Premiers logements collectifs imprimés en 3D – partie 2 de 3

Leamington est située sur la rive nord du lac Érié, dans la région la plus au sud du Canada. Surnommée « la capitale canadienne de la tomate », Leamington a accueilli l’équipe du premier projet de construction de logements collectifs imprimés en 3D au Canada. La ville lui a offert beaucoup plus qu’un climat chaud et une longue saison de construction.

« Je savais que la ville avait suffisamment d’infrastructures pour soutenir les efforts nécessaires à la concrétisation de cet aménagement, explique Fiona Coughlin, responsable du projet des premiers logements imprimés en 3D au Canada et directrice générale d’Habitat pour l’humanité Windsor-Essex. Je me doutais aussi que des terrains seraient disponibles ».

« J’ai été ravie qu’Habitat pour l’humanité nous choisisse encore pour un projet de construction, a déclaré Hilda MacDonald, mairesse de Leamington. Les autres logements construits par cet organisme ont connu un grand succès. Par ailleurs, nous avons une merveilleuse relation de travail avec Fiona et son équipe ».

L’ensemble résidentiel a aussi contribué à répondre au besoin de logements abordables de la ville.

« Le revenu moyen des ménages de Leamington est le plus bas de la région. La population a besoin d’aide », explique Hilda.

Hilda a mis Fiona en contact avec The Bridge Youth Resource Centre après que celle-ci lui a expliqué son projet et son échéancier.

« Je savais que l’équipe en était aux premières étapes de l’aménagement prévu et que les services étaient déjà en place sur leur terrain. Disposer des infrastructures lui permettrait de gagner beaucoup de temps ».

Hilda savait aussi que les 2 organismes avaient un objectif commun : aider les personnes en situation d’instabilité de logement.

« Selon moi, les 2 organisations se complétaient parfaitement, affirme-t-elle. Je les ai donc présentées par voie électronique. »

Un pont vers le logement abordable

L’organisme The Bridge Youth Resource Centre offre des ressources et des services globaux aux jeunes de la région de Leamington. Son but est de les aider à atteindre leurs objectifs. Il s’agit notamment de soutien en santé mentale et en toxicomanie et d’aide à l’emploi et à l’éducation. On y encourage les jeunes à nouer des liens avec leur collectivité.

« Les jeunes que nous aidons sont confrontés à un grand manque de logements, explique Krista Rempel, directrice générale. Nous voulons nous assurer qu’ils ont un endroit sécuritaire où aller. »

En janvier 2020, l’organisme The Bridge Youth Resource Centre a franchi la première étape d’une stratégie de logement à long terme. Il a ouvert l’établissement Quiring Family Fresh Start Housing, qui offre des logements temporaires aux jeunes de 16 à 24 ans.

Un peu plus d’un an plus tard, Krista a reçu un courriel d’Hilda concernant le projet de construction d’habitations imprimées en 3D.

« Les échéances de Fiona très serrées et nous voulions faire tout ce que nous pouvions afin de réaliser ce projet. »

« L’occupation est l’une des étapes clés pour démontrer la viabilité de logements novateurs », raconte Fiona.

« Autrement, ce n’est qu’une expérimentation. »

Fiona et son équipe ont rencontré des représentants de tous les services municipaux qui pourraient être impliqués dans le projet.

« Tout le monde a compris qu’il ne s’agissait pas d’un jeu d’enfant », dit-elle.

« Des activités préalables à la planification aux inspections sur place, notre service d’urbanisme a travaillé main dans la main avec l’équipe d’impression 3D », explique Hilda.

Un projet semblable, mais différent

« Nous travaillons depuis toujours comme une seule et même famille », affirme Fiona.

Habitat a dû redéfinir le mot famille avec ce projet de construction par impression 3D pour intégrer The Bridge Youth Resource Centre.

« Nous avons travaillé avec le centre The Bridge, qui nous a donné de son temps.

C’était semblable à un projet d’Habitat, tout en étant unique à tous les égards. Il y a une belle analogie entre la collaboration et les logements. »

Construire, tester, répéter

Ian Arthur est le fondateur de Nidus3D, une entreprise de construction par impression. En voyant arriver les imprimantes, il s’est réjoui de la grandeur du chantier de The Bridge Youth Resource Centre.

