Minimass est une 3D

Andy Coward conçoit un nouveau type de poutre hybride minimaliste.

Katherine Martinko est une experte en mode de vie durable. Elle est titulaire d'un diplôme en littérature anglaise et en histoire de l'Université de Toronto.

Minimasse

J'ai qualifié les bâtiments imprimés en 3D de solution à la recherche d'un problème. Dans un article récent sur les maisons imprimées en 3D, Belinda Carr, experte en technologie du bâtiment, a rétorqué qu'« il s'agit d'une industrie tellement nouvelle et il y a tellement de recherche et d'innovation en cours que c'est une industrie extrêmement passionnante ».

En très peu de temps, elle a eu raison, comme je l'ai appris du professeur australien Philip Oldfield à propos de Minimass, une poutre en béton imprimée en 3D qui est en effet une solution à un problème. Il est conçu par Andy Coward de Net Zero Projects Limited ; il est titulaire d'un diplôme de première classe en génie civil et structurel de l'Université de Cambridge et possède plus de 15 ans d'expérience dans la conception et la construction. Avant d'inventer Minimass, il a occupé des postes de direction au sein du groupe Bjarke Ingels à Copenhague en tant que directeur de l'ingénierie et chez Foster + Partners à Londres en tant qu'associé.

Il raconte à Treehugger : "Mon travail est né de la frustration de constater que le potentiel de l'impression 3D était gaspillé. Je me suis donc mis au défi de trouver une manière intelligente d'utiliser ces techniques."

Minimasse

Le béton armé a une empreinte carbone importante en raison de la chimie et de la chaleur nécessaire à la fabrication du ciment, qui est mélangé avec du sable et des granulats pour fabriquer le béton. Le béton est excellent en compression, ce qui arrive au sommet de la poutre ; l'armature en acier au bas de la poutre est en traction.

La majeure partie du béton au milieu ne fait guère plus que fournir la distance requise entre le haut de la poutre et le bas. C'est pourquoi chaque année, lors de la Journée de la gaufre suédoise, je suis si enthousiasmé par les dalles gaufrées, qui éliminent le plus de béton possible et ont de longues portées. Hélas, ils sont tombés en disgrâce parce qu’ils nécessitent beaucoup de main d’œuvre.

Minimasse

Ce que Coward a fait de si remarquable, c'est qu'il a conçu une poutre que vous n'essaieriez jamais de construire de manière conventionnelle en raison de la complexité du coffrage requis, mais qui peut être facilement extraite d'une imprimante 3D. Il a un morceau de béton en haut pour la compression, des triangles de béton pour agir comme une âme et séparer le haut en compression du bas, et a utilisé un câble post-tendu au lieu d'un renforcement conventionnel en tension comme fond.

Minimasse

Non seulement la quantité de béton nécessaire est réduite de 78 %, mais il y a également une réduction de 70 % des armatures en acier. Et bien sûr, avec l’impression 3D, il n’y a pas de coffrage : une économie non négligeable. Coward affirme également que "la nouvelle technique d'impression 3D libère le potentiel de cette conception en permettant la fabrication de ces poutres à une fraction du coût des moyens traditionnels".

MOSSOT / Wikimedia Commons / CC BY-SA 4.0

Coward note que c'est le même principe que celui que l'on retrouve dans les ponts, comme le Pont du Truc de la Fare de Michel Virlogeux en France, également un mélange de béton et d'acier.

La merveille est la réduction spectaculaire du besoin en béton, responsable de plus de 7 % des émissions mondiales de dioxyde de carbone (CO2), et en acier, responsable de jusqu'à 9 % des émissions de CO2. Mais où utiliser une telle poutre ? Coward dit à Treehugger :

Photographie Prakash Patel

C'est un point très intéressant. Les dalles en bois lamellé-croisé (CLT) sont bidirectionnelles, ce qui signifie qu'elles peuvent être supportées sur des colonnes sans poutres, mais sont limitées à environ 6 mètres ou 20 pieds. Pour résoudre ce problème, de nombreux concepteurs utilisent des poutres en bois lamellé-collé, comme nous l'avons récemment montré à l'Apex Plaza de William McDonough + Partners à Charlottesville, en Virginie. C'étaient de grosses poutres klaxonnantes avec beaucoup de bois dedans. Même si le bois a une très faible empreinte carbone par rapport à la construction conventionnelle en béton, il a néanmoins un impact.

Ed Reeve

C'est l'une des raisons pour lesquelles même le maître du bois massif, Waugh Thistleton, a utilisé un hybride de poutres en acier pour son projet du 6 Orsman Road. Ils disposaient de portées plus longues et pouvaient perforer les poutres pleines de trous et faire passer des services à travers elles plutôt qu'en dessous.