Premiers logements collectifs imprimés en 3D – partie 3 de 3
03 mai 2024
EN BREF
- Les résidents emménagent dans les logements imprimés en 3D, paient un loyer abordable et ont peu d’entretien à faire.
- L’organisme The Bridge Youth Resource Centre devient le premier fournisseur de logements construits par impression 3D au Canada.
- Le projet d’ensemble d’habitation à Leamington ouvre la voie à la construction résidentielle par impression 3D au Canada.
- Les partenaires espèrent inciter d’autres parties prenantes au pays à explorer le potentiel de l’impression 3D en tant que solution de logement efficace et durable.
(Image : Vue aérienne de champs et d’arbres luxuriants et d’énormes serres ainsi que d’un grand lac à l’horizon. Un homme entre dans une grosse tente d’entrepôt. À l’intérieur, il y a des outils et une remorque sur laquelle il est inscrit « Nidus 3D – Canada’s 3D Construction Printing Experts ». Le campus de l’Université de Windsor est présenté en mettant en évidence certains de ses immeubles. On voit une réunion représentant la coordination entre la SCHL et Habitat pour l’humanité Windsor-Essex, qui sont ensuite représentés visuellement par des affiches à l’extérieur de leurs immeubles respectifs. La caméra passe ensuite à un chantier de construction.)
NARRATRICE: Grâce à un entrepôt sur les rives venteuses du lac Ontario et à une université novatrice explorant la technologie pour aider à construire plus de logements, plus rapidement et de façon plus abordable, une certaine réunion a changé la donne. Elle s’est tenue entre l’organisme responsable de l’habitation au Canada et l’un des plus grands fournisseurs de logements au pays, et a donné le coup d’envoi à un premier projet unique en son genre : des logements imprimés en 3D.
(Texte à l’écran : LOGEMENTS IMPRIMÉS EN 3D – Les premiers logements collectifs imprimés en 3D au Canada)
(Visuel : Sur un panneau routier, on peut lire : « Municipality of Leamington – Population 31,000 ». La caméra montre un camion qui se déplace sur une route. La caméra passe ensuite au Leamington Municipal Building.)
FIONA: À Windsor et dans le comté d’Essex, 6 500 familles sont inscrites sur une liste d’attente pour des logements communautaires subventionnés.
(Texte à l’écran : Fiona Coughlin, directrice générale, Habitat pour l’humanité, Windsor-Essex)
FIONA: Nous savons qu’il y a environ 4 000 familles de plus qui sont à deux doigts de perdre leur stabilité en matière de logement.
(Visuel : La caméra montre un grand immeuble universitaire avec un toit vert. Quelques photos défilent, elles montrent les divers acteurs qui ont participé à la conception du projet, y compris des étudiants de l’Université de Windsor, debout dans un établissement où ils font des essais. On montre aussi une photo de l’imprimante 3D. La caméra passe ensuite à l’immeuble d’Habitat pour l’humanité.)
FIONA: Comment ce projet a-t-il été réalisé? L’Université de Windsor travaillait à la recherche. Il y avait des imprimeurs qui voulaient vraiment construire des logements. La SCHL est une pionnière en matière de financement de l’innovation, et l’organisme Habitat pour l’humanité est reconnu pour fournir des logements sûrs, convenables et abordables. Ensemble, je crois que ces trois groupes allaient atteindre les résultats souhaités par la SCHL.
(Visuel : La caméra se déplace de la gauche vers la droite, en montrant un panneau sur lequel on peut lire « Société canadienne d’hypothèques et de logement » et un immeuble. La caméra montre l’intérieur de l’immeuble. Un homme y entre. Sur le mur, il est indiqué « Centre d’innovation ». L’homme entre dans une salle de conférence.)
JONATHAN: Nous avons exploré des innovations dans le secteur de la construction qui nous permettrait d'augmenter le nombre de logements abordables plus rapidement et à moindre coût. Nous avons conclu que la construction par impression 3D représentait une occasion. Nous en avons discuté avec Habitat et ils ont adoré l'idée.
(Texte à l’écran : Jonathan Laflamme, SCHL, conseiller en initiatives de lutte contre les changements climatiques. Jonathan Laflamme, l’homme qui parle, apparaît à l’écran.)
