¿Es la impresión 3D el futuro de la arquitectura sostenible?

Científicos de Zúrich calculan que el sector de la construcción es responsable del "40% del consumo mundial de energía, el 38% de las emisiones mundiales de gases de efecto invernadero, el 12% del uso mundial de agua potable y el 40% de la generación de residuos sólidos en los países desarrollados". Con la creciente preocupación por los edificios sostenibles, la impresión 3D podría ser la solución que revolucionó otras industrias, como la moda y el diseño. El cambio se ha apoderado ahora de la construcción, modificando drásticamente el tiempo y el coste de edificar una casa. Es difícil hacerse a la idea de que una casa entera se construya desde una impresora. Aquí explicamos cómo funciona la impresión 3D de hormigón y hasta dónde puede llegar.

¿CÓMO FUNCIONA LA IMPRESIÓN 3D?

Al principio, la impresión 3D se centraba en materiales plásticos. Avances han ampliado sus capacidades para incluir vidrio, metales y, ahora, hormigón para construir casas. La impresión 3D de hormigón implica un proceso de creación de capas mediante una impresora de gran tamaño equipada con un brazo robótico. Un extremo del brazo está unido al cabezal de impresión, que dispensa el material de construcción. El otro extremo está conectado a un sistema análogo a una grúa, que permite el movimiento. La boquilla del cabezal de impresión libera una mezcla de cemento, arena y otros aditivos especializados, superponiéndolos para formar muros.

UNA SOLUCIÓN SOSTENIBLE

Tradicionalmente, el sector de la construcción se ha caracterizado por tareas lentas, que requieren mucha mano de obra y que pueden suponer un peligro para la sostenibilidad. Sin embargo, la impresión 3D de hormigón presenta una oportunidad potencial para conseguir métodos de construcción más rápidos, precisos y respetuosos con el medio ambiente. En primer lugar, reduce el tiempo y la mano de obra necesarios. ICON, empresa pionera en arquitectura impresa en 3D, destaca que su tecnología patentada Vulcan puede ponerse a imprimir en una hora con un equipo de cuatro personas. El equipo imprime los muros en menos de dos semanas, minimizando el tiempo, los residuos y el coste de los métodos de construcción tradicionales.

Al principio, la impresión 3D en la construcción implicaba materiales prefabricados fuera de la obra. Sin embargo, con la llegada de las impresoras 3D industriales, ahora todos los componentes pueden imprimirse directamente en la obra. Esto agiliza el proceso logístico al reducir la necesidad de transporte e intermediarios. Además, la impresión 3D es muy fiable y precisa. Nos permite optimizar los materiales y generar un mínimo de residuos. La tecnología también tiene el potencial de reducir la huella de carbono de la industria de la construcción y dar lugar a procesos menos dependientes del agua.

Los edificios construidos con impresión 3D son duraderos y están hechos para durar. Sin embargo, el uso del hormigón como material principal presenta limitaciones de sostenibilidad debido a su alto contenido en carbono. Sin embargo, la flexibilidad de la tecnología de impresión 3D permite utilizar diversos materiales. Un estudio realizado en la India sugiere que, en el futuro, podríamos adoptar métodos de construcción que utilicen plástico reciclado, materiales biodegradables u otros materiales respetuosos con el medio ambiente.

¿HASTA DÓNDE PUEDE LLEGAR LA IMPRESIÓN 3D?

Nikita Cheniuntai, fundador de Apis Cor, aclara que cuando la gente habla de "imprimir una casa", se refiere específicamente al proceso de impresión 3D de las paredes de un edificio. Por el momento, la impresora no participa en la construcción de otras partes de la casa, como los cimientos y el tejado. Además, las impresoras 3D tienen limitaciones en cuanto a la altura máxima de los edificios que pueden construir. Esto restringe actualmente la mayoría de los proyectos a estructuras de una sola planta. Introducir la impresión 3D en zonas con terrenos irregulares también puede suponer un reto. Sin embargo, empresas como Apis Cor están trabajando activamente en el desarrollo de soluciones para llevar la tecnología de impresión 3D a entornos más difíciles y, con el tiempo, conseguir casas totalmente impresas.

También debemos recordar que estamos hablando de una impresora gigante que no es fácil de transportar ni de montar. Para que se convierta en un proyecto escalable, Cheniuntai sugiere que necesitamos crear una "impresora 3D funcional y de bajo coste que pueda trabajar en condiciones operativas complejas". La otra brecha que tenemos que cubrir es la educación. La impresión 3D es una herramienta nueva que necesita que la gente sepa manejar. Invertir en investigación y educación para simplificar los procesos y enseñar a la gente a utilizarla es clave para convertirla en un proyecto más global.

NUEVOS PROYECTOS ALLANAN EL CAMINO

Building for Humanity lidera uno de los mayores proyectos de impresión de Europa. En colaboración con HTL, la organización creará 46 viviendas asequibles de alta calidad para familias con bajos ingresos, veteranos y otras personas necesitadas. Las casas, situadas en Lancashire (Reino Unido), serán edificios sostenibles con emisiones netas de carbono cero. También contarán con tecnología eficiente desde el punto de vista energético y respetuosa con el medio ambiente.

Por su parte, ICON, en colaboración con Lennar y el estudio de arquitectura Bjarke Ingels Group, está creando el mayor vecindario del mundo de viviendas impresas en 3D. El proyecto, en Texas, es una comunidad de 100 edificios. En el verano de 2023, el proyecto presentó la primera casa terminada. Tiene un diseño elevado pero minimalista para una vida cómoda. Todo en el proyecto se imprime in situ.

Inspirados por los proyectos de Estados Unidos y China, arquitectos alemanes también construyeron la primera casa impresa en 3D del país. El proyecto valió a la empresa Mense-Korte Ingenieure+Architekten el Premio Alemán a la Innovación. China está llevando la ambición de la impresión 3D a nuevos niveles, ya que planea imprimir en 3D una presa de 180 metros de altura. El edificio se convertiría en la mayor estructura impresa en 3D.

LA IMPRESIÓN 3D PUEDE SER LUJOSA

ICON también demostró el alcance de la impresión 3D con su primera incursión en las viviendas de lujo, House Zero. El diseño modernista de la empresa eco-consciente Lake|Flato es elegante y acogedor a la vez. Situada en Austin (Texas), ocupa 185 metros cuadrados y cuenta con tres dormitorios y dos baños en la casa principal. Las zonas comunes presentan un elegante dinamismo y ofrecen un entorno relajante. Al tiempo que conservan la estética de estilo rancho, los elementos de eficiencia energética son un testimonio de la visión de sostenibilidad de la impresión 3D. Complementaron la casa con otros materiales para elevar el ambiente. En otras secciones, los diseñadores dejaron muros de hormigón expuesto para dar un refrescante contraste.

El diseño de House Zero busca incorporar elementos naturales al entorno construido para mejorar su conexión con el ser humano. Por ejemplo, la colocación estratégica de ventanas y puertas resalta el paisaje circundante. También maximiza la entrada de luz natural durante el día, lo que reduce la necesidad de iluminación artificial. Además, las paredes curvas de la casa mejoran su estabilidad estructural y crean recorridos más naturales y fluidos en el interior. El uso de la impresión 3D permite formas creativas que serían difíciles de conseguir con los métodos de construcción tradicionales. La casa fue nombrada uno de los mejores inventos de 2022 por la revista TIME en la categoría de diseño.

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  © Daniel McCullough via Unsplash

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Francesco Witt

Luxiders Magazine