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Maison imprimée en 3D : les meilleurs bâtiments et structures de 2019

Photo de Tyler Koslow
Par Tyler Koslow
Jul 10, 2019
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Les imprimantes 3D de maisons redéfinissent le secteur du bâtiment. Découvrez les 33 projets les plus fascinants de maisons, ponts, bâtiments et structures imprimés en 3D qui existent aujourd’hui dans le monde.

Ces 5 dernières années, l’impression 3D a su se forger une place non négligeable dans le secteur de la construction. Partout dans le monde, on entend parler de bâtiments imprimés en 3D : maisons, cabanes, bureaux, ponts, pavillons, structures à grande échelle, abris, etc. Bien que l’émergence de ces ouvrages ne date que de quelques années, nombreux sont les projets déjà achevés ou en cours, des concepts uniques qui font évoluer l’industrie telle qu’on la connaît aujourd’hui.

Avant de nous flanquer d’un casque pour aller observer les chantiers en question, prenons un instant pour énumérer les avantages que représente un bâtiment ou une maison imprimée en 3D :

  1. Respect de l’environnement : Il est possible d’imprimer des bâtiments avec de la terre crue ou des résidus naturels issus de la production rizicole. En théorie, il serait également possible d’utiliser du plastique, et ça, on est loin d’en manquer.
  2. Bon marché : L’impression 3D de bâtiments industriels à grande échelle peur revenir à un prix relativement bas.
  3. Chantiers plus courts : Grâce à la rapidité de son processus, l’impression 3D est particulièrement intéressante pour la construction d’abris pour venir en aide aux victimes de catastrophes naturels.
  4. Des formats uniques : L’impression 3D peut permettre d’ériger des structures à la forme unique, qu’il serait autrement impossible à créer (ou trop cher).
  5. Un sidérant potentiel intersidéral : NASA prévoit déjà d’utiliser l’impression 3D pour l’implantation de colonies sur Mars.

Découvrez avec nous…

Nous avons classé cette sélection de maisons, bâtiments et structures imprimés en 3D par ordre chronologique de construction.

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Les maisons, structures et bâtiments existants

1

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D DFAB House

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: DFAB House
DFAB House built with 3D printers and robots. Source: ETH Zurich

Localisation : Dübendorf, Suisse

Caractéristiques : 200 m²

Année de construction : 2019

Architecte : ETH Zurich et ses partenaires industriels

De quoi s’agit-il ? La DFAB HOUSE est la première maison habitée au monde qui a été à la fois planifiée et construite à l’aide de technologies numériques. Inauguré en février 2019, ce projet a été réalisé par des chercheurs de l’ETH Zurich en collaboration avec des partenaires industriels, à l’aide de robots et d’imprimantes 3D de maison. Cette structure de 3 étages est perchée tout en haut de la plate-forme NEST. Sa création part d’une volonté de tester en conditions réelles les nouvelles technologies du secteur de la construction ou de l’énergie, l’objectif final étant d’améliorer l’efficacité et la durabilité de la planification et de la construction de bâtiments à travers une approche numérique.

En savoir plus : Swiss Researchers Begin Construction of the DFAB HOUSE

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2

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Gaia, la maison imprimée en 3D avec de la terre

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Gaia, la maison imprimée en 3D avec de la terre
WASP's earth 3D printed house, "The Gaia". Source: WASP

Localisation : Italie

Caractéristiques : 12 m²

Année de construction : 2018

Architecte : Alberto Chiusoli, WASP

De quoi s’agit-il ? Si WASP entendait faire ses preuves, quoi de mieux que la construction de Gaia, une maison en chair et en os (façon de parler, évidemment) pour y parvenir ? Ce modèle imprimé en 3D applique la technologie Crane WASP, qui utilise des matériaux naturels directement prélevés sur place. Totalement en phase avec les principes du développement durable, ce projet exploite la terre crue et les déchets naturels issus de la chaîne de production rizicole dans le but d’obtenir un produit performant d’un point de vue bioclimatique : la méthode idéale pour bâtir des maisons à moindre coût. Précisons également que cette maison imprimée en 3D est construite de manière à se passer de chauffage ou de climatisation tout au long de l’année.

En savoir plus : New 3D Printed Houses from Construction Company COBOD International

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3

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Le BOD

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Le BOD

Localisation : Danemark

Caractéristiques : 50 m²

Année de construction : 2018

Architecte : COBOD

De quoi s’agit-il ? Le BOD, acronyme de « Building on Demand » est la première maison imprimée en 3D d’Europe. Développé par 3D Prinhuset, devenu COBOD entre temps, le projet trouve ses origines dans le programme « Construction en impression 3D », financé par le gouvernement danois. Son but : illustrer concrètement les avantages économiques et architecturaux des maisons imprimées en 3D. Ainsi, ce modèle ne comporte aucun mur parfaitement droit, les seuls éléments droits étant les fenêtres et les portes. Même les fondations sont en partie imprimées en 3D, l’objectif étant de remettre en question les techniques de construction traditionnelles.

Par ailleurs, l’imprimante 3D de maisons utilisée pour ce projet fonctionne de manière très modulaire : flexible et personnalisable, elle peut répondre à toutes les exigences de potentielles demandes dans le futur. Le processus de construction en lui-même a également été automatisé avec des limites élargies.

