La fabrication additive en terre crue - du matériau à l'architecture

Raw earthen additive manufacturing - from material to architecture

• Auteur / Autrice : Ola Nashed kabalan
• Direction : Robert Le roy
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Architecture
• Date : Inscription en doctorat le 01/01/2021
• Etablissement(s) : Université Paris sciences et lettres
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Ingénierie des Systèmes, Matériaux, Mécanique, Énergétique
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GSA - Géométrie Structure Architecture
• Partenaire(s) de recherche : établissement opérateur d'inscription : Mines Paris-PSL

Mots clés

Mots clés libres

Terre crue

Biopolymère

Durabilité

Fabrication additive

Conception paramétrique

Écoconception

Raw earth

Biopolymer

Durability

Additive manufacturing

Parametric design

Eco conception

Résumé

Les crises environnementales et sociales, auxquelles nous sommes confrontés aujourd'hui, sont toujours en croissance. L'enjeu de valoriser les déchets dans la logique de transformer les indésirables en objets de désir, et toutes les initiatives pour réduire les déchets de demain, sont l'une des réflexions pour faire face aux crises actuelles. La terre d'excavation dans les chantiers de grands ouvrages présente un grand potentiel pour représenter le matériau d'avenir durable utilisable localement. Quoique la terre crue soit un matériau à la fois local, recyclable, écologique grâce à une très faible empreinte carbone et qu'elle a des propriétés physiques intéressantes pour assurer le confort thermique dans l'espace intérieur, l'image dominante de sa vulnérabilité structurelle et sa sensibilité à l'eau, a retardé son utilisation généralisée. L'enjeu de la thèse proposée est d'étudier les moyens de valoriser au mieux les terres d'excavation non polluées. Une première étape est de rechercher les moyens d'en augmenter les performances tout en préservant ses qualités d'empreinte écologique faible. Une seconde étape va explorer des moyens de mise en œuvre permettant de réduire les coûts tout en offrant de nouvelles possibilités architecturales. Concrètement, sur ce dernier point, la thèse se propose d'explorer le potentiel de l'impression 3D. L'ensemble des solutions explorées seront évaluées sur le plan environnemental en intégrant l'empreinte des outils de construction, et ce dans le cadre de la méthode ACV. Ce sujet a un but concret de mettre au point une méthodologie pour le développement de la construction en terre crue. L'apparition conjuguée de ressources abondantes extraites du sous-sol et le développement récent d'outils prometteurs de mise en œuvre devraient permettre des constructions à très faible bilan environnemental et recyclables

The environmental and social crises we face today are still growing. The challenge of valorizing wastes in the logic of transforming unwanted into objects of desire, and all the initiatives to reduce the waste of tomorrow, are one of the considerations for dealing with current crises. Excavation soil in major construction sites has great potential to represent the sustainable local material for the future. Although raw earth is a local, recyclable and ecological material thanks to a very low carbon footprint, also it has interesting physical properties to ensure thermal comfort in the interior space. The dominant image of the vulnerability of its structure and its sensitivity to water, has delayed generalizing its use. The aim of the thesis is to study the means for valorizing of the unpolluted excavated soil. A first step is to search methods to increase performance while preserving its qualities as a low ecological footprint. A second step will explore the means of implementation allowing to reduce costs while offering new architectural possibilities. Concretely, on this last point, the thesis aims to explore the potential of 3D printing. All of the solutions explored will be assessed from an environmental standpoint by integrating the footprint of construction tools, as part of the LCA method. This subject has a concrete aim to develop a methodology for the development of mud construction. The combined appearance of abundant resources extracted from the subsoil and the recent development of promising implementation tools should allow recyclable constructions with very low environmental impact