Rebuilding 55 000 Plus-Energy “3D Printed” Housing Units

Fighting Poverty and Feeding the Post-ISIS Mosul,

Mosul 2017,


TYPE : Work In Progress

LOCATION : Tigris River, Mosul, Iraq

THEMA : Rebuilding Iraq’s Liberated Areas: Mosul’s Housing

PROGRAM : 55 000 Plus-Energy Housing Units

STATUS : Winning Entry of the Rifat Chadirji Prize, 3rd Place


Winning Project of the Rifat Chadirji Prize - Competition "Rebuilding Iraq’s Liberated Areas: Mosul’s Housing"

Rebuilding on the Tigris River 55 000 Plus-Energy “3D Printed” Housing Units from the Ruins of War

Fighting Poverty and Feeding the Post-ISIS Mosul

ASSESSMENT: A city to upcycle

On July 9, 2017, after nine months of fierce battle, the Iraqi army, backed by the international coalition, defeated the forces of the Islamic State that had occupied Mosul since the proclamation of the "caliphate" in June 2014.

Emerging from the ruins, civilians celebrate the long-awaited liberation of the devastated city from apocalyptic streets and ruined buildings.

On June 19, 2017, jihadists attacked the city's historic, social, and cultural heritage. Shiite mausoleums and sanctuaries have been blown up, as well as the emblematic Al-Nouri mosque and its tilted minaret from the twelfth century.

Long reconstruction work is awaited by the Iraqi government and the inhabitants. Whole neighborhoods have been razed: hospitals, mosques, sports complexes, and thousands of houses. In total, between 50 and 75% of the city were wiped off the map leaving only millions of tons of rubble looking for a new life through recycling.

Everything has to be rebuilt! The shovels begin to clear the rubble... In the logic of a circular economy and upcycling, everything that can be reused, recycled, and transformed must be inventoried and valued.

A 100-day plan deals with immediate problems, such as material sorting as well as de-mining, trash removal, and rehabilitation of utility facilities. It opens the way to a ten-year reconstruction plan, which will affect all Iraqi cities liberated from ISIS. Initial rehabilitation efforts will include roads and bridges, as well as electricity and water services.

According to the Iraqi government, more than $1 billion will be needed to rehabilitate basic services throughout Mosul and prepare a resilient urban plan to welcome the war refugees and internally displaced persons to the country with dignity.

ANSWER: Five affordable and adaptable home bridges with replicable architecture

The 5 Mosul bridges connecting the west and east districts across the Tigris were destroyed to encircle ISIS. The concept is to rebuild them as inhabited bridges by building the new city over the old city. It is a matter of recycling the city from its heart, not from rebuilding it to its periphery by encroaching on an obsolescent agricultural land.

These inhabited bridges will be printed in 3D using debris from war ruins and rubble to address the shortage of affordable housing, estimated at more than 53,000 dwelling units.

They will be covered with urban farms and agricultural fields dedicated to permaculture in order to guarantee food autonomy to their inhabitants and excellent thermal inertia to the built environment. Urban farms and orchards will be irrigated by water from the Tigris, plowed by Archimedes screws. Gray water from bathrooms and kitchens will also be recycled and filtered by plants in lagoon waterfalls connected with the river. Biomass composters will feed their orchards and vegetable gardens suspended in biological fertilizers.

The bridges will also incorporate wind chimneys for cool, natural air, cold ceilings using the thermal energy of the river, solar water heaters for hot water, and hundreds of photovoltaic pergolas producing the necessary kilowatts.

Each bridge will resemble an artificial mountain generated by repetition in the space of one single basic module of 12.96m²: a 3,6m cube creating an edge vault using the intersection of two cradles, which intersect at right angles.

Inspired by the muqarnas - the famous, ornamental honeycomb pattern, used in Islamic architecture since medieval times - stacking these typical houses in a space creates a corbelled structure consisting of thousands of stalactites, which redescend the structural loads towards the bridge piers.

