BIM y la impresión 3D en construcción

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BIM + Impresión 3D de edificios = 3ª industrialización

En esta ocasión os voy a hablar sobre la impresión 3D de edificios. No, no me refiero a imprimir maquetas, sino a la construcción de un edificio real utilizando mega-impresoras.

Impresora 3D para construcción BIM

Un ejemplo de impresora 3d para construcción consta de dos brazos telescópicos unidos por una viga transversal que aloja el cabezal de impresión. Estos brazos se mueven en el plano horizontal mediante guías y en vertical mediante la grúa de cada brazo. Al cabezal llega directamente desde la cementadora una mezcla especial de hormigón de secado rápido que se va depositando por capas en las zonas determinadas según el prototipo creado digitalmente.

Para que os hagáis una idea, las medidas reales de una ‘típica’ impresora 3D para construcción son: 6,6 metros de alto, 10 metros de ancho y 40 metros de largo. ¿Habrá que ver cómo será el enchufe? -perdón por la broma ;)-.

La ‘tinta’ BIM para impresión 3D

Podría decirse que el hormigón es a la impresora 3D lo que la tinta a la impresora 2D. Aunque se utilizan más materiales:

  • – Con base de yeso y materiales mixtos.
  • – Con base de cemento y cal.
  • – Materiales reciclados: desde suelo de construcción a materiales industriales, como vídrio, en una mezcla de cemento.
  • – Acero.
  • – Etc.

Impresión 3D/BIM – Del pilar o la viga al edificio

    01. Impresión 3D de elementos estructurales

    Teniendo en cuenta que ya vemos como algo normal el imprimir pequeños objetos en 3D, tampoco nos resultará raro aceptar que es posible imprimir un pilar o una viga de hormigón, a escala real, en cuestión de minutos -10 ó 12 minutos para ser exactos-.

    Un ejemplo de esto es el proyecto de colaboración entre la Universidad de Nápoles y la empresa de tecnología punta WASP (World’s Advanced Saving Project) para imprimir vigas de hormigón.
     
    Han desarrollado un soporte de hormigón fabricado con tecnología de impresión 3D y utilizado en proyectos de construcción.
     
    La idea consiste en la partición de la viga en segmentos para que sean impresos por separado y, posteriormente, montados formando un elemento de una sola pieza, con la ayuda de un sistema de refuerzo de acero, como si de una estructura de Lego se tratara.
    BIM-Impresion-3D-WASP-Viga-hormigon

    02. Impresión 3D de piezas prefabricadas

    De la misma manera, ya es posible imprimir elementos modulares de construcción. Piezas prefabricadas de mayor o menor tamaño que posteriormente se ensamblan en obra: muros, secciones del edificio, etc.
     
    Esto requiere la construcción en las instalaciones donde se localice la mega-impresora y el posterior traslado de las piezas a obra.
     
    Así es como se han construido, en tan solo 17 días, las instalaciones de Dubai Future Foundation. Un edificio de oficinas que ocupa 250 metros cuadrados.
    BIM-Impresion-3D-Construccion-Dubai

    03. Impresión 3D de edificios

    El último paso sería la impresión directa, in situ, del edificio.

    Podría mencionaros el proyecto Contour Crafting -Universidad del Sur de California-, que pretende revolucionar el sector de la construcción con su colosal impresora 3D capaz de construir una casa entera de dos plantas en un solo día. Por lo pronto, se trata de un proyecto en desarrollo.

    Pero la realidad es que ya existen algunos casos de edificaciones realizadas in situ con una impresora 3D. El caso más interesante, el de una vivienda construida por la empresa Apis Cor en Moscú. Ha conseguido construirla en menos de 24 horas.
     
    La casa construida gracias a una pequeña grúa, que actuó en todo momento desde el interior de la vivienda, cuenta con 38 metros cuadrados. Los componentes principales de la casa, tales como las paredes o los tabiques, fueron impresos a partir de una mezcla concreta, los complementos serían agregados posteriormente..
    BIM-Impresion-3D-ApisCor-construccion-insitu-vivienda

Proyecto 3DCONS – BIM e impresión 3D

Es un ejemplo a nivel nacional de lo que es posible hacer con la tecnología BIM y la impresión 3D.

El proyecto 3DCONS, aprobado dentro del programa ESTRATÉGICO CIEN del Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI), aborda el desarrollo de nuevas tecnologías que permitan introducir la impresión 3D en la construcción a escala real.
 
Los objetivos del proyecto persiguen el desarrollo de nuevos sistemas de impresión 3D para la rehabilitación de envolventes mediante impresión directa y fabricación de elementos prefabricados -sin necesidad de moldes o encofrados-. Estos sistemas de impresión trabajarán con nuevas gamas de materiales para interiores y exteriores en base a cemento, cal, yeso y mezclas mixtas, especialmente desarrollados para su aplicación por extrusión.
 
Las aplicaciones finales del proyecto serán nuevos procesos de rehabilitación de fachadas, paramentos verticales y restauración de elementos arquitectónicos mediante impresión directa sobre los mismos, así como sistemas de impresión de elementos prefabricados “a la carta”.

 

Según José Antonio Tenorio Ríos -de la Unidad de Calidad en la Construcción del IETcc-CSIC-, las claves para la construcción del futuro son:

Aumentar la productividad, disminuir los riesgos -errores, defectos, etc.- e innovar para mejorar la relación precio-calidad .

 
La metodología BIM y la impresión 3D son dos importantes herramientas para esta construcción, no ya del futuro, sino del presente.

 
Se me ocurre una comparación entre el pasado y el futuro de la construcción: lo que antes era el ordenador y la impresora de papel, ahora es BIM y la impresora 3D.
 
Tanto hablar del futuro me recuerda otro de nuestros post sobre BIM y la realidad virtual/realidad aumentada.

No sé por qué pero siempre que hablo de tecnologías ‘futuristas’ me da la sensación de que mientras las cuento ya han dejado de serlo. Y peor aún, que no son nada comparado con lo que habrá en un futuro no muy lejano. Igual es exceso de imaginación o de películas.

Os dejo aquí el link al vídeo de cómo se construyó en menos de 24 horas la casa de la empresa Apis Cor.

 
Nos leemos la semana que viene,
Agustín Sánchez Ortega