Construire numériquement, habiter numériquement
La DFAB HOUSE est officiellement inaugurée aujourd'hui sur le b?timent NEST de l'Empa et de l'Eawag à Dübendorf. Il s'agit de la première "maison" habitée au monde qui a non seulement été planifiée numériquement, mais aussi - avec des robots et des imprimantes 3D - construite en grande partie numériquement. Les technologies de construction utilisées ont été développées par des chercheurs de l'ETH Zurich en collaboration avec des partenaires industriels.
Un plafond en béton finement articulé - coulé dans des coffrages imprimés en 3D - et un mur en béton incurvé, réalisé par un robot de construction, caractérisent l'architecture du salon, dont l'esthétique rappelle de loin les plateaux de tournage de l'artiste suisse HR Giger. Sur simple appel, les stores s'ouvrent comme par magie et la bouilloire prépare l'eau pour le thé. Ce qui ressemble à un film de science-fiction est une réalité à Dübendorf : aujourd'hui, la DFAB HOUSE, à la fois intelligente et largement con?ue et construite de manière numérique, ouvre ses portes pour la première fois.
Du laboratoire à l'application architecturale
La "maison d'habitation" de trois étages tr?ne sur la plus haute des trois plates-formes du NEST. Sur ce b?timent modulaire de recherche et d'innovation de l'Empa et de l'Eawag, les chercheurs peuvent, en collaboration avec des partenaires industriels, tester de nouvelles technologies de construction et d'énergie dans des conditions réelles. NEST se compose d'un noyau central auquel différents modules de b?timent - appelés unités - peuvent être rattachés.
Pour la construction de l'unité DFAB HOUSE, des chercheurs de huit chaires de l'ETH Zurich ont, dans le cadre du p?le de recherche national (PRN) "Fabrication numérique" et en collaboration avec des partenaires industriels, fait passer pour la première fois plusieurs technologies de construction numériques inédites du laboratoire à des applications réelles (voir la fiche d'information "Fabrication numérique"). Les technologies numériques ont pour objectif de rendre la planification et la construction non seulement plus efficaces, mais aussi plus durables. Par exemple, le plafond de l'étage de la DFAB HOUSE, con?u numériquement, est tellement optimisé sur le plan statique et structurel qu'il permet d'économiser des quantités considérables de matériaux par rapport à un plafond en béton traditionnel. Les technologies ouvrent également de nouvelles possibilités en termes de conception. Ainsi, les deux étages supérieurs sont caractérisés par des cadres en bois qui ont été fabriqués à l'aide de deux robots de construction et disposés selon une géométrie complexe.
"Le potentiel architectural des technologies de construction numérique est immense. Mais malheureusement, ces technologies n'arrivent encore que rarement sur les chantiers. Avec la DFAB HOUSE, nous parvenons à expérimenter de nouvelles technologies main dans la main avec l'industrie et à accélérer ainsi le transfert de la recherche vers la pratique", explique Matthias Kohler, professeur d'architecture et de fabrication numérique à l'ETH.
DFAB HOUSE se trouve sur la plus haute des trois plates-formes du b?timent NEST. DFAB HOUSE se trouve sur la plus haute des trois plates-formes du b?timent NEST.
Une maison intelligente
Dans environ deux mois, les premiers résidents emménageront dans la DFAB HOUSE. Il s'agit d'h?tes académiques de l'Empa et de l'Eawag. Dans la DFAB HOUSE, ils vivront dans une maison intelligente. Un consortium d'entreprises dirigé par digitalSTROM AG a installé dans la DFAB HOUSE les premières solutions de maison intelligente (voir la fiche d'information sur l'habitat numérique), basées sur la plateforme indépendante du fabricant digitalSTROM. Celles-ci comprennent entre autres une protection intelligente et à plusieurs niveaux contre les effractions, des possibilités d'éblouissement et d'ombrage automatisées et la dernière génération d'appareils ménagers intelligents en réseau.
DFAB HOUSE n'est toutefois pas seulement intelligente en termes d'électronique domestique, mais aussi en termes de gestion de l'énergie : les panneaux photovolta?ques installés sur le toit fournissent en moyenne annuelle environ une fois et demie la quantité d'électricité que l'unité consommera elle-même. Une commande intelligente coordonne toutes les consommations et veille à ce qu'il n'y ait pas de pics de charge.
Deux idées de start-up, accompagnées par des chercheurs de l'Empa et de l'Eawag, permettent en outre d'économiser de l'énergie : D'une part, la chaleur des eaux usées, qui serait autrement perdue, est récupérée directement dans les bacs à douche gr?ce à des échangeurs de chaleur, et d'autre part, lorsque l'eau chaude n'est pas utilisée, elle s'écoule des conduites et retourne dans le chauffe-eau au lieu de refroidir dans les conduites d'eau. Cette méthode permet non seulement d'économiser de l'énergie et de l'eau, mais aussi de réduire le risque de formation de bactéries dans les conduites.
La recherche et l'économie apprennent l'une de l'autre
La sixième unité du b?timent de recherche et d'innovation NEST est un bon exemple de la collaboration entre les chercheurs et l'industrie qui donne naissance à des solutions d'avenir. "La réalisation d'un projet de construction tel que la DFAB HOUSE est le point de rencontre entre les méthodes de construction traditionnelles et les nouveaux concepts du monde numérique. Le passage de la planche à dessin numérique à la construction réelle a mis au défi les scientifiques et les professionnels. Gr?ce à un dialogue constructif, des idées visionnaires ont pu être mises en pratique et nous espérons qu'elles seront bient?t utilisées dans le secteur de la construction", déclare Gian-Luca Bona, directeur de l'Empa.