L’Université de Windsor suivait aussi les progrès de l’impression 3D partout dans le monde depuis environ trois ans.
(Visuel : On montre un chantier de construction où une structure est imprimée au moyen d’une imprimante 3D.)
JONATHAN: Ensemble, nous avons convenu d’examiner la question de plus près.
(Texte à l’écran : Sreekanta Das, Ph. D., professeur de génie civil, Université de Windsor Sreekanta Das, l’homme qui parle, apparaît à l’écran.)
DR. DAS: Ce projet financé par la SCHL a donné aux étudiants l’occasion d’appliquer leurs compétences techniques et de gestion à la construction dans le vrai monde. Je suis reconnaissant envers la SCHL.
(Visuel : Des ouvriers de la construction travaillent sur de la machinerie. La caméra passe à des plans d’immeuble épinglés sur un mur. Elle montre ensuite une personne qui prend des mesures à l’aide d’une règle sur un plan de construction.)
NARRATRICE: Habitat pour l’humanité et l’Université de Windsor ont soumis à la SCHL des propositions de recherche et d’aménagement pour un ensemble de quatre logements imprimé en 3D.
(Visuel : On effectue une recherche sur Internet dans le moteur de recherche Google à l’aide des mots « 3D Printed Homes » [logements imprimés en 3D]. La caméra passe à une imprimante 3D. La caméra montre ensuite l’immeuble Nidus3D.)
NARRATRICE: Habitat a dirigé le projet à l’approbation des propositions, tandis que l’université a cherché une entreprise ayant une imprimante assez grande pour imprimer quatre logements en 3D.
(Visuel : Gros plan de la porte où est inscrit « Nidus3D ».)
IAN: Nidus3D est la principale entreprise d’impression de construction au Canada.
(Visuel : La caméra montre l’entrepôt extérieur de Nidus3D, où se trouve une grande tente blanche arborant le logo de la société.)
(Texte à l’écran : Ian Arthur, fondateur de Nidus3D, impression pour la construction. Ian Arthur, l’homme qui parle, apparaît à l’écran.)
IAN: Pour l’impression 3D de logements, nous utilisons la grande machine que vous pouvez voir juste derrière moi pour empiler des couches de béton.
(Visuel : À l’intérieur de la tente d’entrepôt, les imprimantes 3D arborent le logo Nidus3D. La caméra passe à d’autres équipements sur le chantier de construction.)
IAN: Nous utilisons un matériau de construction standard, le béton structural, et nous nous en servons simplement d’une nouvelle façon. Fiona, d’Habitat Windsor-Essex, a communiqué avec nous alors que nous ne nous y attendions pas du tout. Elle m’a envoyé un message sur LinkedIn pour me demander si nous pouvions nous rendre sur place et imprimer quelque chose.
(Visuel : Ian Arthur, l’homme qui parle, apparaît à l’écran.)
IAN: Et c’était environ trois mois avant que nous n’ayons vraiment l’intention d’imprimer quoi que ce soit en dehors d’un entrepôt d’essai. Nous avons donc fait beaucoup de choses très, très rapidement et nous avons apporté l’équipement à Windsor.
(Visuel : Vue aérienne d’un littoral et de quelques immeubles de grande hauteur. On montre deux photos : un homme pelletant du ciment, puis six personnes debout qui regardent la caméra [trois d’entre elles portent un gilet réflecteur]. La caméra montre un travailleur qui attache une pièce d’équipement à une grande machine. Gros plan des mains d’une personne qui tient une tablette, puis autre gros plan de travailleurs qui préparent la machinerie lourde.)
NARRATRICE: Sous la direction de Sreekanta Das, professeur de génie civil à l’Université de Windsor, une équipe de trois étudiants a été formée. Les étudiants ont dirigé la recherche et les essais sur place, aidé à gérer le projet sur place et coordonné la conception et l’impression des fichiers 3D. Il restait une question en suspens.
(Visuel : Fiona Coughlin, la femme qui parle, apparaît à l’écran.)
FIONA: Maintenant, il nous fallait trouver un site pour ces logements.
(Visuel : Vue aérienne d’une plage. La caméra montre un terrain de stationnement et des maisons. Elle passe ensuite à une rive rocheuse.)
