No es de extrañar que la impresión 3D industrial este haciendo su incursión en un gran número de sectores. Después de todo, la fabricación aditiva conlleva una serie de ventajas impresionantes: desde libertad geométrica hasta una amplia gama de materiales y estructuras completamente novedosas; apenas hay límites para los ingenieros utilizando impresoras 3D. Pero no sólo la ingeniería se está viendo transformada por las piezas de fabricación aditiva: las impresoras 3D también se utilizan cada vez más en una amplia variedad de aplicaciones en la arquitectura.

Impresión 3D de maquetas de edificios con programas de arquitectura (CAD)

La edificación y la construcción urbana están al borde de un cambio radical gracias a la impresión 3D.

El diseño manual requiere de un trabajo e inversión de tiempo de varios días, sin embargo, el diseño y la impresión digital de una maqueta en 3D requiere solo de unas pocas horas. Aunque esto depende de la complejidad de la maqueta, las ventajas de coste y tiempo son claramente perceptibles en todo tipo de proyectos de arquitectura.

Los arquitectos pueden utilizar diversos programas gratuitos (Ej. CAD o Cura de Ultimaker), pero también se pueden utilizar programas profesionales con funciones más avanzadas, como Simplify 3D. Con la amplia gama de impresoras 3D que existen actualmente en el mercado, aquí se debe prestar atención a los requisitos individuales de las maquetas.

Los aspectos más importantes a tener en cuenta son:

• el nivel de detalle para la resolución de impresión
• el tamaño de la maqueta y la calidad del volumen de impresión
• el material
• el color

Cómo se imprime una casa en 3D

¿Con qué materiales se imprimen casas?

Aunque el hormigón es material más utilizado para la construir viviendas mediante impresión 3D, también pueden utilizarse otros materiales como: acero, plástico, bambú, madera, arcilla y materiales reciclados o de origen biológico.

¿Cómo se construye una casa por impresión 3D?

Este método se basa en una superposición de capas con un material concreto que va generando estructuras.

Entre otros elementos, se necesita especialmente un pórtico de gran tamaño y una extrusora de material.

Cuando la construcción se realiza in situ: se prepara la solera de cimentación sobre la que se construirá la vivienda. Se realiza el montaje de la "impresora" ahí mismo y se le suministra el material que va depositándose por capas desde la extrusora. Las capas del material se van fusionando entre sí químicamente.

Una gran ventaja de este método de construcción es que se generan menos excedentes de material, por lo que supone una reducción de costes y es una alternativa más sostenible.

Ejemplos de proyectos de viviendas impresas en 3D

Be More 3D imprime la primera casa en España

La empresa española Be More 3D, fundada por estudiantes de la Universidad Politécnica de Valencia, es pionera en el ámbito de la construcción de viviendas mediante impresión 3D. Ellos se han especializado en la construcción in situ. La casa impresa en 3D puede estar lista en unas pocas horas, dependiendo del tamaño y las características.  

La primera casa piloto construida en el campus de la Universidad de Valencia, con un tamaño de 24m², se imprimió en tan solo 15horas con las máquinas trabajando a mitad de su rendimiento. Actualmente han desarrollado varios modelos de impresoras de hormigón para la construcción 3D de viviendas.

En este vídeo de Be More 3D se puede ver cómo se aplica el hormigón capa por capa mediante una impresora 3D

Impresión 3D de un edificio residencial en Baviera de 330m²

La fabricación aditiva con hormigón establece un nuevo hito: imprimir edificios enteros.

Uno de los edificios impresos en 3D más grande de Europa se encuentra en Baviera.

Este edificio residencial de 330m² ofrece 4 apartamentos distribuidos en varias plantas, que serán puestos en alquiler. A 18 metros por minuto, PERI (una empresa especializada en sistemas de encofrado y andamios) imprimió la vivienda utilizando una impresora de hormigón especial. La compañía Heidelberg Cement le suministra alrededor de 170 toneladas de material desarrollado especialmente para la impresión 3D

Proyectos de arquitectura cinética con impresión 3D de plástico técnico

Nuevos conceptos, nuevo material. Azure Printed Homes lidera el camino y quiere imprimir en 3D casas y estudios de jardinería a partir de plástico reciclado. Esta empresa estadounidense espera reducir así las emisiones de carbono y disminuir un 30% los costes de construcción.

Pero no sólo la construcción tradicional de viviendas puede beneficiarse del plástico impreso en 3D. En un proyecto de estudiantes de arquitectura de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Aachen, las llamadas construcciones cinéticas podrían diseñarse e imprimirse con la ayuda del plástico resistente al desgaste de igus. Las construcciones cinéticas son diseños arquitectónicos destinados para hacer móviles los edificios estáticos, permitiéndoles, por ejemplo, adaptarse a la radiación solar. El proyecto dio como resultado un modelo de pabellón plegable, que puede montarse como stand de feria móvil en función de las necesidades del stand. El stand de feria debe su movilidad a las bisagras impresas en 3D hechas de iglidur I150, con las que las superficies triangulares pueden adaptarse a la estructura respectiva. La idea subyacente: el sistema telescópico debe adaptar de forma flexible un panel solar móvil al movimiento natural del sol.

Otro ejemplo de construcción cinética es el caso de una vela solar móvil accionada por un engranaje impreso en 3D, por parte de la start-up española bound4blue.

Conclusión

Ya sea a gran o pequeña escala, la impresión 3D está ofreciendo muchas nuevas posibilidades en el campo de la arquitectura. Tanto el diseño de modelos como la propia construcción pueden beneficiarse del proceso de fabricación, así como los numerosos materiales de construcción. Arquitectos y diseñadores confían en la reducción de costes, y los resultados de la investigación también son cada vez más claros: las posibilidades que ofrece la impresión 3D son clara tecnología de un futuro (muy) próximo.