The typical houses will made up of 2, 5, or 10 modules, respectively forming dwellings of 25, 65, and 120 m². The constructive system will thus respond to different habitable capacity requirements, according to the size of the Iraqi family to be accommodated. Stacked in large groups, the typical houses will form quarters with ocher toned facades, and, over the years, a dense, green, and sustainable village above the Tigris. The facades are reminiscent of the ziggurats with their succession of superimposed terraces, distanced with respect to each other.

Five 3D printers in the form of articulated spiders will allow the construction of 30 houses per day, or nearly 55,000 housing units in five years spread over the five bridges.

All debris will be transformed into resources. To feed these 3D spider printers, drones will continuously bring them construction materials coming from the districts in ruins; previously crushed and transformed in recycling centers. Equipped with an industrial precision robotic arm, the spiders print the housing modules by directing any building nozzle such as those used to pour concrete and insulation materials, or those using a milling head.

IMPACT: Ten years to rebuild 2 million lives

Restoring the self-confidence of war refugees, their confidence in an optimistic future, and allowing them to participate actively in the repatriation process is essential to the success of this reconstruction in the heart of the city.

400 kilometers (250 miles) north of Baghdad, the rebuilding of the 5 bridges in Mosul, such as the mythical hanging gardens of Babylon (present-day southern Iraq), offers a vision of a positive future and a prototype of affordable and adaptable housing for each family unit.

It is an urban planning model that can be easily replicated with the goal of rapidly increasing the housing capacity in the city and providing a practical and inspiring solution for war rapatriates. This pioneering concept could change the way to construct buildings - making the process faster and less costly - fighting poverty and feeding the Post-ISIS Mosul.

Copyright : Vincent Callebaut Architectures



Projet Lauréat du Prix Rifat Chadirji - Competition "Rebuilding Iraq’s Liberated Areas: Mosul’s Housing"

Reconstruire sur le Tigre 55 000 logements à énergie positive imprimés en 3D à partir des débris de la guerre, luttant contre la pauvreté et alimentant la ville de Mossoul Post-Daesh

CONSTAT : Une ville à upcycler

Le 9 juillet 2017, après neuf mois d'une bataille acharnée, l'armée irakienne appuyée par la coalition internationale a vaincu les forces de l'Etat Islamique qui occupaient Mossoul depuis la proclamation du « califat » en juin 2014.

Emergeant des ruines, les populations civiles célèbrent la libération tant attendue de la ville dévastée aux rues apocalyptiques et aux bâtiments éventrés.

Le 19 juin 2017, les djihadistes s'en sont pris au patrimoine historique, social et culturel de la ville. Mausolées chiites et sanctuaires ont été dynamités ainsi que l'emblématique mosquée Al-Nouri et son minaret penché du XIIe siècle.

Un long travail de reconstruction attend le gouvernement irakien et les habitants. Des quartiers entiers ont été rasés, des hôpitaux, des mosquées, des complexes sportifs et des milliers de maisons. Au total, entre 50 et 75% de la ville ont été rayés de la carte ne laissant que des millions de tonnes de gravats qui cherche une nouvelle vie par le recyclage.

Tout est à reconstruire! Les pelleteuses commencent à déblayer les gravats… Dans une logique d’économie circulaire et d’upcycling, tout ce qui peut être réutilisé, recyclé et transformé doit être inventorié et valorisé.

Un plan de 100 jours traite les problèmes immédiats, tel que le tri des matériaux mais aussi le déminage, l'enlèvement des détritus, et la réhabilitation des installations des services publics. Il ouvre la voie à un plan de reconstruction de dix ans, qui concernera d’ailleurs toutes les villes irakiennes libérées de Daesh. Les efforts de réhabilitation initiaux porteront sur les routes et les ponts, ainsi que sur les services de l'électricité et de l'eau.

Selon le gouvernement irakien, il faudra plus d'un milliard de dollars pour réhabiliter les services de base dans l'ensemble de Mossoul et préparer un plan d’urbanisme résilient apte à accueillir avec dignité les réfugiés de guerre et les personnes déplacées à l’intérieur du pays.