En savoir plus : New 3D Printed Houses from Construction Company COBOD International

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4

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D New Story

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: New Story
A rendering of ICON's Vulcan concrete 3D printer Source: fortune.com

Localisation : Salvador

Caractéristiques : maisons de 60 m²

Année de construction : projet en cours, lancé en 2017

Architecte : ICON et New Story

De quoi s’agit-il ? New Story est une organisation à but non lucratif dont la mission est de construire des maisons abordables et sécurisées pour les populations vulnérables. Néanmoins, les méthodes de construction traditionnelles ne sont plus suffisantes pour répondre aux besoins de logement d’une population toujours plus nombreuse.  Développée en partenariat avec ICON, une entreprise du bâtiment basée à Austin, au Texas, l’imprimante 3D de maisons Vulcan pourrait bien être LA solution pour fournir des maisons aux personnes dans le besoin. Il faut compter entre 120 et 240 heures pour construire chacune de ces structures. Niveau prix, ces maisons durables devraient revenir à environ 3500 €.

Même si ce projet est toujours en cours, nous avons choisi de l’inclure dans cette section car il a déjà commencé à prendre vie. Pour autant, son but est de continuer d’évoluer. Vous souhaitez contribuer aux actions de New Story pour loger les sans-abris ? Faites un don sur leur site web !

En savoir plus : Live at SXSW: $4,000 3D Printed Homes for Those Who Lack Shelter

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5

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Passerelle pour piéton à Madrid

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Passerelle pour piéton à Madrid

Localisation : Madrid, Espagne.

Caractéristiques : 12 m de long

Année de construction : 2017

Architecte :Institute of Advanced Architecture of Catalonia (IAAC)

De quoi s’agit-il ? Bien que MX3D ait annoncé son intention d’imprimer un pont en 3D dès 2015, l’Institute of Advanced Architecture of Catalonia l’a devancé en achevant en premier son propre projet de passerelle. Celle-ci a été érigée par ACCIONA, entreprise spécialisée dans le BTP et les énergies renouvelables, avec l’aide d’Enrico Dini, l’inventeur de la D-Shape.

La passerelle a été imprimée en béton micro-renforcé et mesure 12 mètres de long pour 1,75 m de large. Selon l’IAAC, ce projet est la culmination de 15 ans de recherche sur l’impression 3D à grande échelle appliquée au secteur de l’architecture. L’équipe a eu recours à une approche de design paramétrique pour éliminer au maximum les déchets de matériaux tout en renforçant la solidité de la passerelle.

En savoir plus : World’s First 3D Printed Pedestrian Bridge Completed in Madrid

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6

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Kooky Cubby

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Kooky Cubby
kooky Cubby. Credits: Aurecon.

Localisation : Australie

Caractéristiques : 3 m²

Année de construction : 2017

Architecte : FMSA Architecture et RMIT

De quoi s’agit-il ? Cette structure a été conçue dans le cadre de la compétition Cubby House Challenge organisée par Kids Under Cover.  L’idée est ici d’allier design libre et technologie de fabrication additive. Parmi les cinq finalistes se trouve ce magnifique pavillon imprimé en 3D surnommé le Kooky Cubby. Il a été imaginé par une équipe australienne composée d’architectes, de concepteurs de robots et d’ingénieurs.

Le Kooky Cubby doit sa conception à FMSA Architecture et sa fabrication à Architectural Robotics Lab, une branche de la RMIT University qui a développé la technologie d’impression 3D derrière ce projet. Bien que nous n’ayons pas accès aux autres détails et caractéristiques de ce projet, sachez qu’il est possible de faire une offre pour cette structure à partir de 5300 €.

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7

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Plate-forme de construction numérique du MIT

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Plate-forme de construction numérique du MIT

Localisation : Mountain View, Californie

Caractéristiques : murs de 15 m de diamètre et dôme de 3,6 m de haut

Année de construction : 2017

Architecte : MIT

De quoi s’agit-il ? En avril 2017, les chercheurs du MIT ont dévoilé leur nouvelle plate-forme de construction autonome. Durant la démonstration de cette énorme imprimante 3D de maisons, l’équipe a imprimé une structure en forme de dôme, de A à Z, en seulement une demi-journée. Mesurant environ 15 mètres de large pour plus de 3,6 m de haut, elle et a été construite à partir d’un matériau en mousse isolante. L’objectif de cette technologie innovante est de réduire le temps de production et les ressources nécessaires à la création de structures habitables.

Les chercheurs essayent actuellement de rendre la plate-forme autonome compatible avec des matériaux bruts, comme la terre et la glace, le but étant de faire fonctionner cet engin sans perturber Dame Nature.

En savoir plus : MIT's Autonomous Construction Rig 3D Prints Affordable Homes

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8

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Passerelle à vélo

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Passerelle à vélo

Localisation : Pays-Bas

Caractéristiques : 3,5 m de large, 8 m de long

Année de construction : 2017

Architecte : université technique d’Eindhoven et BAM

De quoi s’agit-il ? L’université technique d’Eindhoven a créé un pont pour vélos imprimé en 3D en béton armé et précontraint. L’institut de formation a travaillé en partenariat avec l’entreprise de construction britannique BAM pour s’assurer que cette passerelle puisse accueillir les cyclistes en toute sécurité dans son milieu naturel, aux Pays-Bas. Elle a été imprimée en huit parties individuelles, avant d’être assemblée sur place grâce à un mortier de béton.

