Pièces de façade intelligentes en PETG

PETG d'Extrudr

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En coopération avec l’Université technique de Munich (Technische Universität München - TUM), un élément de façade multifonctionnel et translucide a été produit avec une imprimante 3D. La technologie permet une conception architecturale entièrement libre et permet la réalisation d'un concept design innovant sans le moindre problème. De plus, des fonctions, telles que la ventilation, l’isolation et l’ombrage, sont déjà intégrées dans la nouvelle façade.

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Extrudr en tant que partenaire de développement

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Extrudr a agi en tant que partenaire de développement de matériaux, d’une part pour garantir un matériau transparent résistant aux UV et ignifuge et, d’autre part, pour relever le grand défi de l’adéquation du matériau à la fabrication additive.

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« En tant qu’ingénieur plasturgiste, on pense tout de suite au polycarbonate, qui possède des propriétés ignifuges et résistantes aux UV. Le problème, toutefois, réside dans la taille de la façade à réaliser qui mesure 1,6 x 2,8 m. Le polycarbonate devrait être fabriqué dans un espace d’installation fortement chauffé et même dans ce cas, avec de telles dimensions, de graves problèmes de déformation pourraient survenir.

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La solution résidait dans l’optimisation de notre copolyester transparent à faible viscosité (PETG) que nous avons utilisé comme base pour les éléments de la façade.

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Le matériau nouvellement développé était stabilisé aux UV et les éléments fabriqués à partir de celui-ci remplissaient les propriétés ignifuges requises selon la norme UL94 - V1. En outre, le PETG présente un bilan énergétique nettement meilleur durant le traitement et le recyclage en cours, garantissent un niveau élevé de durabilité à la fin du cycle de vie du bâtiment. » (Entretien : Marco Depaoli, PDG, MSc.)

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Université technique de Munich (Technische Universität München)

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Le composant d’échantillon de 60 centimètres de large et d'un mètre de haut en plastique est blanc comme neige et semble très délicat. La lumière brille de manière diffuse à travers la surface. Il est difficile de croire que ce matériau peut protéger un bâtiment du vent et des intempéries. Le composant est un élément de façade intégré aux fonctions de l'imprimante 3D. Moritz Mungenast, assistant de recherche à la chaire de conception et à l'enveloppe du bâtiment à la TUM, a initié le projet et l’a mis en œuvre avec son équipe.

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« En fait, l’élément de façade est non seulement très stable, mais aussi translucide et multifonctionnel », explique Mungenast. Les cellules à l'intérieur assurent, par exemple, la stabilité et créent en même temps des cavités remplies d'air pour une isolation optimale. Les voûtes du matériau apportent de l'ombre. Des tubes minces intégrés permettent à l'air de circuler d'un côté à l'autre. Ce système garantit une ventilation optimale. Et une surface micro-structurée assure une acoustique optimale. Toutes ces fonctions sont évolutives et peuvent être adaptées individuellement à différentes exigences sans frais supplémentaires.

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Fabrication additive

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« L’impression 3D nous offre des options de conception sans précédent. Nous pouvons utiliser cette liberté pour intégrer des fonctions, telles que la ventilation, l'ombrage et la climatisation. Cela rend superflus les capteurs coûteux, les programmes de commande et les moteurs qui étaient auparavant nécessaires », explique l’architecte .
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_x000D_ L’étude de conception que son équipe a réalisée montre à quoi pourrait ressembler un bâtiment avec la nouvelle façade low-tech : le plastique enveloppe la structure comme un tissu aéré et doux. L'effet est renforcé par la surface ondulée qui a donné son nom au concept de façade : Fluid Morphology. Les structures se chevauchent comme des vagues d'eau qui surviennent lorsque plusieurs pierres sont jetées dans un lac calme : la façade présente de grands renflements, fait saillie à certains endroits et se rétracte à d'autres. L'épaisseur n'est pas non plus la même partout : les variations créent un autre motif de vague.
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_x000D_ « Le design et la fonction sont étroitement liés », explique Mungenast. « Par exemple, nous pouvons disposer les vagues de manière à ce qu’elles protègent la façade de la chaleur en été et laissent entrer le plus de lumière possible en hiver. »

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Source : TUM/communiqué de presse

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Vidéo produite par Moritz Ermert - www.golddecker.de et professeur adjoint de design architecturale et enveloppe du bâtiment En association avec l'Université technique de Munich. Enveloppe de bâtiment imprimée en 3D Moritz Mungenast Vidéo produite par Moritz Ermert - www.golddecker.de et professeur associé de conception architecturale et enveloppe de bâtiment En association avec Technische Universität München.

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