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Deux chercheurs suisses inventent une technique pour rendre le béton moins moche

Ma maison demain. Sofia Colla le 27/11/2017

Deux professeurs de l’école polytechnique de Zurich ont conçu un toit en béton ne faisant que cinq centimètres d’épaisseur. Recouvert de cellules photovoltaïques, il permettra de produire de l'électricité.

Quand on pense au béton, on imagine tout de suite des structures ternes et cubiques. Mais ceci pourrait changer grâce à une invention de chercheurs suisses qui ont mis au point une nouvelle façon de travailler ce matériau. 

Grâce à un algorithme, deux professeurs de l’école polytechnique fédérale de Zurich, Philippe Block et Arno Schlüter, ont élaboré une technique de construction qui permet de réaliser des structures courbes et élancées. Un plus esthétique qui permet également de substantielles économies de matériaux.  

Début octobre, ils ont construit un toit de 160 m2 dont les courbes évoquent la Sagrada Familia de Gaudí. Et celui-ci ne fait en moyenne que cinq centimètres d’épaisseur. 
 
Destiné à recouvrir en 2018 un futur tiers lieu, ce prototype a nécessité quatre ans de préparation et six mois de fabrication.  

Traditionnellement, le béton est coulé dans un coffrage. C’est à dire une structure temporaire en bois ou en acier qui permet de donner la forme souhaitée au béton le temps qu'il sèche et durcisse.  

Pour cette construction, les chercheurs utilisent une autre technique qui consiste à tendre un filet métallique afin de réaliser la forme voulue. Ces câbles d'acier sont recouverts d'un tissu qui permet de recevoir le béton pulvérisé. 
 
Les chercheurs ont élaboré un algorithme pour modéliser la toile et déterminer la quantité exacte de béton à appliquer. Ils ont également travaillé sa texture, fluide et visqueuse, de manière à ce qu’il ne coule pas même projeté sur des parois verticales. 

L’épaisseur de la toiture est ainsi réduite et va de trois centimètres sur les bords à douze centimètres sur les parties porteuses.  

Résultat, le toit de 20 tonnes et de 7,5 mètres de haut, a nécessité une structure porteuse de seulement 800 kilos. 

Un toit photovoltaïque
(Crédit : ETH Zürich)
(Crédit : ETH Zürich)
Autre avantage de la technique, les échafaudages sont minimaux : la zone en dessous reste donc libre, permettant d’autres travaux.

Ce toit autoporteur sera même recouvert d'un film photovoltaïque pour capter l'énergie solaire et produire de l'électricité. L'intérieur sera doublé d’une isolation et de canalisations permettant de chauffer ou de refroidir le bâtiment.  
 
De quoi permettre d’alléger le bilan écologique d’un matériau responsable de 52 % des émissions de CO2 du secteur du bâtiment. 



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