Le pont final mesure 3,5 mètres de large sur 8 mètres de long et relie deux routes de la ville de Gemert. À la différence des mélanges de béton traditionnels, le matériau utilisé pour ce projet possède des propriétés uniques : au lieu de se répandre sur tous les côtés, ce béton spécial garde sa forme une fois coulé. Ceci permet de moins gaspiller moins de matière, un vrai plus pour l’environnement.

En savoir plus : World's First 3D Printed Bicycle Bridge Opens in the Netherlands

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9

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Villa en Chine

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Villa en Chine

Localisation : Chine

Caractéristiques : 400 m²

Année de construction : 2016

Architecte : HuaShang Tengda

De quoi s’agit-il ? Cette villa de deux étages imprimée en 3D a été crée par HuaShang Tengda. Imprimée sur place, la fabrication de cette maison de 400 m² n’a pris que 45 jours. HuaShang Tengda a d’abord érigé la charpente de la villa, puis a procédé au coulage du béton à l’aide de son système d’impression 3D conçu sur mesure. Les murs se composent de 20 tonnes de béton C30 et font 250 mm d’épaisseur. Résultat : une structure d’une solidité exceptionnelle. Les tests sismiques effectués ont montré que la villa imprimée en 3D devrait être capable de résister à un séisme de niveau huit sur l’échelle de Richter. Pour conclure, disons que ce projet a permis à HuaShang Tengda de rivaliser avec Winsun.

En savoir plus :This On-Site 3D Printed House Took Only 45 Days

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10

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Pavillon Rise

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Pavillon Rise

Localisation: Pékin, Chine

Caractéristiques : 110 m², 3,4 m de haut, 1,8 tonne.

Année de construction : 2016

Architecte : DeFacto

De quoi s’agit-il ? Ce pavillon imprimé en 3D et à l’allure organique est le fruit d’un projet porté par DeFacto. Il est composé de 5 370 pièces, des « poly-blocks », qui ont été créés à l’aide de 70 imprimantes 3D sur une période de 45 jours. La durabilité est au cœur de ce projet, les déchets ayant notamment été réduits grâce à l’utilisation d’un filament biodégradable PolyPlus, sans structures de support.

Le pavillon pèse au total 1,87 tonne, mesure plus de 3,5 mètres de haut et couvre plus de 110 m² de superficie. À la fin de son exposition, le 6 septembre, la structure a été démontée et ses 5 370 poly-blocks ont été redistribués pour servir de vases, de lampes et autres objets utiles. Le dossier de presse du pavillon Rise peut être téléchargé ici.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Village de Shamballa

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Village de Shamballa

Localisation : Massa Lombarda, au nord de l’Italie

Caractéristiques : plusieurs centaines de mètres carrés

Année de construction : 2016.

Architecte : WASP

De quoi s’agit-il ? Le village de Shamballa promet d’être le premier village entièrement construit à l’aide d’une imprimante 3D de maisons. Le fabricant WASP a érigé les maisons sur place, l’une après l’autre, grâce à l’une de ses gigantesques imprimantes 3D de maisons, la BigDelta. Du haut de ses 12 mètres, celle-ci doit être déplacée continuellement à chaque fin de chantier pour passer à la maison suivante.

Les structures sont faites de boue ou d’argile et renforcées à l’aide de fibres végétales. Plutôt que du béton, WASP a décidé d’utiliser des matériaux dont il pouvait se fournir localement, privilégiant ainsi une empreinte environnementale réduite et des propriétés isolantes plus élevées. Étonnamment, la construction de la première maison imprimée en 3D n’a coûté que 48 euros.

En savoir plus : Biggest 3D Delta Printer Ever: 12 Meters High, Prints Houses

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Toilettes publiques imprimées en 3D

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Toilettes publiques imprimées en 3D

Localisation : montagne de Da Yang, Chine.

Caractéristiques : 500 m²

Année de construction : 2016

Architecte : Winsun

De quoi s’agit-il ? Cela fait un moment que vous lisez cet article ! Besoin d’une pause pipi ? Alors cette construction devrait vous intéresser ! Il s’agit de toilettes publiques imprimées en 3D, par nul autre que le fabricant Winsun. Cette structure imprimée en 3D affiche un look moderne porté par un design aux lignes ondoyantes. Le site est décliné en toilettes pour hommes et pour femmes, et inclut aussi des bâtiments dédiés pour les enfants et les personnes à mobilité réduite. Également imprimées en 3D, des sculptures vertes et jaunes en forme de feuilles encerclent le tout, offrant à l’ensemble une esthétique évocatrice de la nature. Le chantier n’a duré qu’un mois.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Apis Cor

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Apis Cor

Localisation : Russie

Caractéristiques : 38 m²

Année de construction : 2016

Architecte : Apis Cor & PIK

De quoi s’agit-il ? Cette maison imprimée en 3D se trouve à une centaine de kilomètres au sud de Moscou, et il s’agit de l’un des projets d’impression 3D les plus plébiscités de 2017. Ce qui rend le projet d’Apis Cor vraiment unique, c’est que tous les principaux composants de la maison sont fabriqués sur place avec du béton, réduisant ainsi les coûts de transport et d’assemblage. Par ailleurs, le processus d’impression 3D en lui-même n’a duré que 24 heures.

