La llegada tardía de la tecnología tridimensional en el ámbito de la arquitectura, a diferencia de otras disciplinas como la medicina o la automoción, no ha sido un impedimento para que el 3D se sitúe como uno de los principales avances en el sector. En la actualidad, existen proyectos arquitectónicos fabricados mediante este método, incluso edificios construidos íntegramente con impresoras 3D. A continuación conoceremos en qué consiste esta técnica y veremos que su aplicación no solo se centra en la arquitectura, sino que también se extiende a otros campos como los materiales de construcción.

Primero fueron las industrias de la automoción y la aeronáutica, que desde hace años utilizan esta tecnología en la fabricación de piezas, herramientas y prototipos. Sin embargo, han sido los avances en el campo de la medicina los que han popularizado la impresión 3D gracias a la posibilidad de crear mediante la extrusión –la técnica empleada en estas impresoras- tejidos impresos como huesos, cartílagos o incluso músculos.

El sector de la arquitectura justo empieza a vislumbrar todos los beneficios que se pueden obtener gracias al uso de la tecnología 3D y la posibilidad de realizar nuevos sistemas de producción que ya permiten crear piezas, formas y materiales impensables hasta ahora.

Pero, ¿en qué consiste exactamente la impresión 3D? Se trata de la creación de un objeto tridimensional mediante la superposición de capas sucesivas de material, desde plásticos sintéticos o resinas a material biológico, acero u hormigón, lo que se conoce como la fabricación aditiva. Una de sus mayores ventajas es que no requiere moldes, por lo que no produce residuos y los objetos resultantes son construidos capa por capa.

Maquetas exactas

En el campo de la arquitectura, la impresión 3D se usa para crear maquetas, ya que permite realizar prototipos de edificios a una gran velocidad, a un coste inferior al habitual y con un grado de precisión y de detalles inviables en un modelo convencional. Con esta técnica se puede obtener prácticamente cualquier forma por compleja que sea. Además, permite evaluar los diseños de una manera mucho más rápida y eficiente. La optimización de los proyectos facilita y agiliza las decisiones de los clientes ya que, gracias a este tipo de maquetas, la información que se ofrece es mayor a la de cualquier otra recreación.

Impresora 3D para modelado de maquetas.

El método de impresión 3D más utilizado para fines arquitectónicos es la impresión en sinterizado de polvo composite. Este proceso permite obtener precisiones de hasta 80 micras por capa y reproducir el más mínimo detalle.

Las maquetas impresas en 3D son un gran avance también en materia urbanística. Estos modelos favorecen la planificación de las ciudades sobre maquetas en las que es posible sobreponer mapas específicos (demográficos, de circulación, áreas verdes, etc.) para evaluar impactos.

En la ciudad de Louisville (EEUU), por ejemplo, los ciudadanos pudieron reorganizar la urbe y plantear nuevas ideas con la ayuda de modelos de edificaciones reales impresas en 3D a escala 1/1000. Además, todos estos prototipos se pueden imprimir en color, con lo que se fabrican modelos muy detallados y similares al resultado final, que dan una imagen más realista del proyecto.

Edificios impresos en 3D para el proyecto urbanístico de la ciudad de Louisville (EEUU)

Primeros edificios “impresos”

El avance de esta tecnología en los ámbitos de la construcción y la arquitectura es imparable y ya se están realizando proyectos con viviendas y edificios “impresos”. El sistema contour crafting (construcción en contornos) desarrollado en la Universidad del Sur de California es un ejemplo de este progreso, ya que permite construir la estructura perimetral completa de una casa de unos 185 m² en unas 20 horas. Para ello se trasladan impresoras de gran tamaño hasta el emplazamiento del edificio y se montan sobre una estructura de grúa puente. La “impresión” de la casa se realiza mediante una mezcla especial de hormigón de secado rápido que se va depositando por capas en las zonas determinadas según el prototipo creado digitalmente. De momento, el proyecto se encuentra en fase de desarrollo y se prevé aplicarlo en situaciones de emergencia, zonas en desarrollo o grandes urbanizaciones.

El primer edificio de oficinas fabricado íntegramente con una impresora 3D se encuentra en la ciudad de Dubai. La impresora utilizada en este caso es una máquina de unos seis metros de alto. Pero este proyecto no es el único que se ha puesto en marcha en los Emiratos Árabes, ya que se pretende alcanzar el 25% de edificios fabricados con impresoras 3D para el año 2030.

Oficinas impresas en la ciudad de Dubai (Emiratos Árabes).

En Ámsterdam también se está desarrollando un proyecto de impresión 3D de una casa junto a un canal que se erige capa por capa mediante la utilización de bioplásticos fabricados a base de aceite vegetal del 80%. El proyecto está previsto que finalice en 2017

Modelo de construcción de edificios con el método contour crafting (Amsterdam).

De igual modo, a comienzos de 2015 en China se inauguró el primer edificio residencial de cinco pisos construido con una impresora 3D gigante. En esa ocasión, el material utilizado consistía en una mezcla de cemento y residuos industriales.

Edificio de viviendas impreso en Shanghai, China.

La construcción del futuro

A pesar de estos proyectos, el futuro más inmediato de la impresión 3D aplicada a la arquitectura pasa por la fabricación de materiales de construcción por medios digitales. Este proceso se lleva a cabo en los centros de producción y, posteriormente, cada elemento se traslada al lugar correspondiente. En este sentido, la tecnología tridimensional permite fabricar materiales para la edificación de torres, arcos, paneles divisorios y hasta los objetos decorativos de una vivienda, eliminando, en muchos casos, los procesos de revestimiento del edificio, que son más complejos.

Impresora de viviendas.

Asimismo, esta tecnología también puede aplicarse en la fabricación de vigas y nodos de unión entre paredes y columnas, esenciales en las estructuras de un edificio. Todos estos procesos implican ahorro de energía y de costes de producción, a la vez que permitirán diseños más creativos y atrevidos, incluso adaptados a los cambios climáticos. A día de hoy, se están testando sistemas tecnológicos que vinculan el 3D con softwares capaces de hacer que los edificios reaccionen ante los fenómenos meteorológicos.

Construcción de un puente con impresora 3D en Amsterdam.