Le bailleur social Plurial Novilia a déposé début avril, le permis de construire à Reims de cinq maisons dont les murs seront imprimés en béton par XtreeE. 

L'ESH Plurial Novilia est un bailleur social qui aime l'innovation avec des projets comme celui de la maison connectée ou "Bezannes Esperanto" où des maisons de 5 continents ont été réalisés par 5 architectes. « Pour sa part, le projet Vilogia de Reims confié à l'agence Coste Architectures se situe dans le cadre de l'écoquartier Remavert. Destinées à être habitées en location, cinq maisons vont être construites avec des murs imprimés en béton.

 

Il s'agit d'un T3 de 75 m2, de trois T4 de 92 m2 et d'un T5 d'une surface supérieure à 100 m2. Nous sommes associés avec XtreeE pour l'impression 3D et Vika pour la fourniture de l'encre cimentaire », présente Jérôme Florentin, Directeur de la Maîtrise d'Ouvrage chez Plurial Novilia.

 

D'autres entreprises sont partenaires du projet dont Demathieu Bard en entreprise générale et Soprema qui pour les toitures végétalisées, va fournir Mammouth Neo, une étanchéité bicouche, constituée de matières premières bio-sourcées. Les bureaux d'études sont Sixense Necs filiale de Vinci Construction pour la structure et ETNR pour la thermique. Un autre partenaire à noter est le Lycée Arago à Reims. Cet établissement scolaire professionnel va mettre à disposition ses ateliers pour l'impression locale de certains éléments.

 

 

Projet© Coste Architectures

 

Une préfabrication plus libre dans les formes

 

« En faisant la liaison entre la construction traditionnelle et le BIM numérique, l'impression 3D offre une liberté de formes. Un autre intérêt de l'impression est de réduire le nombre de couches et d'intervenants en étant plus logique dans la construction. L'intégration de l'impression a été simplifiée sur Viliaprint en positionnant les baies vitrées toute hauteur à l'interruption des voiles béton.

 

Les pièces humides avec leurs organes techniques seront aussi préfabriquées hors site avec des formes rectangulaires et répétitives et un budget contrôlé. Les matériaux biosourcés sont aussi à l'honneur avec le bois pour la préfabrication et le chanvre pour l'isolant », met en avant l'architecte Emmanuel Coste.

 

La phase de prototypage du projet a duré huit mois avec différents essais d'impression réalisés chez XtreeE. Le béton étant imprimé par empilement de couches, une question est de savoir jusqu'où il est possible d'imprimer en hauteur et avec quelle complexité de formes.  « Le béton imprimé n'est pas armé, sa résistance est d'environ 100 MPa en compression, mais elle est faible en traction », avertit Alain Guillen, Directeur général, Directeur Général de XtreeE.

 

Une phase d'Atex lancée par le CSTB

 

Le permis de construire vient d'être déposé début avril par Plurial Novilia pour un démarrage du chantier prévu début 2020. Une phase d'ATEx a été lancée avec le CSTB comprenant différents essais à réaliser pour la résistance structurelle, au feu, à l'eau, l'étanchéité, le vieillissement, etc. « L'enjeu est aussi de pouvoir industrialiser à terme ce mode constructif afin de reproduire l'expérience.

 

En façade nord des maisons nous allons posé un bloc technique préfabriqué en panneaux bois CLT et l'étanchéité des toitures sera végétalisée. Les délais de chantier sont prévus sur dix mois mais l'idée est pour la suite de pouvoir construire plus vite avec un clôt couvert monté en deux mois », poursuit Jérôme Florentin.

 

 

Les murs sont creux avec des renforts intérieurs en forme de sinusoïdes optimisées pour les ponts thermiques © F.Ploye

 

Veiller à la résistance du matériau imprimé

 

Les murs imprimés en béton gris seront les murs extérieurs isolés, les murs intérieurs de séparation entre maisons non isolés et certains éléments décoratifs. Les murs sont creux avec des renforts intérieurs en forme de sinusoïdes optimisées pour minimiser les ponts thermiques.

 

Actuellement l'économie de matière est d'environ 50%. De l'isolant biosourcé sera injecté ou insufflé dans les creux. Certains vides sont de forme circulaire pour le passage des canalisations et des réseaux ainsi que de renforts structurels en béton armé.

 

« Pour la résistance il est important de réussir la cohésion entre les couches imprimées successives. Aussi les couches une fois imprimées doivent maintenir leur forme tout en demeurant fraîches un certain temps, en ne durcissant pas trop vite afin d'assurer leur cohésion avec les couches voisines », précise Olivier Martinage, ingénieur recherche et développement, Centre technique Louis Vicat.

 

 

L'aspect matricé du béton imprimé va être conservé brut en l'état à l'extérieur des murs extérieurs© Coste Architectures

 

Un nouveau mode constructif

 

L'aspect matricé du béton imprimé va être conservé brut en l'état à l'extérieur des murs extérieurs, et il ne sera sans doute pas nécessaire de les traiter avec un imperméabilisant. En revanche l'isolant va être complété par la pose sur la paroi intérieure des murs d'un enduit de chanvre développé par Vika, qui est une ressource biosourcée et locale. L'épaisseur des murs imprimés est de 25 cm, avec deux parois béton de 3 cm d'épaisseur et une sinusoïde à l'intérieur, soit au total environ 35 cm avec les 8 à 9 cm d'enduit.

 

Le système d'impression développé par XtreeE comprend un bras robotisé industriel d'ABB de plusieurs mètres de portée, avec une buse d'impression et une alimentation depuis un réservoir.

 

L'objectif est d'imprimer trois litres de béton par minute. « L'impression de chaque pièce se fait en une seule passe aussi l'alimentation doit être continue. Un opérateur prépare et malaxe le mortier dans un espace tampon de stockage qui est ensuite envoyé à la cuve alimentant le robot », détaille Olivier Martinage.

 

 

Le système d'impression développé par XtreeE comprend un bras robotisé industriel d'ABB de plusieurs mètres de portée, avec une buse d'impression et une alimentation depuis un réservoir. © Plurial Novilia

 

Objectif du bailleur : 1500 à 2000 €/m2

 

Une partie des pièces vont être imprimées dans l'atelier de XtreeE à Rungis et une partie localement au Lycée Arago. « Nous avons préféré fabriquer en atelier, dans une atmosphère maîtrisée en température et humidité, car en extérieur il faut protéger le robot et mettre un traitement d'air, sans parler des nuisances du chantier.

 

Néanmoins le chantier de demain sera de plus en plus hors site. Avec la préfabrication il se pose des questions de type comment déplacer les pièces et liaisonner les murs. Il est envisagé de développer un outil de levage spécifique sans doute avec un palan, peut-être avec des sangles », explique Jérôme Florentin.

 

Ce projet va permettre de confirmer un budget estimé à environ 2500 euros le m2 habitable, mais en incluant de nombreux d'essais couverts en partie par des financements additionnels. L'objectif pour le bailleur est d'arriver à terme à un coût situé entre 1500 et 2000 euros/m2, ce qui serait comparable et peut-être un peu moins cher qu'une construction traditionnelle. Si le succès est au rendez-vous, ce premier chantier devrait être suivi par la construction de cinq autres maisons similaires en Ile-de-France.

 

Source : batirama.com / François Ploye