Projet de recherche innovant pour rénover les structures à géométrie complexe
Le projet d’innovation «Renovation of complex geometry buildings with Additive Manufacturing – RECOBI» développe un processus original pour rénover les bâtiments à géométrie complexe grâce à la numérisation 3D et à la fabrication additive.
Crédit image: DDPS
Composition du prototype installé sur la couverture en coque mince en béton : il comprend, de bas en haut, un pare‑vapeur (non visible), 20 cm d’isolation en mycélium, des tuiles en grès imprimées en 3D, un substrat, puis la végétation. Remarque : dans cet exemple, le mycélium n’a pas été moulé sous la céramique.
Le concept RECOBI signifie : «Renovation of Complex Geometry Buildings with Additive Manufacturing». Le but est de développer un processus de rénovation durable pour les bâtiments à géométrie complexe, en combinant la numérisation 3D et la modélisation.
Selon les simulations effectuées par le physicien du bâtiment du bureau Fanzun, le démonstrateur de RECOBI a le potentiel de réduire de 50% les émissions de CO2 pour les bâtiments à géométrie complexe et notamment ceux dit en coques minces (en «forme de dôme»).
Ce projet a été initié dans le cadre d’un NTN Booster d’Innosuisse en fabrication additive paramétrique et la fabrication additive.
Exemple concret
Le 18 juin dernier, les partenaires du projet d’innovation «Renovation of Complex Geometry Buildings with Additive Manufacturing» (RECOBI) se sont réunis autour de leur démonstrateur physique de 1,6 × 0,6 × 1,0 m. Cette journée d’échange a permis de présenter concrètement les travaux menés dans le cadre du projet et d’aborder les enjeux liés à la rénovation durable de bâtiments à géométrie complexe.
Nouveau processus de rénovation
RECOBI s’inscrit dans une démarche de recherche appliquée. Le projet ne vise pas une réponse unique à un ouvrage particulier, mais au développement d’un processus de rénovation. Il combine la documentation LiDAR (Light Detection and Ranging; scan 3D), la modélisation paramétrique et la fabrication numérique. Ce processus s’applique à tout bâtiments à géométrie complexe nécessitant une transformation.
L’objectif est de développer une approche innovante pour rénover des ouvrages dont la forme, les matériaux ou les contraintes d’intégration rendent les interventions conventionnelles plus exigeantes.
Structures à géométrie complexe
Le projet part du cas le plus complexe, soit les structures à coques minces en béton armé telle que celles des ingénieurs civil Pier Luigi Nervi (IT), Ulrich Müther (DE), Georges Roubakine (CH) ou Heinz Isler (CH). Plus de 1’200 ouvrages de cette typologie ont été construits en Suisse, principalement par Heinz Isler dans les années 1960 et 1970. Aujourd’hui, ces bâtiments sont confrontés à divers défis. Ceux-ci concernent la rénovation énergétique, l’intégration constructive et, dans certains cas, la préservation patrimoniale.
Un démonstrateur pour valider les solutions
RECOBI explore plusieurs approches complémentaires, notamment l’utilisation de matériaux biosourcés, la fabrication additive et la végétalisation de toitures. Ces solutions sont analysées au regard de leur faisabilité, de leur intégration aux structures existantes, de leur contribution à la résilience des ouvrages, ainsi que de leur impact sur la durée d’utilisation, les coûts, la sécurité d’usage et la performance environnementale sur le cycle de vie.
Le démonstrateur présenté le 18 juin a permis de passer d’une approche conceptuelle à une mise en application concrète. Il a servi de support aux échanges sur la fabrication, l’assemblage, la manipulation, les matériaux et l’intégration constructive. Cette étape permet de confronter les hypothèses de recherche aux contraintes réelles de mise en œuvre et d’identifier les conditions dans lesquelles ces solutions peuvent générer une valeur ajoutée.
Partenariat public‑privé
RECOBI repose sur une collaboration public-privé associant Innosuisse, armasuisse Science et technologies, armasuisse Immobilier, ainsi que des partenaires académiques et des entreprises suisses de l'industrie du bâtiment, notamment actives à l'international. Cette collaboration permet de relier la recherche, l’expérience des entreprises et les besoins liés au parc bâti.
La journée a également mis en évidence les synergies entre les domaines de compétences d’armasuisse. armasuisse Science et technologies apporte un cadre favorable à l’expérimentation et à l’évaluation de solutions innovantes, tandis qu’armasuisse Immobilier contribue à faire le lien avec les enjeux concrets de rénovation, d’exploitation et de maintien de la valeur des infrastructures.
