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Jeffrey Alexander DIAZ FLOREZ la fabrication additive dans quelle mesure la tec

Jeffrey Alexander DIAZ FLOREZ la fabrication additive dans quelle mesure la technologie d’impression 3D à grande échelle peut contribuer à résoudre les besoins de logement? Rapport d’études Licence 3 Sous la direction de Babou BAZIE & Etienne BARRE Juin 2021 Sommaire Avant-propos Introduction Première Partie: Vers un nouveau mode de vie -Chapitre 1: La vie avant les révolutions industrielles 1.1 Contexte historique 1.2 L’architecture avant les révolutions industrielles -Chapitre 2: La première révolution industrielle 2.1 Contexte historique 2.2 L’architecture durant la première révolution industrielle -Chapitre 3: La deuxième révolution industrielle 3.1 Contexte historique 3.2 L’architecture durant la deuxième révolution industrielle -Chapitre 4: La troisième révolution industrielle 3.1 Contexte historique 3.2 L’architecture durant la troisième révolution industrielle Deuxième Partie: Les nuances de l’avenir -Chapitre 1: La quatrième révolution industrielle 1.1 Contexte 1.2 L’architecture 4.0 -Chapitre 2: L’imprimante 3D 1.1 Contexte 1.2 Projets -Chapitre 3: La place de l’architecte face à l’imprimante 3D Conclusion Bibliographie Iconographie Page de gauche [fig. 1] Détail façade de 30-st-mary-axe building de Norman Foster, londrès. 01 Avant propos : Chaque jour, les nouvelles technologies prennent une place plus importante dans la vie quotidienne de la société contemporaine. Presque toutes les activités réalisées par les êtres-humains sont influencées par les nouveaux outils technologiques qui permettent une connectivité instantanée abrégeant les distances entre chaque personne. Au cours des derniers siècles, la qualité de vie de l’être humain a radicalement changé. Une transition de la campagne à la ville est créée ; le monde vit une expansion urbaine sans précédent1 ; l’économie passe de l’agriculture et de l’élevage à l’activité industrielle… Tous ces changements sont attribués à l’arrivée de nouvelles technologies qui se sont multipliées de manière exponentielle au cours des dernières décennies. Cependant, ces avancées arrivent dans le dernier chapitre de l’histoire de l’humanité si l’on considère que le homo-sapiens est apparu il y a environ 200,000 ans et la première civilisation humaine – les Sumériens – en 3,500 avant J.-C.2 Cela signifie que l’être humain a vécu la majeure partie de son histoire dans des mauvaises conditions et ce n’est que ces dernières générations que l’on a pu atteindre un état de bien-être dans les pays les plus développés. Aujourd’hui, la société commence à expérimenter l’arrivée d’une nouvelle génération d’inventions qui visent à améliorer la qualité de vie des personnes. Également le rythme de vie de la société devient plus rapide et vise la résolution des problèmes historiques causés par l’homme, tels que le changement climatique. Cela, grâce à des stratégies telles que la mise en œuvre complète d’énergies renouvelables, la création de nouveaux moyens de transport et la construction low-tech3, nouvelles techniques et nouveaux matériaux de construction. L’architecture et la construction à l’époque actuelle ont des problèmes très importants à résoudre. D’un côté l’impact environnemental demeure Page de gauche [fig. 2] Détail façade de Leeza Soho building de Zaha Hadid, Pékin. 1 « Au fur et à mesure, la production alimentaire s’est améliorée, stimulant la croissance de la population et facilitant des concentrations humaines plus grandes. Ceci à finalement conduit à l’urbanisation et à la croissance des villes. » SCHWAB Klaus, La quatrième révolution industrielle, Bogotá, Éditions El tiempo editorial, 2016, p. 12 2 « Vers 3,500 avant J.-C., des villes de milliers d’habitants, avec des grands temples et un pouvoir central, surgirent en Mésopotamie. » La naissance de la civilisation, en National Geogra phic, [en ligne], [consulté le 06 mai 2021], disponible sur: https://historia.nationalgeographic. com.es/a/nacimiento-civilizacion_9526. 3 « Est low tech la technique qui est utile, durable et accessible/appropriable. Certain·es ajoutent également qu’elle est sobre, et utilise des matériaux locaux. » Low tech : face au tout-nu mérique, se réapproprier les technologies, Paris, Editions Ritimo, 2020, p. 5 03 fort présent ; d’un autre, il existe un manque de logement partout dans le monde4, même dans les pays les plus développes. Chaque année, les prix des logements augmentent et l’accès à ceux-ci devient de plus en plus difficile. Voici pourquoi il est nécessaire de trouver une méthode plus rapide et plus économique de construction. L’objectif de ce rapport d’étude est d’analyser une nouvelle méthode de construction qui pourrait aider à améliorer les problèmes antérieurement décrits. Il s’agit d’un outil qui naît à la suite du début de la quatrième révolution industrielle, c’est à dire, de la méthode de fabrication additive, plus connu sous le nom d’impression en 3D. Un outil qui rassemble l’homme et la machine, créant une nouvelle façon de construire, changeant ainsi la façon de concevoir l’architecture. Toutefois, cela soulève de nombreuses questions qui entraînent à repenser la place de l’architecte dans cette architecture 4.0.5 Page de droite [fig. 3] façade musée des sciences, Valence. 