Construcción 4.0: Impresión 3D en la construcción

La impresión 3D en la construcción es una las tecnologías que promete revolucionar el sector en el futuro. La impresión 3D permite un uso en casi cualquier campo y ámbito, desde la arquitectura, la ingeniería, la construcción, el sector aeroespacial, la educación e incluso en la sanidad para el reemplazo de órganos humanos. Muchos expertos consideran esta tecnología como el inicio de la llamada cuarta revolución industrial por el amplio abanico de posibilidades que permite su uso.

Las preguntas que surgen son las siguientes: ¿sustituirá la impresión 3D a las casas realizadas por el hombre? ¿Utilizarán esta técnica los hogares del futuro? ¿Cuánto tiene de innovación y cómo afectará nuestras vidas? Para intentar responder a todas estas preguntas, en este artículo vamos a hablar de la impresión 3D en la construcción y cómo se encuentra a nivel mundial, y detallaremos algunos de los proyectos más importantes y cuáles son los países donde más se utiliza esta tecnología.

La impresión 3d no es nada nuevo para muchos, aunque no se puede decir lo mismo en el sector de la construcción. La construcción se ha mantenido igual en lo que respecta a las actividades diarias, con excepción del uso de algunas herramientas eléctricas. Esta situación cambió a partir de 2004, cuando el Profesor Behrokh Khoshnevis de la Universidad de Carolina del Sur construyó el primer muro mediante impresión 3D.

A principios de 2015, la empresa con base en Shangai WinSun Decoration Design Engineering construyó 10 casas impresas en 3D en menos de 24 horas. Según ellos, costaba unos 5000 $ construir cada casa. Consiguieron realizar esta hazaña utilizando unas impresoras 3d gigantes que aplicaban un espray consistente en una mezcla de materias primas recicladas y cemento de secado rápido. Esto se llevó a cabo en un área externa y los bloques se transportaban desde ahí hasta la obra donde se montó la casa.

Beneficios de la construcción con impresoras 3D

• Bajo costo: la primera casa habitada, impresa en 3D, costó un 20% menos que si se hubiera hecho por métodos tradicionales – y la estimación es que ese costo baje un 25% en cinco años y hasta un 40% en 10 a 15 años. Esto se debe, en parte, al hecho de que la tecnología se vuelve más refinada y más barata de desarrollarse, a medida que más casas se construyen.
• Menor posibilidad de errores: la mayor parte del trabajo es realizada por software y máquinas, por lo que existe menos margen para errores y sorpresas desagradables.
• Posibilidad de utilizar materiales ecológicos: las impresoras 3D pueden combinar diversos materiales como arena, concreto, fibras y reciclados.
• Contras de la construcción con impresoras 3D
• Alta inversión inicial: el capital inicial necesario para incorporar maquinarias de impresión 3D en concreto es bastante alta y, en consecuencia, las empresas enfrentan problemas para establecer un emprendimiento exitoso.
• Altura: Por el momento, la tecnología todavía no permite la construcción de edificios muy altos.
• Imprimir sólo muros: hasta ahora, las impresoras 3D son capaces de imprimir sólo muros. Todavía es necesario construir la fundación, los techos, incorporar instalaciones, tuberías, puertas, ventanas y todos los demás componentes. La primera casa habitada impresa en 3D, tomó 54 horas para ser impresa, pero otros cuatro meses para estar totalmente terminada.
• Mano de obra: la ausencia de mano de obra calificada también puede actuar como barrera de mercado, debido al papel vital que los trabajadores desempeñan en la ejecución del proyecto. La logística, la instalación y el mantenimiento de una impresora 3D en el sitio de construcción, exige una fuerte inversión en estructura de apoyo, entrenamiento de mano de obra y principalmente estudio para su transporte y almacenamiento, lo que dificulta su utilización efectiva.
• Aplicación de la construcción con impresoras 3D
• Un puente impreso en 3D: El año comenzó con la finalización del puente peatonal de hormigón impreso en 3D más largo del mundo en Shanghai. Diseñado por el profesor Xu Weiguo de la Universidad de Tsinghua – Centro de Investigación Conjunta de Zoina Land para Arquitectura Digital, el puente de 26,3 metros de largo se inspiró en el antiguo Puente Anji en Zhaoxian, China.