NARRATRICE: Nichée sur la rive nord du lac Érié, la ville de Leamington compte près de 30 000 habitants.
(Visuel : Plan sur la route et le panneau routier de la ville; un camion passe. La caméra montre un autre panneau près de la route où sont écrits les mots « Tomatoes, Peppers, Cukes ». La caméra passe à un kiosque de légumes orné d’une grande affiche de tomate rouge où il est écrit « Tomatoes ». La caméra montre ensuite la main d’une personne qui prend un casseau de tomates, près d’un plan de basilic. Vue aérienne de terres agricoles.)
NARRATRICE: Ce nombre fluctue tout au long de l’année et culmine pendant l’été, quand des travailleurs temporaires viennent soutenir l’énorme secteur agricole de la ville.
(Visuel : Fiona Coughlin, la femme qui parle, apparaît à l’écran.)
FIONA: Je savais que la ville avait suffisamment d’infrastructures pour soutenir les efforts nécessaires à la concrétisation de cet aménagement.
(Visuel : Vue d’un bateau sur le lac, puis vue aérienne de terres agricoles. La caméra passe à un panneau qui indique « THE BRIDGE – LEAMINGTON YOUTH RESOURCE CENTRE ».)
NARRATRICE: La mairesse Hilda MacDonald, qui a déjà travaillé avec Habitat pour plusieurs ensembles résidentiels, était impatiente de créer plus de logements abordables. Elle a mis Fiona en relation avec The Bridge Youth Resource Centre.
(Visuel : Krista Rempel, directrice générale, The Bridge Youth Resource Centre, la femme qui parle, apparaît à l’écran. La caméra montre, sous plusieurs angles, les imprimantes 3D et des ouvriers.)
KRISTA: La mairesse connaissait notre organisation, savait que nous cherchions à construire des logements et que nous avions le terrain pour le faire, c’est ainsi que le lien s’est établi.
(Visuel : Ian Arthur, l’homme qui parle, apparaît à l’écran.)
IAN: À bien des égards, le terrain destiné au projet d’ensemble résidentiel de Leamington était idéal pour l’impression et, surtout, pour l’un de nos premiers projets. C’était vaste, il y avait beaucoup de surface disponible. L’équipement est très, très grand; il est donc important d’avoir suffisamment d’espace pouvoir le sortir des camions et pour le placer quelque part avant de l’assembler.
(Visuel : La caméra montre, sous plusieurs angles, des ouvriers de la construction qui travaillent sur le chantier de construction en 3D.)
NARRATRICE: En collaboration avec Nidus3D, les chercheurs universitaires ont imprimé des échantillons dans des conditions identiques à celles de l’immeuble et les ont apportés au laboratoire pour les tests.
DR. DAS: L’Université de Windsor dispose de l’un des plus grands laboratoires d’essais structurels au Canada, ce qui nous a permis de tester des charges à grande échelle sur le mur et d’autres composants structuraux imprimés à part.
(Visuel : Un essai de pression est effectué sur les murs imprimés en 3D. La caméra montre, sous plusieurs angles, le chantier de construction et la machinerie. La caméra passe aux murs presque entièrement imprimés.)
FIONA: Les chercheurs nous ont ensuite dit : « vous pouvez garer 90 voitures sur cet ensemble résidentiel, c’est la pression que peut supporter le mur ».
NARRATRICE: À mesure que l’immeuble prenait forme, le centre The Bridge se préparait à son nouveau rôle de propriétaire des premiers logements collectifs imprimés en 3D au Canada.
(Visuel : Krista Rempel, la femme qui parle, apparaît à l’écran.)
KRISTA: Nous avons préparé un formulaire de demande et avons mis sur pied un comité. Nous avons ensuite sélectionné les personnes qui pourraient occuper ces logements.
(Visuel : Gros plan du panneau qui indique « THE BRIDGE – LEAMINGTON YOUTH RESOURCE CENTRE ». La caméra fait un zoom arrière d’une vue aérienne de la maison en cours d’achèvement. Vue aérienne de terres agricoles.)
NARRATRICE: Lou et Tammy Malott ont suivi l’aménagement dans les nouvelles locales.
(Visuel : Lou Malott apparaît à l’écran assis sur un divan, à côté de sa femme qui boit dans une tasse.)