4 The world economic forum, « The world needs to build 2 billion new homes over the next 80 years » , mars 2018 2016, [en ligne], [consulté le 5 janvier 2021], disponible sur: https:// www.weforum.org/agenda/2018/03/the-world-needs-to-build-more-than-two-billion-new- homes-over-the-next-80-years. 5 « Conception paramétrique, modélisation de l’information du bâtiment, fabrication assistée par ordinateur – ces termes représentent le changement numérique dans l’architec ture 4.0 » SAUERBREI Carsten, Architecture 4.0, juilliet 2017 , [en ligne], [consulté le 12 janvier 2021], disponible sur: https://www.world-architects.com/en/architecture-news/insight/archi tecture-4-0. 04 Introduction : La série d’inventions qui ont déclenché un changement sans précédent dans la société, a été cataloguée en trois révolutions industrielles commençant au XVIIIe siècle jusqu’à nos jours.6 La plupart de ces avancées ont été conçues en Europe et se sont ensuite étendues au monde entier. Aujourd’hui, la création et le développement de nouvelles technologies numériques commencent à construire les bases de la quatrième révolution industrielle. Cette dernière s’approche, et c’est ainsi qu’apparaît le concept d’architecture 4.0, s’agit de la mise en œuvre de nouvelles technologies permettant une meilleure gestion du projet, comme l’intelligence artificielle (IA) ou le building information modeling (BIM). Tous les deux prennent une place prépondérante au sein des avancées technologiques ; en revanche, il y a un nouvel outil qui se distingue parmi tous les autres grâce à ses qualités, il s’agit des imprimantes 3D à grande échelle. L’imprimante 3D permet de construire en quelques jours un édifice qui d’habitude prendrait beaucoup plus de temps, alors, cela réduit le coût de construction. En outre, utilisant différents types de matériaux, l’imprimante 3D offre une liberté encore plus grande dans la conception de l’architecture, car elle permet de façonner tout type de géométrie complexe qui, auparavant, nécessitait d’un très haut niveau de savoir-faire. Jadis, les bâtisseurs étaient limités à la mise en œuvre de formes appartenant à la géométrie classique, afin de respecter une économie des moyens et une plus grande efficacité sur le chantier. Cela a donné une certaine monotonie aux ambiances intérieures dans la plupart des édifices, surtout dans ceux qui ont été érigés en masse durant toute la période l’après-guerre. [Voir figure 4] Avec le déploiement des imprimantes 3D, les règles du jeu changent, désormais, elles permettent aux architectes une expérimentation plus large grâce à un gamme plus large de formes géométriques. Cette nouvelle expérimentation va enrichir l’architecture contemporaine en la dotant de projets plus créatifs qui dépassent les anciens standards de construction. [Voir figure 5] De plus en plus, un grand nombre d’entreprises s’associent au développement des nouveaux prototypes. La précision et la vitesse de construction sont améliorées, ainsi que la recherche de nouveaux matériaux permettant la conception d’une nouvelle architecture [fig. 4] Un habitat collectif vu de l’intérieur. [fig. 5] Hotel Azulik, Tulum 6 « La première révolution industrielle s’étendait de 1760 à 1840, [...] marquant le dé but de la production mécanique. La seconde révolution industrielle, entre la fin du XIXe et le début du XXe siècle, a rendu possible la pro duction de masse. [...] La troisième révolution industrielle a commencé dans les années 1960. » SCHWAB Klaus, La quatrième révolution in dustrielle, Bogotá, Éditions El tiempo editorial, 2016, p. 11 7 La maison TECLA est un projett deve loppe en 2017 par l’entreprise d’imprimentes 3D WASP située à Massa Lombarda, Italie. 06 07 industrialisée, plus intelligente et écologiquement durable. Dans certains pays du monde, on commence à expérimenter la conception d’une nouvelle architecture proposant différents matériaux et de nouvelles techniques de construction. Cela rappelle les diverses révolutions industrielles précédentes dont l’Europe se distingue par ses avancées dans l’expérimentation. En ce qui concerne la quatrième révolution industrielle, les ouvrages sont très restreints. Il n’y a pas autant de documents qui traitent de ce sujet, car pour le moment cela s’agit plutôt de la spéculation. Toutefois, Klaus Schwab, académicien mondialement reconnu pour avoir créé le World Economic Forum, a identifié en 2016, les principes qui régiraient la quatrième Révolution industrielle, Soulignant alors l’imprimante 3D comme l’un des piliers de cette révolution.8 Compte tenu de l’ampleur du changement à venir, cela nous amène à nous demander dans quelle mesure la technologie d’impression 3D à grande échelle peut contribuer à résoudre les besoins de logement? Pour répondre à cette question, il faut d’abord comprendre comment la dimension du logement s’est manifestée à travers les différentes révolutions industrielles, dans le but de la situer dans le contexte de la quatrième Révolution industrielle. 8 uploads/Industriel/la-fabrication-additive 1 .pdf