imprimantes 3D.

La maison se distingue par son potentiel de basse énergie grâce aux installations de chauffage au sol et au plafond, aux panneaux solaires et à la pompe à chaleur modernisée. Les concepteurs de cette construction ont également l'intention d'ajouter un toit vert, qui est une conception conçue pour imiter la nature. Les toits verts sont des systèmes complexes qui comprennent l'imperméabilisation, les systèmes anti-racines, les systèmes de drainage, les systèmes de filtration, une couche de sol, les méthodes d'irrigation et la vie végétale. Ces toits ajoutent une beauté naturelle aux bâtiments construits tout en améliorant simultanément l'efficacité énergétique.

Construire des prototypes 3D pour les maisons est impressionnant en soi, mais encore plus impressionnant, c'est quand ces maisons peuvent réellement abriter des individus et des familles. Aux États-Unis, vous avez besoin d'un "certificat d'occupation", qui vérifie qu'un bâtiment respecte les codes de sécurité incendie, dispose de plomberie et d'électricité, ainsi que de portes et de sorties fonctionnelles. La France exige des permis de construire similaires, ce qui signifie qu'il fallait en obtenir un pour que la première famille emménage dans une maison imprimée en 3D dans la ville locale de Nantes.

Yhnova est le nom de la maison nantaise de forme ronde toute blanche, qui s'est inspirée du prototype "BatiPrint 3D". Un système robotique a construit cette maison de quatre chambres moderne et minimaliste en utilisant deux couches de mousse expansive et une couche de béton. Il a fallu 54 heures pour terminer, sans compter une période de quatre mois de ferrures de portes et de fenêtres, et a coûté 20% moins cher que s'il avait été construit selon des méthodes traditionnelles. Il s'agit de la première maison d'un projet de logements sociaux visant à créer tout un quartier pavillonnaire dans le même style et avec les mêmes techniques.

Les murs incurvés uniques ne sont pas seulement pour le spectacle, ils sont conçus pour améliorer la résistance thermique et la circulation de l'air dans la maison, ce qui la rend plus éconergétique. Ces courbes créent également des espaces intérieurs plus larges, rendant la disposition plus accessible aux fauteuils roulants. Il s'agit d'un pas en avant important pour l'intégration des foyers inclusifs pour les personnes handicapées. Les formes courbes permises par l'impression 3D ont également permis aux concepteurs de cette maison de la construire autour de plusieurs arbres centenaires de la propriété. Cela a éliminé la nécessité d'une excavation extensive des terres qui éliminerait la vie naturelle précieuse de la terre.

Il est clair que la plupart des efforts d'impression 3D se concentrent sur la durabilité et l'optimisation de la production. Cependant, une maison imprimée en 3D à Masa Lombardo, en Italie, a poussé ces idées un peu plus loin en créant une maison entièrement à partir de matériaux organiques. Ce bâtiment est connu sous le nom de "Gaia" et a été construit par WASP pour montrer la capacité de leur imprimeur à construire entièrement à partir de terre et de déchets agricoles.

Gaia est modélisée de la même manière que les maisons rondes Lapa trouvées en Afrique, et elle est entièrement biodégradable. WASP affirme que si le bâtiment n'est pas entretenu, il finira par redevenir sol avec le temps puisque la structure globale est composée de 25% de terre, 25% de balle de riz, 40% de paille et 10% de chaux hydraulique. Les ingénieurs à l'origine de son projet ont collecté la plupart de leurs matériaux auprès d'une start-up italienne connue sous le nom de Ricehouse, spécialisée dans la construction de maisons à partir de riz collecté auprès des communautés locales et des agriculteurs. Cette maison est un excellent exemple de la façon dont les futures maisons peuvent être construites à partir de matériaux durables et soutenir les entreprises locales dans le processus. Bien que cette maison de démonstration soit de petite taille, WASP affirme que les maisons construites de la même manière peuvent être rendues beaucoup plus hautes et plus spacieuses, ce qui les rend plus pratiques pour une fonctionnalité et une occupation réelles.

PassiveDom, une entreprise ukrainienne, a atteint des niveaux de productivité record en 2017 lorsqu'elle a développé un robot qui a construit une petite maison en seulement huit heures. Le robot imprime les sols, les murs et le toit, créant un modèle pour une maison qui nécessite un travail humain pour finaliser la plomberie, les systèmes électriques et les portes. Le premier et le plus petit modèle a été surnommé "le modulOne" et est complètement autonome en termes de systèmes électriques, de plomberie et d'égouts.

Des panneaux solaires et des batteries collectent et stockent l'énergie, un système d'eau intégré collecte l'eau de l'humidité et le système d'égout fonctionne indépendamment des connexions externes. En plus de ses systèmes totalement autonomes, cette mini-maison est composée de matériaux 100% recyclables, dont l'aluminium, le carbone et la fibre de verre. L'intérieur est moderne et minimaliste avec des sols et des plafonds en bois gris, des panneaux muraux blancs et des fenêtres surdimensionnées. Tous les meubles et armoires d'intérieur ont une sensation moderne du milieu du siècle avec leurs lignes douces et courbes et leur couleur blanche unie. Les personnes intéressées par l'achat de ces maisons sont même invitées à des "séjours-tests" par le constructeur.

Les quartiers imprimés en 3D ne sont pas seulement un concept aux États-Unis ; La société canadienne d'énergie renouvelable et d'immobilier, Horizon Legacy Group, prévoit de construire six maisons familiales pour moins de 100 $ le pied carré sur un terrain riverain en Ontario. Plus de 400 personnes ont soumis des conceptions conceptuelles pour cette communauté, bien que Horizon Legacy Group ait réduit sa sélection à six finalistes. Ces concepteurs ont créé des plans de logements 3D habitables mais esthétiques qui respectent également les réglementations canadiennes en matière de construction, ce qui en fait la solution idéale pour ce quartier innovant.

L'aspect extraordinaire de ce concours de projets est qu'il a intégré les efforts d'artistes et de designers de plusieurs pays, dont les États-Unis, la République tchèque, les Pays-Bas, la Suisse, le Chili et le Canada lui-même. Chaque concepteur est chargé de répondre à certains critères de constructibilité, d'évolutivité, d'esthétique, d'habitabilité, de durabilité, de durabilité et de coût global pour déterminer lequel sera utilisé pour la structure principale. En plus de stimuler le développement de logements imprimés en 3D, ce projet profitera également à la communauté locale en fournissant des logements abordables à dix-huit personnes dans la ville de Gananoque.

La première sculpture flottante imprimée en 3D avec un potentiel d'occupation est l'œuvre d'art originale, Prvok, qui a été dévoilée en République tchèque. En termes plus simples, Prvok est une péniche imprimée en 3D flottant sur la rivière Vltava, et elle a été fabriquée en 48 heures. Le bateau mesure plus de 450 pieds carrés et dispose de trois chambres ; une salle de bain, une cuisine et une chambre.

Cette péniche ultra moderne possède un look unique, avec une forme mince et cylindrique et une entrée ronde. Les murs sont un mélange concret de fibres de nano-polypropylène, de plastifiants et d'un accélérateur de prise, leur donnant un aspect extérieur ondulé et texturé. Le toit et une partie de l'entrée sont recouverts de végétation, ce qui rend l'ensemble de la construction différent de toute autre conception de péniche sur le marché. Les fabricants de Prvok s'attendent à ce que le bateau dure au moins 100 ans et ils pensent que les futures impressions seront réalisées en 22 heures à une vitesse impressionnante de cinq pouces par seconde.