LAS PRIMERAS CASAS POR IMPRESIÓN 3D DE ESPAÑA ESTÁN EN MARCHA: ESTOS SON LOS RETOS A LOS QUE SE ENFRENTAN

Hace unos cuantos años que nadie hubiera pensado que podríamos tener en el salón de casa un jarrón impreso en 3D, bioimprimir órganos aptos para trasplantes o incluso vivir en una casa construida con una impresora 3D, en España ya se ha impreso en 3D una casa piloto y, según los proyectos en proceso, a finales de año los primeros propietarios estrenarán sus viviendas por impresión 3D. ¿Y tú, vivirías en una casa construida por un robot?

El pasado mes de julio cuatro estudiantes de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) que en 2015, recién graduados en Ingeniería de la Edificación, vieron truncada su salida profesional por la crisis del ladrillo, presentaron la primera casa construida en hormigón con una impresora 3D en España y una de las contadas experiencias que por el momento hay en todo el mundo.

La impresora 3D desarrollada por Be More 3D es una máquina de aluminio modulable de siete metros de ancho por cinco de alto, y es capaz de construir estructuras como una vivienda piloto de setenta metros cuadrados, de dos habitaciones, cocina y baño, en un total de diez horas y por unos 55.000 euros, aseguran sus creadores, en una obra el tiempo es dinero, por eso el ahorro de tiempo de construcción es un ahorro en el coste final.

Este Sistema Constructivo patentado puede reducir los costes de construcción final hasta en un treinta y cinco por ciento con respecto al sistema de edificación tradicional, “Sobre todo en la estructura donde lo habitual es dedicarle unas tres semanas, argumenta, Vicente Ramírez, uno de los miembros de esta empresa que consiguió despegar en el año 2017 tras un proceso de incubación en la primera aceleradora de startups de la compañía Acciona.

Este proyecto nació con la intención de poder dar respuesta “De una manera rápida y de calidad” a la problemática del acceso a la vivienda e incluso en situaciones de emergencia   o Catástrofes Naturales” como alternativa a las tiendas de campaña provisionales que en ocasiones acaban permaneciendo durante muchos años".

Aunque tras la notoriedad en los distintos medios de comunicación recibieron más de medio centenar de consultas de particulares interesados en construir sus futuras casas con la impresora 3D de hormigón.

Aunque de todas ellas han cuajado por el momento dos proyectos con los que ya se encuentran en estado avanzado de desarrollo y, si todo va según lo planeado, a finales de año se convertirán en las primeras familias españolas en vivir en una casa impresa en 3D, aunque lo que me daría terror sería hacerlo con el sistema tradicional”.

Uno de estos primeros clientes de la desarrollada ligada a la UPV, Gregorio Suárez, sólo tenía una cosa clara quería una opción de construcción rápida y sostenible, para su futura residencia, pero lo que me daría terror sería hacerlo con un sistema tradicional, asegura en referencia a los dilatados tiempos de construcción e inevitables costes adicionales que suelen surgir en las obras.

Tras casi un año investigando sobre alternativas a los sistemas de edificación tradicionales, consultando con diferentes empresas especializadas en Casas Prefabricadas con distintos tipos de materiales como: madera, balas de paja, paneles de hormigón prefabricados y hasta de Containers marinos reutilizados para crear estructuras habitables, se dio cuenta de que “o bien los costes se disparaban o las empresas no ofrecían mucha flexibilidad a la hora de adaptar sus Métodos de Construcción a las necesidades de mi diseño”.

Una amiga arquitecta se había encargado del proyecto de ejecución básico, dejándolo abierto a distintas posibilidades de material constructivo para una vivienda de primera residencia en la parcela que posee este informático de 48 años en el municipio madrileño de Galapagar, donde se están mostrando "Muy abiertos e interesados" por adaptar el proyecto a la normativa vigente, destaca Suárez, lo único que me tiraba para atrás en un principio era que es la primera vez que se va a hacer pero la principal razón para decantarse fue que la construcción es en hormigón, lo único que cambia es que lo pone una impresora en 3D lugar de una hormigonera", apunta.

Esta empresa valenciana utiliza un cemento especialmente desarrollado para que pueda ser utilizado por su impresora 3D en los laboratorios de la UPV que “Contiene fibras que le dan resistencia a la flexión y evitan las grietas por retracción”, por tanto se trata de un Hormigón Estructural que, en veinticuatro horas consigue alcanzar los parámetros de resistencia que contempla el Código Técnico de la Edificación para colocar una segunda planta sobre la estructura de los muros”, apunta Ramírez.

Suárez no se aventura, por el momento, a estimar un presupuesto para su futura vivienda de una planta de cien metros cuadrados y buhardilla donde residirá con su hijo “Porque aún quedan flecos por cerrar como la elección de certificación Passive House o casa ecológica y qué sistema renovable de calefacción es más adecuado”, pero sí reconoce que el precio está por debajo de la horquilla de entre 1.000 y 1.200 euros por metro cuadrado que le ofertaban con otros sistemas de construcción alternativos.

¿CÓMO SE IMPRIME UNA CASA?

En el mundo existen por el momento poco más de una decena de empresas dedicadas a la construcción de viviendas por impresión 3D.

