Construire plus léger – exploiter plus efficacement

Dans la dernière unité NEST appelée HiLo, les principes de construction du Moyen-Âge rencontrent les méthodes de construction de l'avenir: le module de bâtiment de deux étages avec son toit en béton à double courbure a été planifié et construit selon les méthodes de conception et de fabrication les plus modernes. Pour ce plafond voûté léger et innovant, les chercheurs de l'ETH Zurich se sont inspirés notamment des anciens bâtisseurs de cathédrales qui avaient compris comment créer des structures autoportantes. L'équipe de scientifiques dirigée par Philippe Block, professeur d'architecture et d'ingénierie structurelle, et Arno Schlüter, professeur d'architecture et de systèmes de bâtiment, ainsi que des partenaires industriels, veulent utiliser le bâtiment pour tester des méthodes de construction légère et les combiner avec des systèmes de bâtiment intelligents et adaptatifs.

Structures en béton économes en ressources

Le toit à double courbure, qui tire sa capacité de charge de sa géométrie et de sa structure à double coque, est particulièrement remarquable. Il se compose de deux couches de béton reliées par une grille de nervures en béton et d'ancrages en acier. Il a été construit à l'aide d'un coffrage flexible composé d'un filet de câbles tendus et d'une membrane sur laquelle le béton a été projeté. Cette méthode de construction permet d'économiser de grandes quantités de béton et de matériel de coffrage.

En particulier pour les étages intermédiaires de l'unité à deux niveaux, les chercheurs se sont fixé pour objectif d'utiliser le moins de matériaux possible. La construction légère du plafond HiLo permet d'économiser plus de 70% de matériaux par rapport aux plafonds en béton traditionnels. Cette économie est obtenue grâce à la géométrie intelligente des plafonds: La voûte avec nervures de raidissement confère aux plafonds minces leur capacité de charge. Les méthodes de fabrication numérique utilisées permettent d'intégrer la ventilation, le refroidissement et le chauffage à basse température dans le plafond voûté nervuré, ce qui permet d'économiser davantage de matériaux et de volume.