NARRATRICE: Lou a reçu un diagnostic de cancer qui l’a rendu incapable de travailler. Le stress lié à l’entretien de leur habitation a forcé le couple à la vendre et à chercher une autre option plus facile à gérer.
(Visuel : Lou Malott et Tammy Malott, résidents d’un logement imprimé en 3D. La femme qui parle apparaît à l’écran assise à côté de son mari.)
TAMMY: Si l’on compare le coût de possession d’une habitation…
LOU: Ouais.
TAMMY: … et le coût actuel de location ici, c’est beaucoup plus facile pour nous.
(Visuel : Lou Malott marche devant son logement imprimé en 3D. La caméra passe à un gros plan de l’avant de la maison. La caméra montre ensuite l’intérieur du logement, où Lou et Tammy regardent la télévision ensemble, assis sur le divan. La caméra passe à l’intérieur de la salle de bains. Elle montre ensuite Lou qui parle à côté de sa femme sur le divan.)
LOU: Pour moi, le simple fait de prendre une douche ou un bain auparavant était un problème, un gros problème, parce que je devais enjamber le bord de la baignoire et tout le reste. Je suis tombé et je me suis cogné la tête – il est arrivé des choses comme ça. Donc, maintenant, tout est à peu près au même niveau. Et la douche me convient vraiment mieux. J’ai ainsi l’occasion de me concentrer sur mon combat, parce qu’il faut me battre.
(Visuel : La caméra montre, sous plusieurs angles, Lou et Tammy chez eux.)
NARRATRICE: Cet incroyable ensemble de logements a transformé la vie de ses résidents. Il a aussi contribué à réorienter le discours sur la construction résidentielle.
(Visuel : Ian Arthur, l’homme qui parle, apparaît à l’écran. La caméra passe au chantier de construction de Nidus3D. Vue aérienne du début d’un projet de construction d’une habitation imprimée en 3D. La caméra montre plusieurs scènes de la construction.)
IAN: Le secteur de la construction fait face à d’énormes défis. Donc, je crois que toute technologie qui relève un tant soit peu ce genre de défis au moyen d’une certaine automatisation partielle va jouer un grand rôle. Par exemple, il y a l’imprimante 3D, qui permet de regrouper la fabrication dans des endroits centralisés, tout comme la construction modulaire.
(Visuel : Sreekanta Das, l’homme qui parle, apparaît à l’écran. La caméra montre plusieurs gros plans d’imprimantes 3D en action.)
DR. DAS: Nous avons recueilli des données lors des essais, des essais à grande échelle de l’échantillon structural imprimé, et nous avons acquis des connaissances dans le cadre du projet d’ensemble résidentiel à Leamington. Ces données et connaissances nous aideront à élaborer diverses normes de conception conformes au code, comme les normes STM et ISO, qui nous aideront à concevoir et à construire les futures habitations imprimées en 3D.
(Visuel : La caméra montre d’autres gros plans d’imprimantes 3D en action; on passe d’une scène à l’autre, selon l’évolution de l’impression en 3D d’une maison.)
FIONA: Je pense que l’aspect positif d’Habitat pour l’humanité est que nous travaillons pour répondre aux besoins dans nos collectivités uniques. Cette technique fera partie de la boîte à outils d’Habitat Canada qui pourrait être utilisée partout au pays.
(Visuel : Des photos se succèdent : tous les partenaires, notamment plusieurs travailleurs assis devant un mur fini, sourient pour la caméra; sept personnes souriantes; cinq autres personnes, dont trois portant un gilet réflecteur, qui sourient pour la caméra; une cérémonie d’inauguration à laquelle participent 10 personnes. La caméra montre un gros plan des personnes suivantes l’une après l’autre : Krista Rempel, Fiona Coughlin, Sreekanta Das, Ian Arthur, Jonathan Laflamme, et Lou et Tammy Malott.)
JONATHAN: Ce que les partenaires ont accompli dans le cadre de ce projet est incroyable. Ils ont pavé la voie à la construction d’habitations par impression 3D en tant que solution de logement. C’est une véritable innovation en matière de logement.
(Visuel : Zoom arrière d’une vue aérienne du chantier. La vue disparaît en fondu et une animation graphique du logo de la SCHL apparaît à l’écran. L’animation graphique montre aussi le logo de la Stratégie nationale sur le logement ainsi que celui du gouvernement du Canada, sur fond blanc.)
