Inauguration de Viliaprint : l’impression 3D réussit son examen d’entrée dans la construction de logement social

Plurial Novilia inaugure le 2 juin les 5 premières maisons entièrement réalisées en mix impression 3D béton et éléments préfabriqués hors-site. Un modèle entièrement reproductible et qui sera partagé au sein d’Action Logement pour un déploiement élargi partout en France.

• Après 4 années d’expérimentation, le projet Viliaprint mixant impression 3D béton et éléments préfabriqués hors-site sort de terre ;
• Les 5 maisons locatives (T3 au T5) qui ont été réalisées au cœur de l’écoquartier de Réma’Vert ont permis de valider la pertinence de l’approche portée par Plurial Novilia et ses partenaires en phase opérationnelle ;
• Certifié ATEx par le CSTB, le processus ouvre de nouvelles perspectives en matière de construction de logements sociaux, même si certains points techniques doivent encore être affinés pour renforcer davantage l’efficacité de la démarche.

Comme l’explique Alain Nicole, Directeur Général de Plurial Novilia, « au bout de 4 années d’un travail acharné, c’est une vraie satisfaction pour nous de voir le projet Viliaprint enfin concrétisé. Tous les objectifs que nous nous étions fixés tant en termes de technique constructive que de modèle économique sont en passe d’être atteints : l’impression 3D a fait ses preuves en phase opérationnelle et ouvre des perspectives réjouissantes pour notre secteur, en matière de performances comme de délais de réalisation ».

Viliaprint a en effet permis de démontrer la pertinence de l’approche globale de Plurial Novilia et de ses partenaires, aussi bien en termes de souplesse architecturale (intégration de courbes, paraboles, ellipses...) que de performances (étanchéité, résistance aux chocs, performance énergétique...), que de délais de construction puisqu’à terme, l’industrialisation du processus permettra de réduire grandement la durée des projets. En outre, l’assemblage de murs préfabriqués en usine permet de réduire grandement la pénibilité pour les équipes et les nuisances pour les riverains.

Pour Jérôme Florentin, Directeur de la Maîtrise d’Ouvrage chez Plurial Novilia : « notre plus grande fierté dans le cadre de Viliaprint est que cette innovation a permis de démontrer que l’impression 3D est parfaitement compatible avec notre vision d’un habitat social de haute qualité, atypique, confortable et performant. Ce procédé demande évidemment une certaine acculturation des acteurs en phase de conception comme en phase de réalisation. Il faut former des entreprises, adapter les filières et renforcer les circuits courts. Mais les performances plaident en faveur de cette technologie : si la volonté politique suit et si les bailleurs se saisissent du procédé, l’impression 3D est promise à un bel avenir ».

Parallèlement à la réalisation des 5 maisons sur Réma’Vert, Plurial Novilia a d’ailleurs mis au point un dossier technique complet qui peut être mis à disposition de l’ensemble des bailleurs sociaux réunis au sein d’Action Logement qui souhaiteraient à leur tour développer des opérations similaires.

Le procédé ayant été par ailleurs certifié ATEx par le CSTB, tous les freins semblent désormais levés pour une adoption massive de ce procédé constructif par les acteurs du logement social.

Un projet collectif aux multiples ambitions

A travers Viliaprint, Plurial Novilia a souhaité repartir d’une feuille blanche et imaginer ce qu’il serait possible de faire en matière de logement social grâce à la technologie de l’impression 3D imaginée par XtreeE. Tous les curseurs ont ensuite été poussés au maximum, en conception comme en réalisation, dans une optique de reproductibilité et de partage d’expérience avec les autres bailleurs.

L’outil de conception numérique offrant une grande liberté architecturale, un travail original a pu être mené avec le cabinet Coste Architectures autour de la conception des maisons.

Parallèlement, un objectif de réduction de 40 à 70% du volume d’encre (béton spécifique) fournie par Vicat a été fixé, grâce à l’optimisation des vêtures et des structures, en produisant davantage de creux que de pleins.

