Imprimer l’avenir : 5 facteurs clés qui déterminent l’impression 3D dans la construction

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La Banque mondiale prédit que 1,6 milliard de personnes seront touchées par la pénurie mondiale de logements d'ici 2025. Pourtant, il existe une technologie qui offre l'opportunité de résoudre ce problème et qui retient rapidement l'attention des gouvernements.

La taille du marché mondial de l’impression de construction 3D (3DCP) valait 10,94 millions de dollars en 2021 et devrait croître à un TCAC de 101 % entre 2022 et 2030, selon Straits Research. En superposant du béton, du polymère, du métal ou d'autres matériaux à l'aide d'un bras robotique, les imprimantes peuvent accéder à des endroits difficiles d'accès où les logements et la main-d'œuvre sont également rares.

3DCP est arrivé juste à temps pour fournir des structures rapides qui protègent les têtes du soleil, soulagent les travailleurs et protègent l'environnement. Examinons de plus près les cinq principaux facteurs qui influencent le taux de croissance de 3DCP.

Le 3DCP permet une construction rapide en déposant des matériaux couche par couche, réduisant ainsi le temps requis pour les méthodes de construction traditionnelles. Cette rapidité est particulièrement utile pour les projets avec des délais serrés ou des situations d'urgence, comme les logements de secours en cas de catastrophe.

Prenez Power2Build, par exemple. Ils ont imprimé le premier bâtiment imprimé en 3D d'Angola. Le coût total des matériaux pour les murs en béton était inférieur à 1 000 $ US. De plus, ce projet de construction est considéré comme le début de la révolution de la construction par impression 3D et la toute première maison 3DCP.

Les Amériques voient également la promesse du 3DCP : le projet Virginia est une initiative visant à imprimer en 3D plus de 200 maisons abordables d'ici 3 ans, à partir de 2022. Le projet prévoit non seulement l'impression 3D de maisons, mais également des routes et les services publics nécessaires aux maisons imprimées en 3D. . Et l'année dernière, la première solution d'impression 3D pour béton a été introduite au Mexique par la multinationale de matériaux de construction Cemex et COBOD, leaders mondiaux des solutions d'impression 3D pour la construction.

Même si les coûts initiaux de configuration et d'investissement de la technologie 3DCP peuvent être élevés, ils conduisent souvent à des économies à long terme grâce à la réduction des coûts de main-d'œuvre, à la minimisation du gaspillage de matériaux et à l'optimisation des processus de construction qui contribuent tous à l'efficacité budgétaire globale.

Des jolies cabanes urbaines aux maisons alimentées à l'énergie solaire, 3DCP permet de réaliser des conceptions architecturales complexes et pratiques qui remettent en question la pensée conventionnelle en matière de construction. Cette liberté de conception ouvre de nouvelles possibilités pour des structures innovantes et uniques.

Les architectes peuvent également faire preuve de créativité dans la façon dont ces constructions sont imprimées. 3DCP permet aux composants d'être préfabriqués hors site et assemblés sur site, réduisant ainsi la main d'œuvre sur place et le temps de construction, ce qui est particulièrement utile dans les scénarios où les chefs de projet doivent adapter la construction en fonction de contraintes de temps spécifiques ou de préparation du terrain.

L’idée est qu’avec l’augmentation du 3DCP et des logiciels de conception, les ingénieurs peuvent avoir plus de contrôle sur leur travail. Ils peuvent programmer et calculer la durabilité des matériaux, la vitesse d'impression et les coûts impliqués dans le transport, permettant ainsi des processus de construction plus efficaces mais plus créatifs.

Il n'est pas surprenant que le secteur de la construction soit soumis à une pression croissante pour réduire son impact environnemental et devenir plus durable tout au long de sa chaîne de valeur. 3DCP permet une plus grande précision dans l'utilisation des matériaux, ce qui minimise les déchets et est compatible avec les alternatives matérielles respectueuses de l'environnement.

Une maison imprimée en 3D à Oman avec D.fab. Image gracieuseté de COBOD.

Le matériau de construction révolutionnaire, D.fab, n'est qu'un exemple de matériau de construction alternatif qui offre la durabilité du béton conventionnel avec une empreinte CO2 1,5 fois inférieure à celle des mortiers généralement utilisés dans le 3DCP. Avec la fabrication additive, les ouvriers du bâtiment n’impriment que exactement ce qui est nécessaire, réduisant ainsi le gaspillage de matériaux initialement coûteux.

De même, la Light Stone synthétique de Mighty est un composite polymère à durcissement rapide composé de 60 % d'éléments recyclés et de 99 % de déchets en moins par rapport aux méthodes traditionnelles.