Présenté en juin 2018, le projet était une réponse à l’appel à projets « Architecture de la transformation 2018 » lancé par la Caisse des dépôt et l’Union sociale pour l’habitat (USH), soucieux de révolutionner la construction de logements sociaux. Le lauréat, Plurial Novilia, du groupe Action logement, a bénéficié de 9 mois d’incubation pour tester et valider son projet de construction béton en impression 3D. Ce jeudi 4 avril, l’entreprise présentait, avec ses partenaires, la fabrication d’un mur prototype. Plus qu’une volonté d’intégrer la technologie dans toutes les phases d’une construction, Viliaprint est un axe de réponse aux enjeux environnementaux, financiers et une solution en termes de temps de réalisation. Cette technique offre également une grande liberté architecturale.  

Un béton spécialement conçu pour le projet

« Nous espérons avoir le permis de construire d’ici trois mois », explique Jérôme Florentin, directeur de la maîtrise d’ouvrage Plurial Novilia. Il aura fallu 8 mois à l’Entreprise sociale pour l’habitat, entourée des experts de l’impression 3D, XtreeE, du cimentier Vicat, de l’agence Coste Architectures et du constructeur Demathieu Bard, pour mettre au point la fabrication et la logistique des murs destinés aux 5 maisons plein pied de Viliaprint. « Au début, nous faisions des éléments de quelques centimètres puis des formes de plus en plus complexes », continue Jérôme Florentin.

L’entreprise Vicat a dû travailler sur la consistance du béton : « l’encre [le béton, N.D.L.R] devait sortir figé dès l’impression, à la sortie de la tête d’impression, pour pouvoir aussitôt superposer les couches, explique Laurent Morniroli, le directeur de l’innovation appliquée. Structurellement, le mur doit être porteur donc nous avons intégré une lame à l’intérieur ».

En coupe, le mur béton fait environ 25 cm d’épaisseur et ses deux faces externes, de 3 à 4 cm. Cette structure creuse comporte en son centre, une autre lame béton de la même épaisseur, qui ondule d’un côté à l’autre, laissant la place à l’isolant. L’impression 3D permet de créer des formes creuses à l’intérieur pour insérer des poutres porteuses, par exemple ou faire passer des canalisations.

Liberté d’imagination

Chaque panneau imprimé fera la hauteur totale du mur fini, soit environ 2,6 mètres. S’il l’on peut créer les éléments internes du mur à l’infini, il en est de même pour l’aspect extérieur. Les architectes en charge du projet, Héloïse Colson et Emmanuel Coste, ont imaginé des façades arrondies !

Pour ce dernier, le mur béton en impression 3D « est une innovation puissante permettant la réalisation de lignes courbes ». Les façades Sud des maisons comporteront des baies vitrées pleine hauteur, sans linteaux au-dessus. A cette partie béton, les architectes ont ajouté un module en bois, sur la partie Nord des maisons : « ce qui est intéressant, c’est la liaison entre les matériaux traditionnels et les nouvelles technologies. Il faut utiliser les nouvelles technologies là où elles sont les plus pertinentes. Avec ce système, la construction est plus logique car on peut éviter les ponts thermiques ». 

Situées dans un écoquartier, les cinq pleins pieds Viliaprint se verront aussi coiffés d’une toiture végétale, avec une membrane d’étanchéité biosourcée. L’isolation, quant à elle, sera en chanvre.

Des maisons reproductibles

La fabrication en impression 3D permet une économie de matière de 50% : « Il n’y a aucune perte », s’accordent à dire les différents concepteurs du projet. En pratique, les éléments seront construits hors site par XtreeE, en intérieur, puis acheminés vers le chantier (certains éléments seront construits au lycée Arago de Reims qui a par ailleurs participé au projet). Fabriquer sur site, en extérieur, entrainerait un surcoût (système de chapiteau bâché, traitement de l’air) et des nuisances (bruit). Cette méthode de fabrication hors site, dans un local défini, permet également d’obtenir une « approche globale » du projet, tant en termes de coût que de délai de production. « Nous souhaitons faire des maisons reproductibles, explique Jérôme Florentin. Pour l’instant, deux machines existent ; il faut un délai de 10 mois mais plus tard, il en faudra deux. Des 4 000 €/m² habitable du début, nous sommes maintenant à environ 2 500 €. L’objectif serait d’être à 1 500/2 000 € dès la deuxième maison ».

Pour l’instant, Viliaprint est en phase de certification mais Plurial Novilia annonce d’ores et déjà que les travaux débuteront en février 2020.

Lise Chastang

Photo de Une : L. C.