Aunque la mayoría de los dispositivos divergen entre sí en el material con el que se imprimen y en su diseño mecánico: Un Eje Fijo y Brazo Móvil que imprime, y una estructura que se mueve por raíles o, como en el caso de la impresora 3D de Be More 3D, único hasta el momento, un pórtico móvil con tres ejes X-Y-Z que se desplaza libremente sobre ruedas.

En esencia, el funcionamiento es el mismo que el de una impresora 3D de producto: el plano de la casa, esta diseñado con cualquier software de diseño en 3D como el Autocad o Revit, se pasa a un programa informático conocido genéricamente como ´slicer’ que se encarga de generar el código (GCODE) que es el lenguaje utilizado en los dispositivos de impresión 3D.

Conectada a un ordenador, la impresora 3D ejecuta el diseño predeterminado imprimiendo capa sobre capa hasta poder formar muros compactos, esta máquina se va moviendo adelante o atrás, de izquierda o derecha, y de forma ascendente inyectando el hormigón hasta que termina de cubrir cada capa.

Aunque una vez que se haya terminado la estructura de la vivienda, comienza la fase de suministro de componentes y revestimiento: fontanería, instalación eléctrica, cerramientos, etc. recaen en los oficios comunes de una obra tradicional, aunque de momento, el dispositivo BEM-1 sólo imprime en 3D edificios de una altura, aunque la empresa trabaja ya en un segundo modelo capaz de imprimir hasta dos alturas.

Y es que la escalabilidad es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la impresión 3D o la fabricación aditiva en el ámbito constructivo, sobre todo si se quiere aplicar no sólo a las  viviendas familiares sino a edificios habitables de gran envergadura.

¿SUSTITUIRÁN LAS IMPRESORAS 3D AL TORNO Y LA PALETA?

“La incursión de esta tecnología de impresión 3D o de fabricación aditiva es una Auténtica Revolución para el sector de la construcción”, afirma José Ramón Albiol, profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación de la UPV y es la pieza clave en el desarrollo de la fórmula del Cemento Especial que utiliza esta impresora 3D desarrollada por Ramírez y sus compañeros José Guillermo Muñoz, Joaquín Martín y José Luis Puchades, que en poco tiempo no habrá empresa de construcción ni obra que no tenga una impresora 3D de hormigón, coincide Ramírez.

Y por ello, aunque ya tienen planes para poder imprimir en 3D sus primeras viviendas, aunque su principal objetivo por el momento es centrarse en vender modelos de sus dispositivos que les permitan seguir investigando y desarrollando sus impresoras 3D, para Markopoulou, directora académica del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña creadores del primer puente impreso en 3D en España, se trata de un cambio radical comparable al que supuso en su momento la popularización del hormigón que permitirá construir mucho más rápido, de forma más sostenible y creando formas más complejas y multifuncionales".

Esta técnica nos libera de necesidades de moldes y permite poder crear formas bastante complejas, edificios mucho más responsables, incluso pasivos, sin la necesidad de sistemas de calentamiento o enfriamiento artificiales, que es la mayor fuente de Consumo Energético de los edificios, explica Markopoulou, pero no veo que vaya a reemplazar por completo el sistema tradicional de construcción”.

Pero entre las principales limitaciones en el desarrollo de este Tipo de Tecnología de impresión 3D o la fabricación aditiva en el ámbito de la arquitectura, la directiva del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña señala la escalabilidad de los proyectos ya que normalmente se necesitan máquinas mucho más grandes de lo que se construye, y por tanto este tipo de construcción no es sostenible, o utilizar pequeños robots colaborativos que trabajen conjuntamente”, en esto coincide el arquitecto Azpilicueta, profesor titular de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Madrid y miembro del programa de investigación "3DCONS", quien ve “Mucho más futuro a la impresión 3D en fábrica de elementos constructivos, piezas tanto lineales como de acabado, que a la impresión in situ de grandes edificios de 8 o 10 plantas, mucho menos de edificios impresos completamente en 3D", las percepciones aquí vuelven a encontrarse: si lo ideal es prefabricar y luego poder montar, crear estaciones de fabricación cercanas al punto de construcción para poder evitar los traslados o si por el contrario se debe apostar por sistemas flexibles de fabricación in situ.

Aunque también se necesita seguir investigando en materiales cada vez mejores, y a nivel funcional la impresión 3D con metal será un nuevo hito en este campo pero también estético, e incluso pensando en futuras casas pasivas integrables en entornos de Smart Cities.

Al final la tecnología no está en la impresión 3D o la fabricación aditiva sino en toda la robótica que hay alrededor y los resultados dependen de lo inteligente que sea la máquina, indica Azpilicueta, quien reconoce que los desarrollos no están siendo tan rápidos en el sector como cabría esperar.

Y hay muchos avances relacionados con la Ciencia de los Materiales, Inteligencia Artificial, el Internet de las Cosas, con la Computación, la Realidad Aumentada y la Realidad Virtual, todas ellas acompañarán a la impresión 3D o la fabricación aditiva en forjar un Cambio de Paradigma ya no sólo en cómo concebimos la construcción sino en cómo interactuamos con nuestro espacio físico”, concluye Markopolou.