La finition du premier immeuble collectif imprimé en 3D au Canada était terminée. L’organisme The Bridge Youth Resource Centre a alors entamé la dernière étape : le choix des résidents.
« Ces décisions n’ont pas été faciles à prendre, explique Krista Rempel, directrice générale. Nous avons appris, durant la phase initiale de l’aménagement, qu’il y avait plus de personnes intéressées que de logements disponibles. »
Transition vers un logement plus petit et un mode de vie abordable
Lou et Tammy Malott sont mariés depuis près de 20 ans. Le couple vivait déjà à Leamington, mais ne pensait pas quitter son logement.
« J’ai toujours cru que nous allions vivre là pour toujours et vieillir ensemble, affirme Lou. Nous n’avons jamais anticipé le reste. »
En 2021, Lou a reçu un diagnostic de cancer du poumon et du foie de stade 4. Le couple a été soumis à un énorme stress lié à la maladie de Lou et à l’entretien de leur logement.
Si l’on compare le coût de possession d’une habitation à celui de la location, c’est beaucoup moins élevé ici.
« Je travaillais, et tout d’un coup je ne pouvais plus rien faire. Payer les factures est devenu très difficile. Nous étions tous les 2 stressés. »
Les époux avaient déjà vendu leur propriété et vivaient avec le cousin de Tammy. C’est alors que cette dernière a vu l’offre de logement de l’organisme The Bridge Youth Resource Centre sur Facebook. Ils ont immédiatement soumis leur demande et ont été très heureux d’apprendre qu’elle avait été acceptée.
« Si l’on compare le coût de possession d’une habitation à celui de la location, c’est beaucoup moins élevé ici », affirme Tammy.
Passer d’une maison individuelle à un logement de 560 pieds carrés comprenant une seule chambre a été un défi. Toutefois, la configuration de leur nouveau chez-soi répond mieux à leurs besoins.
« Pour moi, le simple fait de prendre une douche ou un bain auparavant était un problème. Je devais enjamber le rebord de la baignoire, explique Lou.
Une fois, je suis tombé et je me suis cogné la tête. Maintenant tout est au même niveau. »
Leurs enfants et petits-enfants viennent les visiter, « mais maintenant, on ne peut en recevoir plus d’un à la fois », ajoute Tammy en riant.
Ils aiment surtout la tranquillité que leur procure leur nouvelle habitation.
« Je peux ainsi me concentrer sur mon combat, parce qu’il faut que je me batte », dit Lou.
Des logements supplémentaires à l’horizon
L’organisme The Bridge Youth Resource Centre est passé directement à la phase suivante de son plan de logement une fois que les 4 logements étaient occupés.
« Nous avons reçu du financement dans le cadre de l’Initiative pour la création rapide de logements afin de construire 8 maisons modulaires, explique Krista. Nous en aurons bientôt 12 sur le site ».
On prévoit la construction de 30 à 38 logements supplémentaires pour les jeunes de la région et le reste de la collectivité.
« Nous voulons offrir des logements du marché, des logements de milieu de gamme et des logements abordables. Les loyers nous aideront à assurer notre viabilité à long terme. »
Effet transformateur
Ce projet révolutionnaire de logements imprimés en 3D a métamorphosé le paysage local. De plus, il a transformé les débats autour de la construction résidentielle.
« Il n’y a pas de solution unique pour régler les problèmes de logements au pays, affirme Fiona Coughlin, directrice générale, Habitat pour l’humanité Windsor-Essex. Il faut considérer toutes les possibilités. »
Nous souhaitons que le secteur du logement et les constructeurs à Leamington portent une attention à nos logements et à nos recherches. Nous espérons qu’ils voient l’impression 3D comme une option pour répondre à leurs besoins.
« Nous souhaitons que le secteur du logement et les constructeurs à Leamington portent une attention à nos logements et à nos recherches. Nous espérons qu’ils voient l’impression 3D comme une option pour répondre à leurs besoins. »
Fiona aimerait aussi que les logements imprimés en 3D fassent partie de la trousse d’outils d’Habitat. Celle-ci sera utilisée dans tout le pays en fonction des besoins des collectivités.