En combinant éléments solides et polyuréthane liquide, Apis Cor a également pu réaliser l’isolation thermique sur place. Pour fignoler le tout, la façade extérieure en plâtre blanc a été recouverte de peinture jaune. À l’intérieur, on retrouve un style contemporain, un beau parquet, et de l’électroménager fourni par Samsung. Rendu final : un logement résidentiel en forme de rotor. Si l’on en croit Apis Cor, la construction de cette maison imprimée en 3D a coûté en tout et pour tout 9 000 €.

En savoir plus : Apis Cor 3D Prints a Small House in 24 Hours for $10,000

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14

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Pavillon de l’université technique d’Eindhoven

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Pavillon de l’université technique d’Eindhoven

Localisation : Pays-Bas

Caractéristiques : 2 m de haut pour des dimensions d’environ 3,5 sur 2,5 m

Année de construction : 2016

Architecte : université technique d’Eindhoven

De quoi s’agit-il ? Certes, il ne s’agit pas d’une maison imprimée en 3D, mais ce pavillon en béton imaginé par l’université technique d’Eindhoven n’en reste pas moins exceptionnel. Fabriquée par l’entreprise néerlandaise ROHACO, l’imprimante 3D béton qui a servi à la réalisation du projet affiche un volume d’impression de 9 x 4,5 x 2,8 m ! Cette machine monumentale est dotée d’une tête pivotante reliée à une bétonnière et à une pompe. Le pavillon imprimé en 3D a été érigé lors d’une démonstration en direct, prouvant ainsi qu’il est possible de bâtir des structures en formes libres de manière efficace et dans le respect de l’environnement.

Ce processus d’impression permet en effet aux constructeurs de créer des détails d’une finesse incroyable sans se servir de moules complexes ou au prix exorbitant. En plus de ce pavillon imprimé en 3D, les chercheurs de l’université technique d’Eindhoven ont également élaboré à l’aide de leur imprimante 3D béton une baignoire totalement étanche.  La pavillon a été conçu, imprimé et assemblé par les doctorants Zeeshan Yunus Ahmed et Rob Wolfs.

En savoir plus : Biggest 3D Delta Printer Ever: 12 Meters High, Prints Houses

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15

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D La première maison imprimée en 3D des États-Unis

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: La première maison imprimée en 3D des États-Unis

Localisation : Houston, Texas

Caractéristiques : 2,4 x 1,5 x 2,1 m

Année de construction : 2016

Architecte : Alex Le Roux

De quoi s’agit-il ? Ce qui impressionne dans cette petite maison imprimée en 3D, ce n’est pas la structure en elle-même, mais plutôt la manière dont elle a été construite. Alex Le Roux, ingénieur texan, a imaginé et créé l’imprimante 3D pour béton Vesta pendant ses études à l’université Baylor. Peu de temps après, Le Roux a utilisé une version mise à jour de cette imprimante 3D de maisons pour construire la première structure habitable imprimée en 3D aux États-Unis. En utilisant un mélange de ciment Portland standard, l’imprimante 3D V2 Vesta peut imprimer 9 cm de matériau par seconde. Cerise sur le gâteau, une seule personne suffit pour contrôler l’ordinateur et alimenter le béton dans l’imprimante. La construction de cette petite maison a été financée par Le Roux et le cabinet d’architecture éco-friendly ModEco Development LLC

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Bureaux

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Bureaux

Localisation : Dubaï, Émirats arabes unis

Caractéristiques : 240 m²

Année de construction : 2016

Architecte : Gensler, structure par Thornton Tomasetti et Syska Hennessy

De quoi s’agit-il ? Ces bureaux imprimés en 3D ont été conçus par Gensler à l’intention du comité national des Émirats arabes unis, pour servir de siège social à la Dubai Future Foundation. Ces « bureaux du futur » font principalement office d’espace de réunion pour toutes les parties prenantes du projet, qui viennent du monde entier. Il s’agit d’un bâtiment entièrement fonctionnel, avec électricité, eau courante, système de télécommunication et climatisation.

La structure a été conçue par Winsun, dans son usine basée à Shanghai, en Chine : une fois toutes les pièces imprimées, le fabricant les a expédiées à Dubaï. Au total, ce procédé a permis de réduire les coûts de main-d’œuvre de 50 à 80 % et les déchets liés au chantier de 30 à 60 %. L’impression du modèle complet n’a pris que 17 jours, suivie de deux jours de montage sur place. Beaucoup considèrent que ce projet d’impression 3D est à l’origine de la révolution qui a lieu aujourd’hui à Dubaï dans le secteur de la construction.

En savoir plus : 3D Printed Office Building Unveiled in Dubai

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17

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Projet pilote AMIE

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Projet pilote AMIE

Localisation : Oak Ridge, Tennesse

Caractéristiques : structure de 11,5 x 3,6 x 3,9 m reliée à une voiture hybride

Année de construction : 2015

Architecte : le laboratoire national d’Oak Ridge appartenant au ministère de l’Énergie

De quoi s’agit-il ? Ce projet unique en son genre est plus qu’une simple maison imprimée en 3D. Répondant au doux nom d’AMIE (Additive Manufacturing Integrated Energy), ce projet a été imaginé par le laboratoire national d’Oak Ridge (ORNL), qui dépend du ministère de l’Énergie des États-Unis.  Son but ? Relier un bâtiment alimenté par l’énergie solaire à un véhicule électrique hybride, créant ainsi un système énergétique intégré.

