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Inexorablemente la tecnología 3D industrial viene incursionando en una gran variedad de sectores manufactureros. Sin duda, la fabricación aditiva encarna una serie de ventajas impresionantes: desde libertad geométrica hasta una amplia gama de materiales y estructuras completamente novedosas. Un sinfín de posibilidades es con lo que se encuentran los ingenieros utilizando las impresoras 3D, por lo que no solo la ingeniería se está viendo transformada por las piezas de fabricación aditiva, sino también la arquitectura que utiliza cada vez más las impresoras 3D en una amplia variedad de aplicaciones.

Parafraseando a de Ros (2023), sin duda la edificación y la construcción urbana están sufriendo un cambio radical gracias a la impresión 3D. El diseño manual requiere de un trabajo e inversión de tiempo de varios días, mientras que el diseño e impresión digital de una maqueta en 3D requiere solo de unas pocas horas. Y aunque esto depende de la complejidad de la maqueta, las ventajas por costos y tiempo son claramente perceptibles en todo tipo de proyectos de arquitectura.

Ya hoy en día los arquitectos pueden utilizar diversos programas de computador gratuitos -Ej. CAD o Cura de Ultimaker-, pero también pueden acudir a programas profesionales como Simplify 3D y con la amplia gama de impresoras que existen en el mercado, solo debe ajustarse la impresión a los requisitos individuales de las maquetas o diseños, anota la misma.

Y es tal la evolución de la impresión 3D en arquitectura que el hormigón dejó de ser el material por excelencia para construir viviendas con esta tecnología, puesto que ya hoy se están incorporando otros materiales. Y uno de ellos que hasta ahora es el más evolucionado es el modelo BioHome 3D. Pero ¿En qué consiste este nuevo modelo? ¿Qué perspectivas plantea para la arquitectura digital?

 

El Modelo BioHome 3D

Se trata de un prototipo que destaca por permitir la reutilización de materiales, que mescla residuos de madera y materiales de bio-resina, ofreciendo una solución innovadora y sostenible. Con ello se construyó una unidad de vivienda unifamiliar de 56 m² que se destaca por ser la primera casa 3D 100% biobasada. Es una técnica con enfoque integral que a diferencia de las impresiones en hormigón, BioHome 3D incluye el piso, el techo y las paredes en el proceso de impresión. Habid Dagher -Director del Centro de Estructuras y Compuestos Avanzados (ASCC) de la Universidad de Maine-, referido por Godoy (2024), apunta que «Cuando imprimen con hormigón, solo imprimen las paredes…».

La Universidad de Maine, USA, es el protagonista de este nuevo paso que da la tecnología de la construcción digital. El centro universitario de investigación de naturaleza pública se propuso el proyecto de construir 80.000 nuevas viviendas en la región para el 2030, revolucionando la técnica de construcción con impresión 3D, para contribuir a la solución de la crisis de vivienda.

Según Godoy, el enfoque del ASCC es único, puesto que acudiendo a la impresora 3D más grande del mundo, imprime módulos prefabricados que se ensamblan en el sitio, a diferencia del método tradicional que se realiza directamente en el lugar de construcción, una técnica que optimiza el proceso de construcción. La nueva impresora puede producir paneles u objetos hasta de 29 m de largo, 9,75 m de ancho y 5,5 m de alto, con una capacidad de impresión de hasta 277 kg por hora. Dagher considera que alcanzar una velocidad de impresión de 453 kg por hora permitiría construir una casa en solo 48 horas, lo que haría esta técnica muy competitiva en términos de costos.

Una cualidad relevante del prototipo BioHome 3D es su sostenibilidad, puesto que cuando la vivienda ya no es necesaria o deja de ser útil, puede ser triturada y reutilizada para generar e imprimir nuevos materiales, aprovechando los residuos de madera de los aserraderos de Maine. Un enfoque que no solo reduce el desperdicio maderero, sino que también crea un producto de construcción renovable.