« Nos travaux marquent un tournant dans la construction de logements, non seulement au Canada, mais peut-être dans le monde entier », a déclaré Sreekanta Das, professeur de génie civil et environnemental à l’Université de Windsor.
« Je suis fier de participer à un projet qui peut révolutionner le secteur de la construction et grandement contribuer à un avenir plus durable. »
Écologique, rapide et abordable
Plus d’un an après l’achèvement des habitations, Ian Arthur, fondateur de Nidus3D, est très satisfait de leur rendement.
« La cote d’isolation de nos immeubles est d’environ R40, il fait donc chaud en hiver et frais en été. »
À l’Université de Windsor, M. Das et son équipe continuent leurs recherches sur le logement abordable et durable. Elles portent notamment sur des moyens d’améliorer la durabilité et la résistance aux intempéries des structures imprimées en 3D.
« Nous étudions la possibilité de fabriquer des matériaux d’impression respectueux de l’environnement au moyen des matériaux recyclés. Par exemple, nous pourrions nous servir de béton récupéré d’immeubles démolis ainsi que de bouteilles de verre recyclées », explique-t-il.
L’objectif global est de minimiser l’empreinte écologique et de réduire les émissions de CO2.
Cette technique pourrait devenir une méthode courante de construction rapide de logements abordables et durables sur le plan environnemental
En se fondant sur ses recherches, M. Das prévoit que « les futurs immeubles imprimés en 3D seront encore plus respectueux de l’environnement. Ils joueront un rôle important dans la résolution de problèmes liés aux dépotoirs et la promotion de la durabilité ».
Ian est du même avis.
« Le potentiel de la construction par l’impression 3D est énorme. Je n’aurais pas créé cette entreprise si je ne pensais pas qu’on pouvait utiliser cette technologie à grande échelle au Canada. »
Le potentiel d’abordabilité augmente avec les économies d’échelle.
« L’un des éléments les plus prometteurs est la vitesse à laquelle on peut construire un immeuble. Nous pouvons à présent en imprimer d’un tiers à la moitié d’un étage chaque jour, et nous pensons augmenter ce rythme de manière considérable. »
Selon moi, on verra bientôt des imprimantes aux côtés des grues partout dans les villes.
Cobod, un fabricant d’imprimantes 3D, étudie aussi la possibilité d’utiliser de grandes imprimantes. Elles permettraient de construire des immeubles de faible et de moyenne hauteur ainsi que de grandes structures commerciales.
« Selon moi, on verra bientôt des imprimantes aux côtés des grues partout dans les villes », affirme Ian.
Le fait qu’on puisse déplacer les imprimantes est intéressant pour les collectivités isolées.
« Il suffit de quelques conteneurs pour transporter nos imprimantes démontées avec des matières premières stables. On peut ainsi construire rapidement des logements pendant la saison de construction raccourcie. »
Un héritage dont nous sommes fiers
Krista et Fiona ont parcouru un long chemin ensemble pendant les 2 dernières années, et leur parcours se poursuit. Elles font part de leur expérience et des leçons apprises dans des conférences partout au pays.
« L’un des aspects clés dont nous avons discuté, Fiona et moi, c’est que ce projet n’aurait pu être réalisé sans la participation l’une de l’autre et la collaboration de nos partenaires », affirme Krista.
Fiona est du même avis. « Cette expérience m’a appris qu’avec la collaboration, tout est possible. »
Malheureusement, Terry Petkau, pionnier du projet, est décédé en décembre 2022. Fiona indique qu’il a au moins pu voir les logements achevés.
« C’était l’une de ses réalisations dont il était le plus fier. Et nous, nous sommes fiers de lui. »
FAITS SAILLANTS
- Le projet de logements imprimés en 3D à Leamingteon a été conçu et réalisé par Habitat pour l’humanité Windsor-Essex, en collaboration avec The Bridge Youth Resource Centre, la faculté d’ingénierie de l’Université de Windsor, Nidus3D et la Ville de Leamington (sites Web en anglais seulement).
- La SCHL a financé la recherche et le développement du projet de logements imprimés en 3D à Leamington, dans le cadre de la Stratégie nationale sur le logement.
- Les imprimantes 3D de construction pour le projet à Leamington ont été fournies par COBOD, une entreprise basée au Danemark.
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