REPONSE : Cinq ponts d’habitations abordables et flexibles à l’architecture répliquable

Les 5 ponts de Mossoul reliant les quartiers Ouest et Est en enjambant le Tigre ont été détruits pour encercler Daesh. Le concept est de les reconstruire sous forme de ponts habités en bâtissant la ville sur la ville. Il s’agit de recycler la ville depuis son cœur, et non pas de la reconstruire à neuf vers sa périphérie en empiétant sur les terres agricoles avec obsolescence.

Ces ponts habités seront imprimés en 3D à partir des débris provenant des ruines de guerre, débris et gravats, pour répondre à la pénurie de logements abordables estimée à plus de 53 000 unités d’habitation.

Ils seront recouverts de fermes urbaines et de champs agricoles dédiés à la permaculture afin d’assurer une autonomie alimentaire à leurs habitants et une excellente inertie thermique au bâti. Les fermes urbaines et les vergers seront irrigués par l’eau du Tigre puisée par des vis d’Archimède. Les eaux grises provenant des salles de bain et des cuisines seront également recyclées et préalablement filtrées par les plantes dans des cascades de lagunes. Des composteurs de biomasse permettront de nourrir leurs vergers et potagers suspendus en engrais biologiques.

Visant également leur autonomie énergétique, les ponts intègreront des cheminées à vent assurant le rafraichissement naturel de l’air, des plafonds froids utilisant l’énergie thermique du fleuve, des chauffe-eaux solaires pour l’eau chaude sanitaire, et des centaines de pergolas photovoltaïques produisant les kilowatts nécessaires.

Chaque pont ressemblera à une véritable montagne artificielle générée par la répétition dans l’espace d’un et un seul module de base de 12,96m² : un cube de 3m60 de côté constituant une voûte d’arêtes obtenue par l’intersection de deux berceaux qui se croisent à angle droit.

Inspiré des muqarnas - célèbre motif ornemental en nid d’abeille de l'architecture islamique utilisé depuis l'époque médiévale - l’empilement de ces maisons types dans l’espace crée une architecture en encorbellements constituée de milliers de stalactites redescendant les charges structurelles vers les piles du pont.

Les maisons types seront l’assemblage de deux, cinq ou 10 modules formant respectivement des logements de 25, 65 et 120 m². Le système constructif répondra ainsi aux différentes exigences en matière de capacité habitable selon la taille de la famille irakienne à accueillir. Empilées en large groupes, les maisons types formeront des quartiers aux façades en camaïeu d'ocres et au fil des années un véritable village dense, vert et durable au-dessus du Tigre. Les façades rappellent d’ailleurs l’aspect des ziggurats avec leur succession de terrasses superposées en recul les unes par rapport aux autres.

Cinq imprimantes 3D sous forme d’araignées articulées permettront la construction de 30 maisons par jour, soit près de 55 000 unités d’habitations en cinq ans réparties sur les 5 ponts.

Tous les débris seront transformés en ressources. En effet, pour nourrir ces imprimantes 3D arachnéennes, des drones leurs apporteront en continu sur le chantier les matériaux de construction provenant des quartiers en ruines, préalablement broyés et transformés dans les recycleries. Equipées d’un bras robotisé industriel de précision, les araignées imprimeront les modules d’habitation en dirigeant n’importe quelle buse de construction comme celles utilisées pour verser le béton et les matériaux isolants ou encore en utilisant une tête de fraisage.

IMPACT : Dix ans pour rebâtir 2 millions de vies

Rétablir la confiance en soi des réfugiés de guerre et leur confiance en un avenir optimiste, et leur permettre de participer activement au processus de rapatriement est essentiel pour assurer le succès de cette reconstruction en cœur de ville.

A 400 kilomètres (250 miles) au nord de Baghdâd, la reconstruction des 5 ponts de Mossoul tels les mythiques jardins suspendus de Babylone (dans le sud actuel de l’Irak) propose une vision d’un avenir positif et propose un véritable prototype de logements financièrement abordables et adaptable à chaque cellule familiale.

C’est un modèle d’urbanisme qui peut être répliqué facilement avec pour objectif d’augmenter rapidement la capacité de logements en ville et de fournir une solution pratique et inspirante pour les rapatriés de guerre.

Copyright : Vincent Callebaut Architectures


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Vincent Callebaut Architectures
2, rue de la Roquette
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