Pero pese a las grandes expectativas, la tecnología aún está en desarrollo enfrentándose a desafíos, como que las impresoras pueden sufrir atascos debido a la acumulación de polvo, como ocurrió durante la construcción del prototipo BioHome 3D.

Fuente: composites.umaine.edu
Fuente: composites.umaine.edu
Fuente: composites.umaine.edu
Fuente: composites.umaine.edu
Fuente: mainebiz.biz – Cortesía Penquis

 

Perspectivas futuras

El ASCC tiene ambiciosos planes para su nueva impresora. Actualmente trabajan en incorporar conductos para cableado y plomería para el proceso de impresión, según las expectativas de los arquitectos. Además se están asociando con una ONG para diseñar un vecindario de nueve casas para personas sin hogar, con la construcción prevista para 2025.

El mismo centro en desarrollo de sus investigaciones ha podido establecer que la nueva tecnología puede ser especialmente útil y aplicable en contextos de climas extremos, por lo que la posibilidad de imprimir casas prefabricadas en condiciones controladas permite el ensamblaje en campo en cualquier época del año. Al respecto, Dagher sostiene que «Cuando el clima es inclemente por dos semanas consecutivas, no se puede imprimir», destacando la ventaja de los módulos prefabricados que pueden montarse independientemente del clima.

El prototipo BioHome 3D puesto a prueba en el frio extremo
Fuente: composites-umaine-edu.translate.goog

De otro lado, la mayoría de los proyectos constructivos digitales que en la actualidad se desarrollan a nivel mundial, se hacen con impresiones 3D a base de hormigón, pero por ser esta nueva técnica biobasada, se perfila como una competidora fuerte para sustituir a aquella ya tradicional -con hormigón-, por ser innovadora.

Godoy estima que el futuro de la construcción 3D es prometedor aun cuando tomará mucho tiempo para que los códigos de construcción se adapten a esta nueva tecnología, Y agrega que no se espera que la impresión 3D desplace por completo a la construcción tradicional, pero es probable que en el futuro ocupe una porción significativa del mercado de la vivienda.

La nueva tecnología con la que se creó el prototipo BioHome 3D tiene el potencial de transformar la industria de la construcción, ofreciendo una solución rápida, económica y ambientalmente responsable. Por ello se considera que podría resolver la crisis de la vivienda no solo en Maine, sino que también posicionará a la región como líder en construcción sostenible a nivel mundial, anota el mismo.

TECNOLOGÍA | La impresora en 3D más grande del mundo crea una casa | EL PAÍS
Fuente: Canal de EL PAÍS en YouTube

Pues bien, re (e) volución es con lo que nos encontramos ante la transición de la impresora 3D, con la que se transforma en una capaz de obviar el hormigonado digital, adaptándose para imprimir en un material biocompuesto altamente sostenible y amigable con el medio ambiente.

Novedosa, no solo por ocupar un nuevo material renovable, sino también porque a cambio de imprimir las estructuras en el sitio, realiza un proceso de prefabricación impreso de módulos y componentes que pueden transportarse y ensamblarse en el sitio de la construcción, con lo que no solo se minimiza los tiempos de ejecución, se disminuyen los costos, sino que también, se le hace el quite a las condiciones del clima que en el caso del método con hormigón, se neutraliza ante temporadas de lluvia intensas y largas.

Pero lo más revolucionario es que está concebida para producir un material que además de resistente, es fácilmente reciclable y por tanto reutilizable en una alta proporción, para reproducir nuevo material que puede destinarse a la construcción de nuevas viviendas con costo ambiental casi cero.

Este es un claro ejemplo de lo que es capaz de provocar la conjunción entre tecnología y sostenibilidad para enfrentar los desafíos del mundo contemporáneo. Sin duda, con ella se abren grandes posibilidades para la construcción de viviendas, marcando un camino hacia un futuro más sostenible y eficiente.

 


Referencias