El 4 de octubre fue el día elegido para inaugurar la “Casa-Semilla”, el primer prototipo de vivienda impresa en 3D de Latinoamérica. De hecho, mientras se escribe este artículo, se culminan los detalles de la casa para demostrar la eficiencia y calidad del proceso constructivo, quedando en exhibición y monitoreo de sus condiciones. Asimismo, a Edifica, feria que se realizará entre el 15 y 17 de octubre en Santiago, se trasladará la impresora para mostrar la movilidad y celeridad del sistema de impresión 3D, ejecutando una réplica del prototipo in situ.

La Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti, directora de Investigación y Creación Artística de la Universidad del Bío-Bío, cuenta que la “Casa-Semilla” surgió a partir de la experiencia y capacidad de dicha casa de estudios en arquitectura sustentable y construcción impresa 3D y su alianza con Inmobiliaria Aconcagua. A ellas se unió la colaboración de otras empresas de la industria de la construcción: Grupo CBB, SIKA®, ISOLCORK, MK, TEHMCO, para llevar estas posibilidades tecnológicas para realizar viviendas en Chile, “aprovechando las ventajas de la impresión 3D, para la demanda habitacional del país y Latinoamérica, generando un paso revolucionario en la construcción residencial”, dice la investigadora.

Rodrigo García Alvarado, director del Depto. de Diseño y Teoría de la Arquitectura de la UBB  comenta que “esta vivienda se caracteriza por su eficiencia constructiva y versatilidad arquitectónica, es muy rápida de ejecutar y con una espacialidad acogedora, que puede desarrollarse en múltiples formas. Integrando los mayores avances de calidad y sustentabilidad en una expresión novedosa y atractiva, con capacidad sismorresistente y eficiencia energética”.

Entre sus estrategias de sustentabilidad, presenta una adaptación a distintos climas y sitios, “que le permite aprovechar el mejor asoleamiento y los vientos locales, generando el aislamiento y forma necesaria para una mejor habitabilidad”, señala la Dra. Muñoz, quien, además, destaca la hermeticidad y solidez de la envolvente, que “le otorga una gran resiliencia climática, que puede integrar elementos y sistemas que reduzcan la huella ambiental”.

Si bien ésta es una nueva tecnología que necesita aún que empresas y profesionales la incorporen para su masificación en Chile, adaptándose a la normativa local, García afirma que “ya se puede realizar construcciones de un piso asimiladas a estructuras convencionales, y el prototipo se estará monitoreando para permitir avances normativos a otras tipologías de edificación”.

Ventajas del sistema

Como señala la directora de Investigación y Creación Artística de la UBB, la impresión 3D representa un avance radical en eficiencia, sustentabilidad y calidad para la construcción en Chile. “Permite disminuir los tiempos y recursos involucrados en la ejecución, con un control detallado del diseño para adaptarse a las condiciones requeridas por los usuarios y los distintos climas del país”, detalla.

Aunque ello implica que “los fabricantes de materiales, los constructores, instaladores y arquitectos se deben actualizar en nuevos métodos y productos para utilizar sistemas robotizados que logren desarrollar diferentes diseños y realizarlos con todas las ventajas de la impresión 3D”, sostiene Muñoz.

En ese sentido, la Universidad del Bío-Bío, en Concepción, posee el repertorio más amplio de laboratorios de conformidad para la construcción y un laboratorio de prototipaje con la tecnología más avanzada de Latinoamérica para impresión 3D a gran escala y montaje robotizado, para que las industrias y emprendimientos  puedan certificar y desarrollar nuevos productos y servicios. A ello se suma una variedad de carreras de pregrado, postgrado, magíster y doctorado para investigar e impulsar el desarrollo de la edificación sustentable.

Dr. Rodrigo García Alvarado, Depto. Diseño y Teoría de la Arquitectura Universidad del Bío-Bío

La construcción impresa-3D es una avanzada tecnología que permite realizar elementos constructivos sin moldajes y con gran rapidez, reduciendo drásticamente los plazos y costos. Al disminuir accesorios y faenas, permite reducir también el transporte y los residuos, mejorando la sustentabilidad y seguridad de las obras. Además, otorga un completo control digital del diseño y la ejecución, y la introducción de nuevos materiales y componentes, lo que ayuda a realizar formas y soluciones muy variadas.

En distintas partes del mundo se están ejecutando viviendas y edificios completos para probar esta tecnología, pero aún hay bastante que experimentar. En Chile tenemos importantes desafíos de productividad e industrialización en la construcción que se pueden impulsar con esta tecnología, y liderar su introducción en Latinoamérica, para exportar nuevos servicios y productos.

En la Universidad del Bío-Bío, en Concepción, a través de la iniciativa CIPYCS, se está instalando un gran robot industrial de 2,5 m de alcance, con un riel de siete metros y bomba de hormigonado para promover la construcción impresa-3D en Chile, y otras tecnologías de automatización en la edificación. Con el apoyo de CBB (Cementos Bio-Bío) y SIKA, un equipo multidisciplinario de la UBB, bajo la dirección de la Dra. Claudia Muñoz del Depto. Ciencias de la Construcción, ha logrado, primeramente, elaborar un diseño de mezclas cementicias para imprimir, que ya cuenta con registro de invención y protección intelectual, por lo que se puede utilizar en diferentes aplicaciones. También se están realizando pruebas de arrecifes artificiales, en colaboración con el Programa de Ecología Marina de la UCSC, debido a la necesidad de instalar en las costas de elementos de formas variadas para el asentamiento de especies oceánicas. Y se está avanzando en pruebas de impresión de muros con enfierraduras integradas para lograr capacidades resistentes sísmicas, que es un desafío esencial para construir en Chile, y no se ha desarrollado todavía en el mundo.

Asimismo, se ha experimentado con impresión en tierra, en colaboración con especialistas del área, para aprovechar la capacidad de esta tecnología de usar materiales locales, y actualmente se prepara un proyecto internacional con la U. Plymouth, Reino Unido, sobre este tema.

Un avance sustancial se ha realizado también en la modelación BIM de elementos impresos, a través del Laboratorio de Diseño Integrado que lidera el Dr. