La impresión 3D y sus usos en la industria de la construcción
En la actualidad, nos encontramos inmersos en un emocionante período de avances tecnológicos que han revolucionado el panorama arquitectónico. Estas innovaciones prometen catapultar la industria de la construcción hacia un horizonte repleto de posibilidades extraordinarias. En este viaje hacia el futuro de la arquitectura, destaca una tendencia que no solo desafía los límites convencionales, sino que los redefine por completo: la impresión 3D.
Imagina poder plasmar en la realidad estructuras de una complejidad y belleza inigualables, en un tiempo récord y con un enfoque ecológicamente responsable; desde edificios que emergen gradualmente, capa por capa, a partir de diversos materiales, hasta la creación de auténticas maravillas arquitectónicas que hace apenas unos años parecían utópicas. Al ser una tendencia sumamente aprovechable y benéfica en la industria de la construcción, es importante conocer sus múltiples usos para así aprovechar al máximo su potencial.
¿Qué es la impresión 3D en la construcción?
Es una técnica innovadora que utiliza tecnología de impresión 3D para crear objetos tridimensionales y estructuras arquitectónicas directamente a partir de datos digitales. A diferencia de los métodos de construcción tradicionales, donde se suele involucrar el manejo de materiales mediante procesos de corte, modelado y ensamblaje, esta rama agrega material capa por capa, lo cual es también la razón por la cual este proceso es conocido como fabricación aditiva o construcción aditiva. Este puede realizarse tanto en el lugar como fuera del sitio de construcción, permitiendo la creación de formas más complejas y personalizadas.
Esta técnica demuestra una gran flexibilidad, posibilitando la generación de elementos particulares de un proyecto y una amplia gama de construcciones intrincadas en su integridad, tales como viviendas o ambientes habitables, centros de trabajo, conexiones viales, muros, sistemas modulares, matrices de refuerzo, pilares, mobiliario citadino e incluso ornamentos. En próximas secciones, se explorarán en mayor detalle sus aplicaciones.
Sus principales usos en la industria son:
Construcción de Viviendas: en la contemporaneidad, la impresión 3D se emplea en la construcción de viviendas debido a su capacidad para fabricar estructuras complejas, agilizando la construcción de zonas residenciales enteras de manera eficiente. Esta tecnología utiliza mezclas de concreto especialmente formulado, lo que contribuye a la viabilidad y durabilidad de las edificaciones resultantes.
Un destacado ejemplo de lo previamente expuesto es el caso de New Story, que en 2019 inició la edificación de la primera comunidad a nivel mundial compuesta por casas impresas en 3D en el pueblo de Nacajuca. En un lapso de apenas dos años, lograron erigir más de 200 viviendas, lo que evidencia su notable rapidez y eficiencia en el proceso constructivo. Iniciativas de esta naturaleza están modificando la visión acerca de la vivienda y están ocasionando un efecto relevante en la totalidad del sector de la construcción.
Edificios Modulares: en la actualidad, la tendencia de edificios modulares está cobrando relevancia en múltiples naciones a nivel global, ya que estos proyectos no solo se destacan por su alta eficiencia, sino también por su atractivo estético. En este contexto, la impresión 3D surge como una herramienta beneficiosa al posibilitar la creación de componentes precisos y estandarizados a través de impresoras especializadas; simplificando el proceso de ensamblaje, especialmente en estructuras de gran altura, lo que conduce a una aceleración de los tiempos de construcción y a una mayor flexibilidad en la concepción de diseños personalizados.
Un ejemplo relevante de la aplicación de la impresión 3D en la edificación, se está materializando en Heidelberg, Alemania, donde se está llevando a cabo la construcción del edificio más grande de Europa hasta la fecha. Este goza de dimensiones impresionantes, con 54 metros de longitud, 11 metros de ancho y nueve metros de altura. La obra se está realizando utilizando una impresora 3D COBOD BOD2 que emplea exclusivamente cemento reciclable como material; un aspecto destacable es que durante el proceso solo se requiere de la supervisión de dos personas, ya que se lleva a cabo gradualmente mediante el uso de una grúa que coloca capa por capa las piezas de cemento en su lugar.
Estructuras de Refugio: en el contexto actual, la consideración de estructuras de refugio se torna ineludible debido a la constante amenaza de desastres naturales. En este sentido, la impresión 3D emerge como una herramienta de gran utilidad para abordar esta necesidad, ya que permite acelerar considerablemente el proceso de creación de refugios; un aspecto destacado radica en su capacidad para adaptarse a una variedad de materiales, incluyendo el plástico, lo que no solo agiliza la construcción, sino que también contribuye a la sostenibilidad al ofrecer opciones amigables con el medio ambiente.
Infraestructura Urbana: frente al constante aumento demográfico, la necesidad de replantear las ciudades con enfoque en la sostenibilidad se torna imperativa para asegurar su viabilidad. En consonancia con esta premisa, un análisis de la Universidad de Nottingham subraya que más del 80% del impacto en el calentamiento global proviene de los centros urbanos, proyectando que en tres décadas, dos tercios de la población global residirá en estas zonas. En este contexto, la impresión 3D emerge como una solución idónea para la edificación de infraestructuras urbanas de manera eficiente y sostenible, reduciendo el consumo energético y la generación de desechos; además, esta tecnología permite a las metrópolis crear espacios altamente optimizados, añadiendo flexibilidad y un impactante componente estético.
Oficinas y Espacios Comerciales: en el ámbito de la edificación de oficinas y espacios comerciales, la impresión 3D emerge como un recurso que posibilita la creación de diseños exclusivos y a la medida. Esta tecnología tiene el potencial de dar lugar a estructuras arquitectónicamente innovadoras que destacan de manera notable en el contexto urbano; al permitir la materialización de formas y geometrías más elaboradas y personalizadas, brinda a arquitectos y diseñadores la libertad creativa para concebir edificios que no solo satisfacen necesidades funcionales, sino que también aportan una identidad distintiva y estética al entorno.
Viviendas Sustentables: la impresión 3D se alinea con la construcción sostenible al utilizar materiales ecológicos y biodegradables, lo que permite crear viviendas respetuosas con el medio ambiente que minimizan la huella ambiental.
Restauración del Patrimonio: la preservación del patrimonio cultural es de máxima importancia en la historia, y con el tiempo, este enfrenta riesgos de deterioro e incluso desaparición. En este contexto, la tecnología de impresión 3D se erige como herramienta clave para conservar objetos significativos con precisión, asegurando su perdurabilidad en el tiempo.
Un ejemplo ilustrativo de este enfoque es la colaboración entre el Museo Arqueológico Nacional (MAN) y Acciona, que conjuntamente lograron recrear el arco románico de San Pedro de las Dueñas utilizando la técnica de impresión 3D en hormigón a gran escala. Este proceso implicó el escaneo detallado del arco, seguido por la impresión de una réplica precisa. Este caso ejemplifica una práctica que podría resultar sumamente beneficiosa en situaciones en las que el patrimonio cultural se vea amenazado por desastres naturales u otros eventos excepcionales.
Modelos de Construcción: la impresión 3D representa un recurso de valor incalculable en la elaboración de modelos arquitectónicos y maquetas a escala, generando una revolución en la manera en que los diseñadores y arquitectos pueden dar forma y transmitir sus conceptos de diseño.
Mediante la aplicación de esta tecnología, es factible convertir los diseños digitales en representaciones físicas minuciosas y auténticas, lo cual proporciona a los profesionales y sus clientes una comprensión palpable de los proyectos. Por ejemplo, un arquitecto puede imprimir una maqueta de un edificio propuesto, lo que posibilita una evaluación más precisa de los espacios, volúmenes y proporciones, así como una visualización más precisa de cómo se relacionaría con el entorno circundante. Este enfoque no solo agiliza el proceso de trabajo y la toma de decisiones, sino que también potencia la comunicación entre todas las partes involucradas en el desarrollo de un proyecto arquitectónico.
Indudablemente, la impresión 3D presenta un abanico de aplicaciones significativas en la industria de la construcción; su capacidad para erigir edificaciones complejas y, en algunos casos, viviendas a gran escala en tiempos récord la convierte en un recurso de gran valía para arquitectos y diseñadores. Al permitir la conclusión más eficiente y rápida de proyectos, se erige como una herramienta fundamental en el campo; los ejemplos previamente mencionados demuestran el éxito de esta tecnología, no solo por su eficacia, sino también por su contribución a la sostenibilidad, un aspecto esencial en la actualidad.