En phase de réalisation, assurée par les entreprises Demathieu Bard Construction, Le Bâtiment Associé et Soprema ainsi que leurs sous-traitants, plusieurs objectifs ont été fixés – et atteints - notamment la réduction des délais de construction.

En outre, le déploiement de la solution a permis de réduire la pénibilité pour les équipes et les nuisances pour les riverains.

Enfin, de nombreux équipements ont été intégrés au bâti afin d’en renforcer encore les performances et la qualité d’usage à tous les niveaux tels que les pompes à chaleur Atlantic.

Les dimensions de Viliaprint

• Un projet à dimension sociale, visant à mettre l’impression 3D au service de la fonctionnalité du logement, du confort de ses occupants et du développement des territoires.
• Un projet à dimension économique, ayant permis de certifier une nouvelle technique de construction avec la volonté de la rendre reproductible, à travers un modèle économique pérenne.
• Un projet durable, ayant permis de valoriser les atouts de l’impression 3D en phase de chantier, aussi bien sur un plan environnemental (économies de matière, filière sèche...) que sur un plan sociétal (réduction de la pénibilité pour les équipes, réduction des nuisances pour les riverains...).

Les grandes étapes du projet

Mai 2018 : Viliaprint, multiple lauréat des appels à projets innovants

Viliaprint a été sélectionné en mai 2018 par la Caisse des Dépôts et l’USH dans le cadre de l’appel à projets « Architecture de la Transformation 2018 ». Ouverte à tous les bailleurs sociaux, cette initiative vise à faire émerger de nouvelles réponses architecturales, techniques et organisationnelles au service du logement social et intermédiaire - des réponses réplicables et qui seront partagées avec l’ensemble des bailleurs sociaux. Choisi parmi plus de 40 projets, Viliaprint a d’abord bénéficié d’un premier accompagnement du Hack’Archi, un atelier d’innovation ouverte, mobilisant autour d’eux 70 étudiants de formations variées, puis est passé pendant 9 mois en phase d’incubation afin de tester les solutions et valider les modalités de leur généralisation au sein du LabCDC, l’incubateur de projets innovants du groupe Caisse des Dépôts. Le projet a également obtenu le coup de cœur du jury d’ALINOV, le fonds d’innovation d’Action Logement.

Avril 2019 : impression des premiers prototypes de murs

Afin de tester « in situ » la fiabilité du concept, Plurial Novilia et XtreeE ont imprimé plusieurs prototypes de murs en béton 3D. Un important travail a été mené sur le béton, fourni et spécialement développé par le groupe cimentier Vicat – un mortier haute performance directement transformé dans la tête d’impression du robot de XtreeE. Les différents prototypes ont permis d’affiner le mélange afin de renforcer l’étanchéité ou la résistance aux chocs des murs - mais aussi de valider l’essentiel des intuitions de départ.

Novembre 2020 : obtention de la certification ATEx

La législation ne permettant pas d’utiliser d’éléments imprimés 3D comme éléments intégrés à la structure porteuse d’une construction, Plurial Novilia et XtreeE ont demandé au CSTB (Centre Scientifique et Technique du Bâtiment) de valider le principe technique imaginé à travers la certification ATEx. L’avis favorable, rendu après de nombreux échanges et ajustements techniques, a également permis de valider l’assurabilité du projet immobilier et par effet direct la possibilité de mise en location des maisons imprimées.

Juin 2021 : liaisonnage des murs et montage des maisons

Après 3 années de tests et de préparation, Viliaprint est rentré en phase opérationnelle à l’été 2021 avec le premier liaisonnage de murs imprimés en béton - et donc le montage des premières maisons. Sur la parcelle, tout était prêt pour accueillir les murs imprimés : les fondations avaient été réalisées, tout comme le dallage et la structure de poteaux et de poutres. Ne restaient plus que la pose et le liaisonnage à effectuer. Outre le chef de chantier, un chef d’équipe et deux maçons coffreurs expérimentés ont supervisé cette opération nécessitant un grutage au millimètre. Le montage sur site des murs a pris à peine plus d’une demi-journée pour une maison de plain-pied.