Las Primeras Casas Impresas en 3D: Proyectos Pioneros

Si bien la impresión 3D se conoce desde hace más de tres décadas, es una técnica totalmente innovadora en la arquitectura, aún más en el sector de la vivienda, donde las primeras casas impresas en 3D se construyeron hace tan solo unos 10 años y la técnica en la construcción se popularizó hace tan solo 5 años.

Antecedentes de la impresión 3D 

Desde que se inventó la primera  impresora 3D en 1981 por Hideo Kodama, los avances en este campo no han parado de avanzar hasta lo que conocemos hoy en día. Este invento no se hizo popular hasta 30 años después de su creación y el primer edificio impreso en 3D no se logró si no hasta el 2014, cuando la constructora China Winsun utilizó una impresora 3D masiva para construir 10 casas con fibra de vidrio y concreto.

Fuente: Robotica 

Cómo funciona la impresión 3D de Casas 

Esta técnica transforma diseños digitales en estructuras físicas capa por capa. Utilizando materiales como el hormigón, las impresoras gigantes pueden construir paredes y componentes estructurales directamente en el sitio de construcción, bajo un control preciso y automatizado.

El primer paso es la creación de un modelo digital en 3D de la casa. Este modelo se realiza mediante software de diseño asistido por computadora (CAD), que permite a los arquitectos y diseñadores definir cada aspecto de la estructura, desde la forma de las paredes hasta las cavidades para instalaciones eléctricas y de plomería. 

Una vez finalizado, el modelo digital se convierte en un archivo compatible con la impresora 3D, generalmente en formato STL.

Fuente: 20 minutos 

La impresora 3D, que puede ser tan grande como una pequeña grúa, está equipada con un cabezal de impresión que extruye materiales de construcción específicos, como un hormigón especial mezclado con aditivos para mejorar su propiedades. 

Este cabezal de impresión se desplaza a lo largo de los ejes X, Y y Z, siguiendo las instrucciones del archivo digital para depositar el material capa por capa.

Ejemplos de las Primeras Casas Impresas en 3D en el Mundo

Desde China hasta México y Europa, diversos proyectos han demostrado el potencial de esta tecnología para transformar el sector de la construcción. 

Primeras Casas Impresas en China

China ha sido pionera en la adopción de la impresión 3D para la construcción de viviendas. Uno de los proyectos más destacados es el realizado por la empresa WinSun, que en 2014 imprimió diez casas en un solo día utilizando una mezcla de residuos industriales y cemento. 

Estas casas, construidas en Shanghai, demostraron la viabilidad de la impresión 3D a gran escala y su potencial para reducir costes y tiempos de construcción significativamente.

Fuente: Robótica 

Vivienda Sostenible de la Empresa WASP

La empresa italiana WASP (World’s Advanced Saving Project) ha desarrollado una vivienda sostenible impresa en 3D llamada «Gaia» en el año 2018. Esta casa se construyó utilizando una mezcla de tierra cruda, paja y cal, materiales naturales y locales que reducen la huella de carbono. 

La tecnología de impresión Crane WASP permitió la creación de una estructura eficiente y ecológica, demostrando cómo la impresión 3D puede contribuir a la arquitectura sostenible.

Fuente: Yellow Trace 

La Primera Comunidad Impresa en 3D en México

En México, la primera comunidad impresa en 3D fue desarrollada en el año 2019 en la región de Tabasco por la organización New Story y la empresa ICON. 

Este proyecto tiene como objetivo proporcionar viviendas asequibles para familias de bajos ingresos, utilizando impresoras Vulcan II que pueden construir una casa en aproximadamente 24 horas. Cada vivienda tiene un diseño resiliente y sostenible, adaptado a las condiciones locales y las necesidades de los habitantes.

Fuente: Archdaily 

La Primera Vivienda de 2 Pisos Impresa en 3D

En 2022, la empresa Kamp C en Bélgica completó la primera vivienda de dos pisos impresa en 3D en tan solo 15 días. Utilizando la impresora 3D más grande de Europa, construyeron una casa de 90m2 en una sola pieza de hormigón. 

Este innovador proyecto destaca por su eficiencia y sostenibilidad, siendo tres veces más resistente que una casa construida con bloques de cemento prefabricados y ahorrando un 60% en materiales, tiempo y costos. La vivienda se encuentra en los terrenos de Kamp C en Westerlo y fue parte de un proyecto financiado por el Fondo Europeo de Desarrollo Regional.

Fuente: La Nación 

Tecnología y Métodos Utilizados

La impresión 3D en la construcción se apoya en avanzadas tecnologías de modelado por ordenador y materiales especialmente formulados. La integración de inteligencia artificial en la construcción optimiza diseños para maximizar la eficiencia energética y la resistencia estructural.

Las impresoras 3D funcionan depositando materiales, como hormigón, capa por capa siguiendo diseños digitales detallados. Estas impresoras, que pueden ser tan grandes como para construir estructuras completas, operan mediante un brazo robótico o un sistema de extrusión que se mueve a lo largo de tres ejes. 

La precisión y velocidad de estas máquinas permiten crear paredes con cavidades para instalaciones eléctricas y de plomería, así como adaptar los diseños a necesidades específicas de aislamiento y soporte estructural. La integración de inteligencia artificial ayuda a optimizar los diseños para mejorar la eficiencia energética y la sostenibilidad del edificio.

Beneficios y Desafíos de las Casas Impresas en 3D

Los beneficios de las casas impresas en 3D incluyen una reducción significativa en los tiempos y costes de construcción, debido a la eficiencia del proceso de impresión. También hay un impacto ambiental menor, ya que se utiliza menos material de desecho y se pueden emplear materiales más sostenibles. 

La personalización es otra ventaja, permitiendo diseños que se adaptan mejor a las necesidades de los ocupantes. Sin embargo, existen desafíos, como la necesidad de estándares regulatorios específicos, la aceptación por parte del mercado y la industria de la construcción, y la limitación en la variedad de materiales que pueden ser utilizados eficazmente en la impresión 3D.

Fuente: Economía Sustentable 

El Futuro de las Viviendas Impresas en 3D

La visión futura para las casas impresas en 3D es prometedora, apuntando a una mayor adopción de estas tecnologías para responder a crisis habitacionales y demandas de sostenibilidad. La evolución continua de la tecnología promete casas más personalizadas, eficientes y armónicas con el entorno.

Proyectos y Desarrollos Futuros de Viviendas 

En cuanto a proyectos y desarrollos futuros, la impresión 3D en la construcción está evolucionando hacia la creación de comunidades enteras, con el potencial de construir rápidamente viviendas en zonas afectadas por desastres naturales o crisis habitacionales.

Estas innovaciones futuras pueden incluir materiales más versátiles y sostenibles, así como la integración de soluciones de energía renovable directamente en el proceso de construcción, marcando el comienzo de una nueva era en la construcción residencial.

Fuente: Dall-e

La impresión 3D está innovando la industria de la construcción, ofreciendo soluciones rápidas, eficientes y sostenibles para la creación de viviendas. Desde los primeros proyectos en China hasta comunidades enteras en México, esta tecnología ha demostrado su capacidad para cambiar el panorama de la arquitectura y el desarrollo urbano. Con avances continuos y una adopción global en crecimiento, la impresión 3D promete proporcionar hogares más accesibles y ecológicos, redefiniendo el futuro de la construcción de viviendas.

Fuente imagen de portada: Design Boom