Le mobile home et la voiture ont tous deux été fabriqués à l’aide d’une imprimante 3D BAAM appartenant à l’ORNL, à partir d’un matériau polymère renforcé de fibres de carbone. Développée en collaboration avec Cincinnati Inc, cette imprimante 3D géante est capable d’imprimer des objets pouvant mesure jusqu’à 6 x 3,6 x 1,8 mètres.  La structure alimentée à l’énergie solaire a été conçue par le cabinet d’architectes Skidmore, Owings et Merrill et assemblée par Clayton Homes. Le véhicule hybride imprimé en 3D fournit de l’énergie à la maison durant la nuit, tandis que les panneaux solaires fixés au toit de la maison fournissent de l’énergie au véhicule pendant la journée.

En savoir plus : Boffins invent 3D Printed Home and Car with Bi-Directional Energy Flow

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Hôtel aux Philippines

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Hôtel aux Philippines

Localisation : nord de Manille, Philippines

Caractéristiques : 130 m²

Année de construction : 2015

Architecte : Lewis Yakich, propriétaire de l’hôtel et ingénieur en science des matériaux

De quoi s’agit-il ? Cette extension d’hôtel vient agrémenter le célèbre Lewis Grand Hotel, aux Philippines. Ce projet d’expansion intègre des chambres imprimées en 3D, un salon et une pièce abritant un jacuzzi. L’ensemble a été développé sur mesure par Lewis Yakich, le propriétaire en personne, qui décrit son projet comme un « chantier en cours ». C’est également lui qui a conçu l’imprimante 3D, avec l’aide d’Andrey Rudenko, dont nous reparlerons un peu plus loin. Cette extension de 130 m² a demandé 100 heures d’impression.

Yakich a utilisé du sable et des cendres volcaniques pour imprimer les murs. Résultat : des parois plus solides, avec une bonne adhérence entre les couches. Ce projet permettrait d’économiser 60 % sur les coûts de construction. Malheureusement, Lewis Yakich a mystérieusement disparu en 2015, suite à une réunion professionnelle. Il n’a pas été revu depuis.

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19

Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Urban Cabin

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Urban Cabin

Localisation : Amsterdam, Pays-Bas.

Spécificités : 8 m² au sol, volume de 25 m³

Année de construction lancé en 2015

Architecte : DUS Architects.

De quoi s’agit-il ? Urban Cabin, cette mini-retraite imprimée en 3D en plein cœur d’Amsterdam, a été conçue par DUS Architects. Cette cabane fait partie intégrante d’un projet de recherche axé sur les solutions de logement compactes et durables en milieu urbain. La petite bicoque, agrémentée d’un porche et d’un canapé-lit deux places, a été fabriquée à l’aide d’une imprimante 3D FFF utilisant des matériaux en bio-plastique durable.

Ce projet vise à mettre en lumière le potentiel de l’impression 3D pour les solutions d’hébergement d’urgence, par exemple en cas de catastrophe naturelle, en produisant des logements temporaires, mais fonctionnels. La cabane est implantée dans une ancienne zone industrielle, où elle n’occupe que 25 m³. Et pour ceux qui s’inquiéteraient des questions d’hygiène, pas de panique : il y a aussi une baignoire à l’extérieur !

En savoir plus : DUS Architects Build 3D Printed Urban Cabin in Amsterdam

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Pont MX3D

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Pont MX3D

Localisation : Amsterdam, Pays-Bas.

Caractéristiques : n/a

Année de construction : lancée en 2015

Architecte : Joris Laarman Lab

De quoi s’agit-il ? MX3D, une entreprise néerlandaise, révélait en 2015 son intention d’imprimer en 3D un pont en acier à l’aide de bras robotisés multi-axes. Une fois terminé, ce pont entièrement fonctionnel sera installé dans le Quartier Rouge, à Amsterdam. Le design de Joris Laarman s’inspire du style du XVIIe siècle, mais les robots qui lui donnent vie semblent quant à eux nous arriver tout droit du futur.

Afin d’imprimer le pont dans son intégralité, les bras robotisés s’appuient sur la structure même qu’ils sont en train de créer. Cette solution participe à limiter le gaspillage de matériaux et leur permet d’opérer sur des zones normalement peu accessibles. D’après le dernier communiqué de l’entreprise, le pont est achevé et doit être installé prochainement.

En savoir plus : 3D Printed Bridge Construction Begins in Amsterdam

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Pavillon VULCAN

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Pavillon VULCAN

Localisation : Pékin, Chine

Caractéristiques : 8 m de long sur 3 m de heut

Année de construction : Octobre 2015

Architecte : Yu Lei et Xu Feng, du Laboratory for Creative Design (LCD) de Pékin

De quoi s’agit-il ? Conçu par le Laboratory for Creative Design (LCD) de Pékin, ce pavillon époustouflant est composé de 1 086 éléments imprimés en 3D. Il a fallu 30 jours et 20 imprimantes 3D à grande échelle pour produire le projet, et 12 jours de plus pour l’assembler. Inspirée du design organique, la structure rappelle l’apparence caractéristique du nuage en champignon qui se forme lors de l’éruption d’un volcan, symbolisant ainsi l’imprévisibilité et la puissance des forces de la nature.

