Lorsque plusieurs personnes se rassemblent dans un endroit, que ce soit une salle d’attente, une salle d’exposition d’un musée ou une salle de réunion d’un immeuble de bureaux, l’air devient rapidement humide. Voilà pourquoi, on utilise couramment des systèmes de ventilation dans ces locaux, afin de les déshumidifier et assurer une atmosphère confortable. Cependant, ces derniers ont un impact négatif sur le climat et peuvent être couteux lorsqu’ils sont utilisés en permanence. Pour pallier cela, des ingénieurs civils et des architectes de l’ETH Zurich ont développé un revêtement de murs et de plafonds un peu particulier. Fabriqué à partir de déchets minéraux et produit au moyen de l’impression 3D, celui-ci retient temporairement l’humidité et améliore le confort intérieur. Une nouvelle approche de déshumidification passive des espaces intérieurs à fort trafic…
Un revêtement innovant qui retient l’humidité
Ce revêtement révolutionnaire est conçu avec un matériau hygroscopique qui retient temporairement l’humidité. En d’autres termes, l’humidité est absorbée par les murs et les plafonds, et y est temporairement stockée avant d’être libérée plus tard, lors de la ventilation de la pièce. Les chercheurs de l’ETH Zurich ont utilisé des déchets de carrières de marbre finement broyés et un liant géopolymère dans la fabrication de revêtement de murs et de plafonds. Pour information, le géopolymère est une classe de matériaux composée de métakaolin (connu pour la production de porcelaine) et d’une solution alcaline (silicate de potassium et eau). Guillaume Habert, le professeur qui a supervisé le projet de recherche de l’ETH Zurich, explique que leur « solution est surtout adaptée aux espaces à fort trafic pour lesquels les systèmes de ventilation existants ne sont pas suffisants ».
Impression 3D par jet de liant
Hormis l’utilisation de matériaux recyclés, les chercheurs se sont tournés vers l’impression 3D. Selon eux, il ne s’agit pas de l’impression 3D classique, mais d’un autre procédé : l’impression par jet de liant. « Ce procédé permet de produire efficacement des composants de formes très diverses », explique Benjamin Dillenburger. Un lit de poudre de marbre finement broyé et de métakaolin est placé sur la plaque de base, puis un jet mobile applique une solution de silicate de potassium aux endroits souhaités. Ce qui solidifie la poudre. En répétant le processus, le composant est construit couche par couche. Pour l’équipe de recherche, la combinaison du géopolymère et de cette technique d’impression 3D est une approche innovante de la construction durable. Leur revêtement est plus respectueux de l’environnement que les systèmes de ventilation classiques, car il émet moins de CO2 et utilise des matériaux recyclés.
Des simulations numériques effectuées
Les chercheurs de l’ETH Zurich ont effectué des simulations numériques pour démontrer l’efficacité et les performances de ce nouveau revêtement de murs et de plafonds. D’après la physicienne du bâtiment, Magda Posani, il peut réduire considérablement l’humidité dans les espaces intérieurs très fréquentés. Elle indique que pour la simulation, ils ont choisi une salle de lecture virtuelle utilisée par 15 personnes. Ensuite, ils ont calculé à quelle fréquence et dans quelle mesure l’humidité dépassait la zone de confort, soit 40 à 60 % d’humidité relative, dans cette salle au cours d’une année.
Le but était de calculer l’indice d’inconfort, notamment la perte de confort causée par une humidité trop élevée ou trop faible. Selon la physicienne, les résultats sont prometteurs, dans la mesure où l’indice d’inconfort pourrait être réduit de 75 % avec le revêtement, et même de 85 % si on utilise des composants de 5 cm d’épaisseur. Bien que leur technologie soit prête à être développée et mise à l’échelle pour la fabrication industrielle, les chercheurs prévoient de développer des revêtements avec des émissions de gaz à effet de serre encore plus faibles. Vous trouverez plus de détails sur ethz.ch. Que pensez-vous de ce nouveau métériaux ? Je vous invite à partager votre avis, vos remarques ou nous signaler une erreur dans le texte, cliquez ici pour publier un commentaire .
