Construction

Une maison construite par des robots

Des chercheurs s’installeront dès le mois de mai dans un logement d’un nouveau genre, sur le campus de l’Empa, le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche basé à Dübendorf

Les alvéoles au plafond, inspirés de l’univers du sculpteur Hans Ruedi Giger, donnent au salon une touche surréaliste. «C’est surtout pour montrer de quoi les robots sont capables», souligne Matthias Kohler, architecte à l’EPFZ responsable de la conception de la maison DFAB (pour digital fabrication). A Dübendorf, le centre de recherche et d’innovation Nest (Next Evolution in Sustainable Building Technologies) a inauguré fin février un logement non seulement conçu par ordinateur, mais aussi construit à l’aide de procédés numériques.

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Contributions d'une trentaine d'entreprises

Cet appartement de 200 mètres carrés, bâti sur trois étages sur le toit du centre Nest, sert de laboratoire pour l’habitat du futur. Entre les murs de la maison DFAB s’affairent depuis plusieurs années des chercheurs de huit chaires différentes de l’Ecole polytechnique zurichoise – programmeurs de robots, spécialistes en matériaux et ingénieurs en bâtiment –, tous rattachés au Pôle de recherche national «fabrication numérique». Ils collaborent avec des professionnels de l’industrie et une trentaine d’entreprises pour tester les dernières avancées numériques dans la construction. Un domaine encore au stade des balbutiements.

«Dans l’industrie de la construction, on observe la numérisation avec un certain scepticisme. Notre travail permet d’avoir une idée concrète du potentiel de la robotique dans ce secteur», souligne Matthias Kohler. L’architecte n’en doute pas: la numérisation va transformer les métiers de la construction. «Il y aura sans doute moins de travail pénible, corporel. Mais tout ne sera pas automatisé. Nous avons besoin de spécialistes pour diriger les machines, mais aussi d’artisans. Pour concevoir nos poutres par exemple, nous avons fait appel à un charpentier», explique Matthias Kohler.

Gagner en efficacité, en temps, en durabilité,

Mais, plutôt que d’aller vers une standardisation, il estime que ces nouveaux procédés élargissent le champ des possibles et rendent plus créatifs. Ainsi, la robotique permet de s’affranchir des angles droits et d’aller vers des formes et des structures plus complexes, comme l’échafaudage de poutres en zigzag qui donne aux étages supérieurs de la maison DFAB des allures de chalet sophistiqué. La pièce principale, à la fois cuisine, salle à manger et salon, se déroule le long d’un mur central qui ondule. Pour réaliser cette cloison aux formes atypiques, il a fallu l’aide d’une machine de 2 mètres dotée d’un bras articulé et montée sur des chenilles. Ce robot appelé «In Situ Fabricator» a soudé entre elles de fines barres d’acier pour former une structure dans laquelle on a ensuite coulé du ciment. Par rapport à un coffrage classique en bois, ce procédé a permis d’économiser de grandes quantités de ciment.

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La numérisation permet de gagner en efficacité, en temps, en durabilité, expliquent les chercheurs. Le plancher de la maison DFAB, par exemple, a nécessité un tiers du matériau employé d’ordinaire pour une dalle de béton classique. Pour l’instant, ces robots de chantier ne s’activent que sur le campus de Dübendorf. Mais les chercheurs de l’EPFZ sont convaincus qu’à l’avenir ils s’intégreront à toutes les étapes de la construction d’une maison. Les coûts de la construction se montent à 2,4 millions répartis entre les partenaires industriels et l’EPFZ.

En mai, quatre employés de l’Empa, le Laboratoire fédéral d’essai des matériaux et de recherche, emménageront dans ce logement. Ainsi, ils pourront tester en conditions réelles des innovations qui n’existent pas encore sur le marché. C’est un autre aspect de ce projet: l’habitat intelligent. Lampes, stores et appareils électroménagers sont équipés de terminaux et connectés à un réseau, ce qui permet aux habitants d’effectuer des réglages par commande vocale. La numérisation sert aussi à optimiser le chauffage et la distribution de l’eau, permettant des économies jusqu’à 40% par rapport à un système classique. Enfin, des modules photovoltaïques sur le toit donnent «une fois et demie plus d’électricité» que ce que la maison consomme.

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