Avec son matériau à l’aspect proche de la soie, elle évoque aussi un cocon. Afin d’être transféré sur le site dédié à la Beijing Design Week, ce pavillon monumental a dû être séparé en trois modules identiques.

En savoir plus : VULCAN: The World's Biggest 3D Printed Architectural Pavilion

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Bloom

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Bloom

Localisation : campus de l’université de Californie, à Berkeley

Caractéristiques : 2,7 x 3,6 x 6,6 m

Année de construction : 2015

Architecte : Ronald Rael et le College of Environmental Design de l’université de Californie (UC Berkeley)

De quoi s’agit-il ? Inspiré des motifs floraux thaïlandais, ce pavillon en béton imprimé en 3D est l’une des structures les plus surprenantes du campus de Berkeley. Mené par le professeur d’architecture Ronald Rael, le projet Bloom se compose de 840 briques imprimées sur mesure dans un matériau polymère de ciment Portland sans oxyde. Les différentes nuances des briques forment une fleur tournoyant sur elle-même, tandis que les ouvertures permettent à la lumière de filtrer à l’intérieur.

Selon le College of Environmental Design de l’université de Californie, cette structure érigée en 2015 est « la première et la plus grande structure en ciment imprimée en 3D à base de poudre construite à ce jour ». Bien qu’elle ne soit plus la plus grande aujourd’hui, elle peut toujours être considérée comme l’une des plus jolies structures en béton imprimé en 3D !

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Le premier château imprimé en 3D

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Le premier château imprimé en 3D

Localisation : Minnesota

Caractéristiques : 3 x 5 m

Année de construction : 2014

Architecte : Andrey Rudenko

De quoi s’agit-il ? Ce formidable château imprimé en 3D a été créé par Andrey Rudenko, l’homme qui se cache derrière le site 3D Concrete House Printer. Le système d’impression 3D de Rudenko est capable d’imprimer des couches de béton de seulement 10 millimètres de hauteur sur 30 millimètres de largeur. Ceci permet d’obtenir des détails d’une finesse exceptionnelle pour chaque couche, et c’est encore plus vrai dans le cadre de l’impression 3D de béton. On retrouve cette finesse impressionnante dans le design lisse et courbe de ce château imprimé en 3D. Suite à l’achèvement de ce projet en 2014, Rudenko a annoncé qu’il se lancerait dans l’impression d’une maison grandeur nature.

En savoir plus : Full-Scale, 3D Printed Replica of Dracula’s Castle is now on Kickstarter

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Immeuble d’habitation en Chine

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Immeuble d’habitation en Chine

Localisation : province de Jiangsu, Chine

Caractéristiques : 1 100 m²

Année de construction : 2014

Architecte : Winsun

De quoi s’agit-il ? Les murs et autres composants structurels de ce bâtiment ont été imprimés hors site, avant d’être transférés sur le site de construction pour assemblage. Pour ériger les murs, Winsun a recouru à son « encre » brevetée, composée de déchets de construction mélangés à un agent durcissant. Et le fabricant ne s’est pas contenté de réutiliser des déchets recyclables : le matériau fournit également une isolation haute performance et une grande solidité permettant à la maison imprimée en 3D de résister aux tremblements de terre. Selon Winsun, cette solution leur a permis d’économiser 60 % sur le coût des matériaux, 80 % sur la main d’œuvre, et 70 % sur la durée du chantier, comparé aux méthodes de construction conventionnelles.

Il convient tout de même de mentionner les graves allégations soulevées en 2015, selon lesquelles Winsun aurait violé les droits de propriété intellectuelle de Contour Crafting et simulé les résultats de leurs dix maisons imprimées en 3D.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Projet EGG

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Projet EGG
SONY DSC

Localisation : Projet international/Pays-Bas

Caractéristiques : 4,8 x 3,9 x 3 m

Année de construction : projet terminé en novembre 2014

Architecte : Michiel van der Kley

De quoi s’agit-il ? Le projet EGG est l’un des premiers projets collaboratifs de construction en impression 3D. Techniquement, il a été conçu par l’ensemble de la communauté de l’impression 3D. Michiel van der Kley, le concepteur du projet, s’est inspiré du crowdsourcing pour faire imprimer les 4 760 « pierres », toutes uniques, nécessaires à la construction de l’œuf. Le projet s’est achevé en novembre 2014 et a été dévoilé lors de la Dutch Design Week à Eindhoven. Les makers souhaitant participer pouvaient tout simplement demander le fichier STL à van de Kley, imprimer une pierre, puis l’expédier au Pays-Bas. Presque tous les composants ont été produits par impression 3D FDM, mais cela n’empêche pas cette structure surnaturelle de nous épater !

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Digital Grotesque

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Digital Grotesque

Localisation : Suisse

Caractéristiques : 3,2 mètres de haut, dans une pièce de 16 m²

Année de construction : juillet 2013

Architecte : Michael Hansmeyer et Benjamin Dillenburger

De quoi s’agit-il ? En 2013, les architectes Michael Hansmeyer et Benjamin Dillenburger dévoilaient la première salle au monde intégralement imprimée en 3D. Bâtie entièrement en grès, cette pièce au design intriqué s’inspire du processus naturel de la division cellulaire. Baptisé Digital Grotesque, ce projet complexe comprend plus de 80 millions de surfaces, dont certaines sont vernies et dorées.

