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Impression 3D béton dans un projet de bâtiment : études, ATEx et questions à poser avant de signer

Julien 5 min

De quoi parle-t-on quand on imprime un bâtiment

L’impression 3D dans la construction regroupe plusieurs technologies. L’article de Wikipédia consacré au sujet en distingue trois : le contour crafting, qui extrude un matériau couche par couche ; l’impression sur lit de sable, qui lie une poudre par un liant (binder jetting) ; le dépôt de métal par arc électrique (WAAM).

La même source cite des réalisations variées, parmi lesquelles des récifs artificiels en béton imprimés par l’entreprise française XTreeE au large du Cap d’Agde, et un bâtiment imprimé en 2017 à Copenhague, présenté comme le premier d’Europe.

Les avantages potentiels avancés par la même source sont une construction plus rapide, des coûts de main-d’œuvre réduits, une complexité et une précision accrues, et moins de déchets. Pour un maître d’ouvrage, ces arguments se vérifient projet par projet. Ils ne remplacent pas les justifications techniques.

Pourquoi le procédé demande un dossier spécifique

Un mur imprimé n’est pas décrit de la même façon qu’un mur maçonné ou banché. Le matériau, la façon dont les couches adhèrent entre elles, la place des armatures éventuelles et les tolérances dépendent du procédé et de son réglage. Avant d’engager la conception, il faut demander au contrôleur technique sur quels documents il fondera son avis.

Pour ces situations, le CSTB propose l’Appréciation Technique d’Expérimentation. Selon sa page de présentation, l’ATEx est « une démarche volontaire » qui consiste en une évaluation par un groupe d’experts de « toute technique innovante de construction » ou de « concepts architecturaux originaux ». Elle apporte « aux maîtres d’œuvre, assureurs et contrôleurs techniques une opinion éclairée d’experts » sur les risques liés à l’expérimentation.

Les trois cas d’ATEx

Ce que le comité examine

Le comité d’ATEx, réuni selon l’innovation, évalue le dossier principalement sur la sécurité, la faisabilité et le risque de désordres. L’avis peut être favorable ou défavorable. Pour un cas « b », le CSTB demande notamment la nature, l’importance et la localisation du chantier, une description détaillée de la technique et ses justifications d’aptitude à l’emploi, ainsi que la désignation du maître d’ouvrage et du contrôleur technique.

Le CSTB indique aussi que l’ATEx peut être engagée dès la phase de conception, et qu’elle permet de constituer des références utiles avant une éventuelle demande d’Avis Technique.

Ce que le bureau d’études vérifie

Que le procédé fasse ou non l’objet d’une ATEx, l’ouvrage reste calculé. Le rôle du bureau d’études structure porte sur quatre points.

Les hypothèses du procédé

Les caractéristiques du matériau imprimé et des interfaces entre couches viennent du fournisseur du procédé et de ses essais. Le bureau d’études vérifie qu’elles sont documentées, qu’elles correspondent au domaine d’emploi annoncé et qu’elles sont reprises de façon cohérente dans les calculs.

Les liaisons avec le reste de l’ouvrage

Un élément imprimé s’appuie sur des fondations, reçoit un plancher, une charpente ou des menuiseries. Ces liaisons se dessinent et se justifient comme ailleurs. C’est souvent là que se concentrent les questions, plus que dans le mur lui-même.

L’existant, quand le projet s’y raccorde

Une extension imprimée contre un bâtiment ancien suppose de connaître la géométrie réelle de celui-ci. Un relevé 3D fournit cette base : nuage de points, puis maquette sur laquelle le projet est calé. Le relevé ne remplace pas l’étude : il fournit la géométrie, les calculs restent une mission distincte.

La cohérence du dossier remis aux tiers

Le contrôleur technique et l’assureur lisent le même dossier. Les notes de calcul, les plans et la description du procédé doivent dire la même chose. Une divergence entre la fiche du fournisseur et les hypothèses du calcul se règle avant la consultation des entreprises.

Côté chantier et équipement

L’impression sur site suppose une machine, son alimentation en matériau, des accès et un phasage avec les autres corps d’état. Ces sujets relèvent de l’organisation du chantier plus que du calcul, mais ils pèsent sur le planning. Pour les questions d’équipement de chantier, de logistique et de production, le site Technocentre 3D permet de décrire le besoin (chantier, flux, contrainte) et de le faire transmettre ; le site précise que l’échange sert à cadrer le besoin, pas à vendre une machine.

Côté études, Hestia Ingénierie lit la demande et revient pour cadrer la mission. Les études de structures décrivent la démarche, et le formulaire de contact permet de décrire le besoin, le site ou le projet et la période visée.

Questions fréquentes

L’ATEx est-elle obligatoire ?

Non. Le CSTB la présente comme une démarche volontaire. Elle sert à donner aux maîtres d’œuvre, aux assureurs et aux contrôleurs techniques un avis d’experts sur les risques d’une technique innovante, ce qui facilite les premières réalisations.

Quelle différence entre ATEx et Avis Technique ?

L’ATEx encadre une expérimentation : un procédé sur une durée limitée, ou un chantier précis. Selon le CSTB, les premières réalisations ayant reçu une ATEx favorable constituent des références utiles avant une demande d’Avis Technique.

Le bureau d’études peut-il s’appuyer sur les seules données du fournisseur ?

Il s’en sert comme hypothèses, mais il vérifie qu’elles sont documentées par des essais, qu’elles couvrent l’usage prévu et qu’elles sont cohérentes avec le reste du dossier.

Sources