L’équipement est très, très grand; il est donc important d’avoir suffisamment d’espace pour le sortir des camions et le placer quelque part avant de l’assembler.

Nous avons essayé de repousser les limites de ce que nous pouvions faire avec la technologie.

Le chantier faisait un peu plus de 2 fois et demie la taille de l’imprimante, de sorte qu’Ian a dû créer 2 positions pour l’imprimante.

La dalle de fondation renforcée était déjà construite. Ainsi, Ian et son équipe ont installé et calibré l’imprimante en fonction de la forme et de la taille de la dalle.

Du point de vue technique, l’un des aspects les plus difficiles de la construction par impression 3D pour la construction est la composition du béton.

« On essaie toujours d’avoir la proportion exacte de produits chimiques. Il faut que le béton durcisse environ 2 couches en dessous de la couche en train d’être imprimée. C’est comme ça qu’on obtient une excellente adhérence. »

Ian se dit très reconnaissant de la collaboration avec l’Université de Windsor, qui l’a aidé à obtenir le meilleur résultat possible.

La faculté d’ingénierie de l’Université de Windsor est un chef de file en matière de technologies d’ingénierie de pointe et de solutions de logement innovatrices, abordables et respectueuses de l’environnement.

Le département de génie civil et de génie de l’environnement souhaitait ainsi faire progresser ses propres connaissances et recherches en matière d’impression 3D grâce à des tests en temps réel.

Sreekanta Das, professeur de génie civil et environnemental à l’Université de Windsor, a dirigé l’équipe de chercheurs universitaires. Celle-ci était composée de 2 étudiants au doctorat et d’une étudiante à la maîtrise.

« La participation à des tests en temps réel pendant le processus de construction a été une expérience unique, raconte M. Das. D’autant plus que l’impression d’habitations en 3D d’une telle envergure n’avait jamais été réalisée au Canada. Comme pour toute démarche innovante, nous nous attendions à un certain nombre d’essais et d’erreurs, et ce fut le cas. Nous avons toutefois eu la chance de compter sur des partenaires patients et dévoués qui nous ont soutenus tout au long du processus ».

Les chercheurs de l’Université de Windsor ont imprimé des échantillons de construction dans les mêmes conditions que celles de l’environnement de l’immeuble.

« Ils ont imprimé des échantillons en tenant compte des différentes conditions, telles que la pluie, la chaleur, l’humidité », affirme Ian.

Ils ont aussi effectué des tests thermiques et des tests de résistance.

« Les chercheurs nous ont ensuite dit : “vous pourriez garer 90 voitures sur cet ensemble résidentiel, c’est la pression que pourrait supporter le mur” », explique Fiona.

« Nos recherches incessantes visent à assurer la solidité, la durabilité et la résistance aux intempéries des structures imprimées, affirme M. Das. Nous espérons qu’en continuant de construire de plus en plus de logements à l’aide d’imprimantes 3D, on normalisera le processus au fil du temps. Nous pourrons ainsi réduire la nécessité d’effectuer des tests approfondis. »

Soutien communautaire

L’innovation a été au cœur de tous les éléments du projet : des bénévoles qui ont appliqué de l’adhésif sur du béton aux fournisseurs qui ont installé des armoires de cuisine.

Des représentants de Cobod, fabricant d’imprimantes 3D au Danemark, ont aussi envoyé une équipe pour offrir du mentorat.

Ce projet est essentiellement le contraire du “pas dans ma cour”, c’est “oui dans ma cour”

« C’était incroyable, affirme Fiona. Non seulement nous avons construit un ensemble résidentiel, mais nous avons aussi formé les futurs constructeurs spécialisés en impression 3D. »

Tandis que l’immeuble prenait forme, toute la population encourageait les bénévoles et l’équipe depuis l’autre côté de la clôture.

« Ce projet est essentiellement le contraire du “pas dans ma cour”, c’est “oui dans ma cour” ».

La construction terminée, l’organisme The Bridge Youth Resource Centre a assumé un nouveau rôle : le premier propriétaire de logements imprimés en 3D au Canada.