Contras de la construcción con impresoras 3D

• Alta inversión inicial: el capital inicial necesario para incorporar maquinarias de impresión 3D en concreto es bastante alta y, en consecuencia, las empresas enfrentan problemas para establecer un emprendimiento exitoso.
• Altura: Por el momento, la tecnología todavía no permite la construcción de edificios muy altos.
• Imprimir sólo muros: hasta ahora, las impresoras 3D son capaces de imprimir sólo muros. Todavía es necesario construir la fundación, los techos, incorporar instalaciones, tuberías, puertas, ventanas y todos los demás componentes. La primera casa habitada impresa en 3D, tomó 54 horas para ser impresa, pero otros cuatro meses para estar totalmente terminada.
• Mano de obra: la ausencia de mano de obra calificada también puede actuar como barrera de mercado, debido al papel vital que los trabajadores desempeñan en la ejecución del proyecto. La logística, la instalación y el mantenimiento de una impresora 3D en el sitio de construcción, exige una fuerte inversión en estructura de apoyo, entrenamiento de mano de obra y principalmente estudio para su transporte y almacenamiento, lo que dificulta su utilización efectiva.

Aplicación de la construcción con impresoras 3D

• Un puente impreso en 3D: El año comenzó con la finalización del puente peatonal de hormigón impreso en 3D más largo del mundo en Shanghai. Diseñado por el profesor Xu Weiguo de la Universidad de Tsinghua – Centro de Investigación Conjunta de Zoina Land para Arquitectura Digital, el puente de 26,3 metros de largo se inspiró en el antiguo Puente Anji en Zhaoxian, China.

• Mobiliario urbano impreso en 3D: The New Raw lanzó el Laboratorio Zero Waste en Salónica, una iniciativa de investigación donde los ciudadanos griegos pueden reciclar los desechos plásticos en muebles urbanos. Parte del proyecto más grande Print Your City, el proyecto utiliza un brazo robótico y el reciclaje facilita la creación de piezas de muebles personalizados que cierran el circuito de desechos plásticos. La iniciativa apunta a utilizar escamas de productos reciclados para rediseñar espacios públicos dentro de las ciudades.

• Columnas de concreto impresas en 3D: ETH Zurich dio a conocer detalles de “Coreografía concreta”, una instalación inaugurada en Riom, Suiza. La instalación presentó la primera etapa de hormigón impresa en 3D robótica, que consta de columnas fabricadas sin encofrado e impresas a su altura máxima en 2,5 horas.

• Fachada impresa en 3D para Munich: 3F Studio diseñó una fachada impresa en 3D destinada a servir como la nueva entrada del Museo Deutsches en Munich, Alemania. La startup con sede en Alemania integró funciones como la ventilación, el aislamiento y el sombreado en la nueva fachada.

• Hábitat impreso en 3D para Marte: AI SpaceFactory obtuvo el primer lugar en el Desafío Centenario de la NASA. El hábitat marciano de la agencia de diseño de arquitectura y tecnología multiplanetaria MARSHA, fue galardonado como el ganador general en la serie de competencia de larga duración, en la que se vieron 60 retadores en total. El hábitat de MARSHA ofrece una idea de cómo podría ser el futuro de la vida humana en Marte, con un prototipo de 15 pies de altura impreso en 3D durante la fase final de la competencia, que incluye tres ventanas colocadas de forma robótica.

Fuentes:

• Arcus Global (2020). El impacto de la impresión 3D en la construcción en 2019 Recuperado el día domingo 13 de diciembre del 2020 de https://www.arcus-global.com/wp/el-impacto-de-la-impresion-3d-en-la-construccion-en-2019/
• Renovalia (2019). Los rascacielos serán construidos en días gracias a la impresión 3D Recuperado el día domingo 13 de diciembre del 2020 de https://renovaliainmobiliaria.com/impresion-3d-en-la-construccion/
• Souza. E. (2019) ¿El futuro de la vivienda social podría ser la impresión 3D?Recuperado el día domingo 13 de diciembre del 2020 de https://www.archdaily.pe/pe/919041/el-futuro-de-la-vivienda-social-podria-ser-la-impresion-3d

Por: Patricia Alejandra Vitorino Bravo