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Por Marianne Küpfer, directora de la Asociación de Ingenieros Civiles Estructurales (AICE)

El conocimiento humano, adquirido a lo largo de los siglos y transmitido de generación en generación, es el fruto de la constante observación, la interpretación y la experimentación, a través de lo cual podemos entender un sin número de fenómenos y crear nuevas experiencias que contribuirán a acrecentar este continuo saber. Es a través de la ciencia que todo este conocimiento, tanto del mundo natural, físico o tecnológico, se sistematiza y se pone al servicio de la humanidad.

¿Y qué tan cercanas están las mujeres a la ciencia? Pues creo que las mujeres somos científicas en esencia, muchas veces sin siquiera darnos cuenta de ello. Diestras en químicas desde la infancia, capaces de transformar simples alimentos en comidas de sabores exquisitos, en sustancias nutritivas que se convertirán en la energía que nos permitirá vivir. Diosas de la física cuántica, capaces de producir cambios tangibles en los seres que nos rodean tan solo a través de una sonrisa, de una palabra amable, de un gesto acogedor o de una mirada animosa. Biólogas por naturaleza, capaces de curar las heridas de todo tipo de criaturas. Expertas en ciencias aplicadas, capaces de construir un refugio inexpugnable ante las leyes de la física con el solo objeto de abrigar nuestros tesoros y convertirlo en un hogar para los que amamos, ya sea en un árbol o incluso bajo una mesa. Entonces, ¿por qué no hacer de las ciencias nuestra profesión? Está ahí, en nuestro interior y al alcance de nuestra mano. Una puerta abierta para aquellos que desean aprender y aportar con su conocimiento, explorar nuevos horizontes y expandir el saber humano.

Mi formación estuvo marcada por la ciencia, desde el colegio, en donde gozaba con las clases de física y química, de biología, y las matemáticas que me acompañaban en todo momento. Y luego en la universidad pude profundizar mi conocimiento en diversas ramas de la ingeniería, desde hidráulica hasta electricidad, para finalmente darme cuenta que era en el área de las estructuras en donde mejor podía aprovechar mis habilidades e intereses. Los ingenieros estructurales nos encargamos de diseñar todo tipo de infraestructura, usualmente tomando como base un proyecto de arquitectura y generando los documentos de construcción con los cuales se podrá materializar una obra. En ese proceso de diseño se realizan análisis complejos, se usan herramientas tecnológicas y se trabaja en equipo con profesionales de diversas áreas. Así he podido contribuir al desarrollo de proyectos habitacionales, comerciales, hospitalarios, educativos y también algunos proyectos inusuales. Ha estado en mis manos diseñar parte de aquellos lugares en donde las personas habitarán, trabajarán y realizarán múltiples actividades. Y esto es una gran responsabilidad, pero también una gran motivación para hacer bien mi trabajo, mantenerme siempre al día en conocimiento, en tecnología y en transferir a otros mi experiencia. 

Si sientes ese gusto por la ciencia, explora el camino con decisión y entusiasmo, hasta que encuentres tu verdadera pasión.

Las primeras investigaciones para el desarrollo de viviendas sociales están demostrando la factibilidad técnica de la tecnología, su competitividad y el enorme aporte medioambiental, social y económico que puede alcanzar.

Hoy, los nuevos sistemas constructivos y las soluciones arquitectónicas eficientes y sustentables se están robando todas las miradas. La impresión 3D, por ejemplo, está revolucionando la construcción de viviendas sociales gracias a la reducción de los costos, la mayor rapidez en faena y la reducción de desechos en obra, entre otras ventajas.

Marianne Küpfer, socia directora de Proyectos de René Lagos Engineers, y Fernando Marín, director de Proyectos e Iniciativas Globales de la Vicerrectoría de Desarrollo y Gestión de la Universidad Mayor, han sido fieles representantes de la tecnología, que podría cambiarle la cara a las viviendas sociales chilenas, gracias a un proyecto respaldado por Corfo que favorece la impresión 3D de hormigón.

“El principal objetivo del proyecto es crear y validar una metodología que permita que la tecnología de impresión 3D de gran escala (2 o 3 pisos) se pueda desarrollar en Chile, enfrentando nuestras particulares condiciones sísmicas reflejadas en las estrictas normas chilenas. La tecnología ya está desarrollada en varios países del mundo, pero con condiciones sísmicas mucho menos exigentes que las nuestras”, señala el investigador.

La idea de esto sería validar que todas las ventajas de esta nueva manera de construir sean aprovechables en Chile y que las modificaciones estructurales mantengan la tecnología en niveles competitivos, tanto para vivienda social como para otros segmentos de vivienda.