Cette salle grandeur nature à la riche décoration présente une autre caractéristique unique : son processus de conception basé sur des algorithmes. Pour mener à bien ce projet, le duo a collaboré avec le département de conception architecturale assistée par ordinateur de l’École polytechnique fédérale de Zurich.

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Les chantiers en cours

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Lotus House

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Lotus House

Localisation : Solar Decathlon China

Caractéristiques : 60,3 m²

Année de construction : projet initié en 2018

Architecte : université de Washington, à St. Louis

De quoi s’agit-il ? Un projet qui cherche à établir une relation symbiotique entre le processus de construction et la nature. L’équipe de WashU s’est concentrée sur la réduction des émissions de CO2 et du gaspillage de matériaux durant le processus de construction. Sans surprise, c’est donc l’impression 3D qui a été choisie comme méthode de production. La technologie de fabrication additive élimine en effet plusieurs étapes de la construction, tout en utilisant moins de matériaux et en permettant de réutiliser des sous-produits, sans compter ses nombreux autres avantages concomitants.

La Lotus House invite une circulation fluide, cherchant à prolonger la flexibilité et la fonctionnalité des espaces au sein de la maison. Lieu de tous les rassemblements dans la culture chinoise, la salle à manger constitue sans surprise le cœur du foyer. Même si le coût initial d’un moule imprimé en 3D est beaucoup plus élevé qu’un moule en bois classique, ce dernier présente un inconvénient majeur : il ne peut être utilisé que deux fois. Au contraire, quand il est imprimé en 3D, un moule peut être réutilisé au moins une centaine de fois, ce qui permet d’amortir l’investissement initial au bout de cinq utilisations.

En savoir plus : US Students 3D Print a Sustainable Lotus House for Solar Decathlon 2018

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Laboratoires imprimés en 3D

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Laboratoires imprimés en 3D
The Mohammed Bin Rashid Al Maktoum Solar Park

Localisation : le Mohammed Bin Rashid Al Maktoum Solar Park, à Dubaï

Caractéristiques : dimensions inconnues, quatre sous-laboratoires

Année de construction : pas de date annoncée

Architecte :Convrgnt Value Engineering

De quoi s’agit-il ? Pionnière dans la construction en impression 3D, la ville-état de Dubaï n’a eu de cesse de prospérer sur le plan technologique grâce à son audacieuse stratégie axée autour de l’impression 3D. L’un des principaux projets prévus dans ce programme est la construction de laboratoires d’impression 3D dans le parc solaire Mohammed Bin Rashid Al Maktoum. En septembre 2016, la Dubai Electricity and Water Authority a annoncé que l’entreprise de construction locale Convrgnt Value Engineering serait chargée de leur conception et de leur édification.

Le plan consiste à bâtir quatre sous-laboratoires : l’Electronics Lab, le Prototype Lab, le Software Lab, et le Mechanical Lab. Ce projet aboutira non seulement à l’établissement du tout premier laboratoire d’impression 3D au monde, mais ce sera également la première structure imprimée en 3D construite sur place aux Émirats arabes unis. En 2017, le projet était vraisemblablement achevé à 70 %.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Curve Appeal

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Curve Appeal

Localisation : Chattanooga, Tennessee

Caractéristiques : entre 55 et 75 m²

Année de construction : projet en cours Le projet devait normalement se terminer en 2017.

Architecte : WATG’s Urban Architecture Studio et Branch Technology

De quoi s’agit-il ? Cette maison imprimée en 3D au concept innovant a été pensée par le cabinet de design WATG’s Urban Architecture Studio. En juin 2016, leur projet « Curve Appeal » a remporté le premier prix du Freeform Home Design Challenge, un concours organisé par la start-up Branch Technology, basée à Chattanooga. À la clé de cette compétition, un chèque de 7140 € et la construction du projet gagnant dès 2017.

Les 28 panneaux formant la structure sont imprimés en 3D hors site. Une fois les pièces transférées sur la zone de chantier prévue, les composants seront assemblés pour créer deux murs extérieurs, un toit, et les espaces intérieurs. Cette maison a été pensée de manière à ce que ses fenêtres et son aménagement permettent de maintenir une température idéale à l’intérieur, quelle que soit la saison. Ce projet conceptuel s’articule autour du principe des structures organiques. Branch Technology utilisera sa technologie C-Fab, conçue spécialement pour fabriquer des murs intérieurs, des composants, des plafonds, des cloisons, etc.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Canal House

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Canal House

Localisation : Amsterdam, Pays-Bas

Caractéristiques : 16 m de haut, 6 m de large

Année de construction : lancé en 2016, le projet « Research and Design by Doing » se déroule sur 3 ans

Architecte : DUS Architects

De quoi s’agit-il ? Canal House, une maison imprimée en 3D accessible au public, fait partie du projet triennal « Research and Design by Doing » (recherche et conception par la pratique), de l’agence DUS Architects. L’équipe internationale à l’origine de ce projet œuvre main dans la main pour l’impression grandeur nature en 3D d’une maison de canal à Amsterdam. Cette demeure comporte 13 pièces, toutes composées de différents éléments en 3D. Chaque salle représente les dernières évolutions en matière de forme, de structure et de matériaux. L’édifice sera érigé à l’aide de la KamerMaker, une imprimante 3D de maisons qui se chargera d’imprimer salle après salle.

