Casas impresas en 3D

Los edificios impresos en 3D podrían ser una respuesta a la vivienda accesible, la escasez de vivienda y la reconstrucción post-desastre

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Cuando pensamos en la impresión en 3D, tendemos a imaginarnos robots avanzando por recorridos preprogramados, modelos en miniatura de turbinas de reacción o maquinaria impresa. Aunque desde la década de 1980 las impresoras 3D se han utilizado para hacer esto y mucho más, a estas aplicaciones pronto se añadirá un futuro disruptor enormemente controvertido: la construcción impresa en 3D.

El auge de los edificios impresos en 3D

Los edificios impresos en 3D siguen un proceso de fabricación capa por capa, también conocido como contour crafting o elaboración de contornos. Habitualmente, grandes impresoras de tipo pórtico, programadas con un determinado diseño, se colocan sobre los cimientos de una obra donde van soltando en chorro materiales de fraguado rápido –generalmente a base de cemento– que al endurecerse se transforman en muros u otros elementos estructurales.

“Lo que queremos es generar barrios enteros que sean dignos, por una fracción del coste y el tiempo, mucho más seguros y con una flexibilidad arquitectónica sin precedentes”, afirma el profesor Behrokh Khoshnevis, a quien se le atribuye el mérito de haber inventado la elaboración de contornos. “Las paredes no tienen por qué ser rectas; se puede usar cualquier tipo de curva, lo que permite realizar elementos arquitectónicos exóticos y muy hermosos sin incurrir en costes adicionales”.

3D printed construction means thermally well-insulated buildings, lighter and potentially stronger than their traditionally-built peers
Prototipo de la primera vivienda autorizada en Norteamérica para ser impresa en 3D, en Austin (Texas), construida por Icon. Foto cortesía de Icon

En 2014, WinSun utilizó cuatro grandes impresoras 3D para construir 10 casas unifamiliares de una sola planta en China. El proceso duró menos de un día y solo costó 5.000 dólares (USD). En 2018, Icon construyó un prototipo de casa de 23 m2 en Austin, Estados Unidos. Este año, se ha iniciado en El Salvador, en colaboración con la organización sin ánimo de lucro New Story, la construcción de una comunidad impresa en 3D, cuyo objetivo es reducir el número de personas sin hogar. Y también en 2019, en Eindhoven, Holanda, quedará listo para su ocupación el primero de los cinco edificios de una y de varias plantas impresos en 3D del Project Milestone.

Eficiencia y sostenibilidad

Además de estas impresionantes cifras relacionadas con la velocidad de ejecución y la rentabilidad, los edificios impresos en 3D tienen un buen aislamiento térmico, son más ligeros y potencialmente más sólidos que los de construcción tradicional. De hecho, Khoshnevis ha impreso con éxito muros de cemento con una resistencia de 703 kg/cm2 (kilogramos por centímetro cuadrado), muy superior a la resistencia media de 211 kg/cm2 de la mayoría de las estructuras de hormigón.

Nuestros métodos de construcción actuales producen entre tres y siete toneladas de residuos por vivienda media. En comparación, la impresión en 3D hace que los desechos y el material sobrante sean prácticamente inexistentes. Sin embargo, el material utilizado en la construcción de la mayoría de los edificios impresos en 3D también ha recibido críticas por su impacto medioambiental.

“El hormigón supone hasta un 40 por ciento de las emisiones de carbono de la construcción mundial”, dice Richard Evans, director ejecutivo de Mirreco. Esta empresa está desarrollando polímeros a base de cáñamo para imprimir edificios sostenibles, renovables y con almacenamiento de carbono cuya velocidad, precisión y rentabilidad no tengan nada que envidiarle al hormigón. “El cáñamo crece en unos tres meses, almacena unas 22 toneladas de CO2 por hectárea y, con un procesamiento rápido, pretendemos convertirlo en un producto de construcción en un plazo de tres meses o menos. Nuestra perspectiva a largo plazo es desplegar una tecnología móvil de procesamiento de cáñamo y de impresión en 3D que pueda movilizarse en cualquier lugar con un acceso adecuado”.

3D printed construction could provide dignified shelter and housing, from slums and refugee camps to poverty-stricken and disaster-affected areas
Presentación exterior de una de las cinco casas impresas en 3D que se construirán en Eindhoven, Países Bajos, a partir de 2019 por Project Milestone. Imagen: Houben / Van Mierlo architecten. A.I: Backbone

Abordar la pobreza y la recuperación después de un desastre

La Federación Internacional de la Cruz Roja y la Media Luna Roja (IFRC, por sus siglas en inglés) estima que actualmente hay mil millones de personas en el mundo que viven en tugurios y que para 2030 ese número alcanzará los tres mil millones.

“Estos barrios bajos son el caldo de cultivo de enfermedades, delincuencia, analfabetismo y superpoblación”, afirma Khoshnevis. Para satisfacer la demanda mundial de vivienda digna —que comprende desde barrios marginales y campamentos de refugiados hasta zonas afectadas por la pobreza y los desastres—, los métodos de construcción actuales resultan demasiado costosos, lentos, ineficientes y de un uso intensivo de mano de obra.

En su segunda edición de Shelter After Disaster, de 2015, el jefe de refugios y asentamientos de la IFRC, Graham Saunders, y los arquitectos Ian Davis, Paul Thompson y Frederick Krimgold lamentaban la falta de progresos en este campo. “La reconstrucción de refugios y viviendas sigue siendo un sector seriamente desatendido por las ONG y la comunidad de donantes”, afirmaban sus autores.

“El recurso principal en la provisión de refugio tras un desastre es la motivación de los sobrevivientes, sus amigos y sus familiares. Los grupos de asistencia pueden ayudar, pero deben evitar duplicar cualquier cosa que puedan hacer mejor los propios supervivientes”.

3D-printed construction could provide robust and flexible emergency accommodation
Un material similar al cemento se imprime capa por capa desde la boquilla de una impresora 3D y se prueba para el Proyecto Milestone en Eindhoven, Países Bajos. Imagen: 3Dprintedhouse

Al igual que muchos otros en la vanguardia de la vivienda impresa en 3D, Evans cree, sin embargo, que es necesario un cambio sostenible. “En un escenario de ayuda tras un desastre, en el que un diseño flexible y personalizado mantenga la tradición, la estética y la funcionalidad locales, estas soluciones avanzadas de alojamiento podrían facilitar la recuperación con agilidad y rapidez”, afirma Evans, “al proporcionar un alojamiento de emergencia sólido y flexible, con materiales sostenibles y reutilizables (a base de cáñamo) posteriormente reubicables, reorientables o mejorables. En mi opinión, cualquier traba a tales esfuerzos resultaría innecesariamente perjudicial”.

La construcción impresa en 3D: ¿un disruptor de verdad?

“Si nos fijamos en la historia de las tecnologías disruptivas, vemos que a ninguna de ellas le fue fácil imponerse”, dice Khoshnevis. La automatización de la industria de la construcción, como la de tantos otros sectores, es inevitable. La pregunta es hasta qué punto se automatizará y si será la impresión en 3D el máximo disruptor. No hay duda de que esta tecnología tiene un potencial gigantesco. El verdadero desafío será integrarlo con iniciativas empoderadoras y dirigidas a la comunidad.

Imagen principal: el hormigón es testado en un laboratorio para las casas impresas en 3D que serán construidas en Eindhoven, Países Bajos, por Project Milestone. Imagen: 3Dprintedhouse