¿Cómo se evaluó la factibilidad de construcción con tecnología H3D para viviendas sociales en Chile? La ingeniera Marianne Küpfer recuerda que el primer paso fue elaborar una propuesta arquitectónica que se ajustara a los estándares Minvu para viviendas sociales y que, al mismo tiempo, se pudiera materializar de manera eficiente con tecnología de impresión 3D. El segundo paso fue verificar la factibilidad técnica de la propuesta en cuanto a un diseño estructural sismorresistente acorde a la normativa chilena; mientras que, el tercero, fue realizar una comparación del prototipo propuesto, con alternativas más tradicionales de construcción en la zona central de Chile, como son la albañilería confinada y el hormigón armado convencional.

Según la especialista de René Lagos Engineers, construir con esta tecnología genera beneficios como la reducción considerable de mano de obra, la eliminación del uso de moldajes, la reducción de residuos de construcción, la ejecución con un alto control de calidad, la versatilidad de formas que se pueden lograr y la flexibilidad de usos que se le puede dar a la tecnología de impresión 3D. Igualmente, Fernando Marín, de la Universidad Mayor, valora la velocidad de construcción y la calidad y precisión de la obra automatizada, lo que permite adelantar en fabrica muchas otras terminaciones que, finalmente, también redundan en los plazos. “Si bien hemos apuntado esta investigación a la vivienda social como objeto de estudio y ya habiendo validado el cumplimiento de la normativa sísmica chilena, la tecnología tiene también muchas otras aplicaciones, tales como paneles, mobiliario urbano y casi cualquier obra de arquitectura de hasta tres pisos por ahora”, argumenta.

Junto con evaluar esta tecnología en su condición actual, los investigadores están trabajando en modificar y mejorar su uso, incorporando en la mezcla de impresión otros materiales como la nanocelulosa, para reducir la cantidad de cemento. “Desde la Universidad Mayor, estamos trabajando ya en ensayos de laboratorios en nuestro Centro de nanotecnología aplicada, para alcanzar esta nueva meta que tributa a los objetivos país en temas medioambientales”, cuenta Fernando Marín.

Si bien los cambios en el rubro de la construcción son difíciles de implementar, toman tiempo y requieren demostrar un beneficio económico, aspectos complementarios como el bajo impacto ambiental y la economía circular han ido abriéndose camino. “El mercado poco a poco va entendiendo lo que esto implica y va exigiendo soluciones habitacionales alineadas con estos aspectos. Para RLE es importante participar en la evaluación de estos nuevos sistemas constructivos, pues la seguridad estructural de las viviendas, ante la alta sismicidad que afecta frecuentemente a nuestro país, debe ser considerada una variable fundamental”, argumenta Marianne Küpfer.

Manufactura aditiva

Para certificar la impresión 3D en hormigón como sistema constructivo no tradicional y masificar su uso en la industria de la construcción, nació el proyecto “Anaquel de manufactura aditiva, hacia un nuevo lenguaje arquitectónico”, que lidera la arquitecta Verónica Arcos. Mediante la fabricación de prototipos arquitectónicos a escala real, se ha ido construyendo un catálogo de piezas que pretende validar la tecnología frente a postulaciones de financiamiento mayores y de más largo aliento.

El proyecto tiene cinco etapas y en este momento están en la segunda. “La meta final del proyecto es certificar la impresión 3D en hormigón como un sistema constructivo no tradicional, para comenzar a masificar su uso en la industria de la construcción, tanto en Chile como en el resto de la región”, señala Verónica Arcos, quien cree que dadas las condiciones de crisis social, sanitaria, económica, política y ambiental, es fundamental operar con sistemas tecnológicos más económicos, sustentables, seguros y eficaces.

La impresión 3D en hormigón, en este sentido, ofrece muchas ventajas que la destacan sobre los métodos convencionales. Por ejemplo, el hecho de que no requiere moldajes, se traduce en la eliminación total de escombros, acelera los tiempos de la obra gruesa y reduce la cantidad de mano de obra en la faena. Además, la arquitecta destaca que el mayor control permite reducir en un porcentaje alto el riesgo como parte del presupuesto y brinda más seguridad a los trabajadores, ya que son los robots los que hacen la faena. “Ofrece una libertad formal nunca antes vista en nuestro campo, dando pie a un nuevo lenguaje arquitectónico: un lenguaje basado en la forma resistente tanto en el proceso de impresión como después del fragüe”, puntualiza Arcos.

Según la especialista, quien es Master of Architecture del Berlage Institute en Rotterdam, la tecnología de punta se traducirá necesariamente en una reducción de costos, procesos más sustentables, mayor rapidez en la faena y en la oportunidad de personalizar las viviendas o edificaciones de los usuarios. “Si se construye un conjunto de 30 viviendas sociales, se podrán tener 30 fachadas distintas, sin alterar los costos de manera significativa. Esos costos serán más bien marginales. Esto permitirá tener barrios más amigables, donde la gente pueda sentirse más identificada con sus casas. Además, pienso que al bajar los costos de construcción, si hablamos de vivienda social, eventualmente se podrían obtener viviendas de mayor superficie que las actuales. Lo que después de la pandemia que estamos viviendo sabemos que es imprescindible”, afirma.