Développée par DUS et Ultimaker, la KamerMaker mesure 6 mètres de haut et utilise des bio-plastiques composés à 80 % d’huile végétale : résistant et durable, ce matériau fond à des températures relativement basses (170 ºC).

En savoir plus : Going to Amsterdam? Visit the 3D printed house

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D « Infinite » Landscape House

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: « Infinite » Landscape House

Localisation : Amsterdam, Pays-Bas.

Caractéristiques : 1 110 m²

Année de construction : lancée en juin 2016. La construction de la maison est encore en attente.

Architecte : l’architecte néerlandais Janjaap Ruijssenaars en collaboration avec D-Shape

De quoi s’agit-il ? Ce projet de maison imprimée en 3D se décline en trois phases. La phase 1 : réalisation d’un banc public imprimé en 3D, dévoilé à Amsterdam en 2015. La phase 2 se concentrait ensuite plus spécifiquement sur l’imprimante 3D de maisons, lancée en juin 2016. Enfin, la réalisation de la phase 3 est toujours en suspens, dans l’attente qu’un client se manifeste.

Pour bâtir cet interminable bâtiment, qui évoque immanquablement le ruban de Möbius, Janjaap Ruijssenaars prévoit d’utiliser l’imprimante 3D géante développée par la société italienne D-Shape, fondée par Enrico Dini. Cette machine unique en son genre servira à imprimer des blocs de 6 x 9 mètres en sable composite additionné d’un liant. La construction aura lieu directement sur le site d’implantation de la maison. Actuellement, Ruijssenaars est en train d’élaborer un modèle à petite échelle pour les investisseurs potentiels.

La forme de ce bâtiment fascinant a été inspirée par l’œuvre des mathématiciens allemands de renom August Moebius et Johann Listing : rappelant une boucle infinie, cette maison imprimée en 3D donne l’impression qu’elle peut être parcourue continuellement jusqu’à la fin des temps. L’édifice comptera environ 1 100 m² de surface au sol et pourra être utilisée comme espace d’exposition.

En savoir plus: Dutch Architect to 3D Print a Möbius Strip Building

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Maison au nord de l’État de New York

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Maison au nord de l’État de New York
Artist rendering

Localisation : nord de l’État de New York

Caractéristiques : 222 m²

Année de construction : commencée en août 2014, projet en cours

Architecte : D-Shape Enterprises et Adam Kushner, architecte new-yorkais

De quoi s’agit-il ? Cette magnifique propriété imprimée en 3D est en cours de construction, en partenariat avec Enrico Dini, pionnier de l’impression 3D et fondateur de D-Shape Enterprises. L’Italien a développé une technologie d’impression 3D ultramoderne appliquée au secteur de la construction. Il l’exploitera ainsi pour l’édification de cette maison conceptuelle imaginée par l’architecte new-yorkais Adam Kushner. Ce projet ambitieux s’élèvera sur un terrain de 2 hectares appartenant à Kushner et à sa femme, dans le nord de l’État de New York. En plus de la maisons imprimée en 3D, la propriété sera également dotée d’une piscine, d’un jacuzzi et d’un garage.

Le processus d’impression D-Shape consiste tout d’abord à rassembler du sable, de la poussière, et des graviers. Ces matières premières sont ensuite mélangées à un agent liant à base de magnésium afin de créer un matériau de construction imprimable. La machine géante imprime ensuite des blocs de construction de 6 x 6 m³. Ce projet collaboratif est toujours en cours de réalisation.

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Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D Counter Crafting

Image de Bâtiment / Structure / Maison imprimée en 3D: Counter Crafting

Localisation : université de Californie du Sud

Caractéristiques : Capable de bâtir une maison de 185 m²

Année de construction : projet conceptuel

Architecte : Professeur Behrokh Khoshnevis

De quoi s’agit-il ? Behrokh Khoshnevis enseigne l’ingénierie à l’université de Californie du Sud et entend résoudre la crise de logement actuelle grâce à l’impression 3D. Ainsi, le projet Contour Crafting pourrait être utilisé pour venir en aide aux familles défavorisées en leur offrant un abri, mais il cache un autre potentiel, celui de bâtir des maisons sur d’autres planètes. Au cours des dix dernières années, Khoshnevis s’est attaché à construire une gigantesque imprimante 3D capable d’imprimer une maison entière. En quoi l’approche du Contour Crafting est-elle unique ? Pour faire court, elle intègre les conduits électriques, la plomberie et les systèmes de climatisation.

L’imprimante 3D de maisons peut également atteindre une vitesse exceptionnelle : elle est capable d’imprimer en béton une maison de 185 m² avec tous les raccords de base en moins de 24 heures. Bien que cette technologie n’ait encore donné naissance à aucune maison imprimée en 3D, elle est en cours de développement dans le cadre du programme Innovative Advanced Concepts de la NASA, destiné aux applications spatiales.

Licence : Le contenu de l'article "Maison imprimée en 3D : les meilleurs bâtiments et structures de 2019" écrit par All3DP est publié sous la licence Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY 4.0).

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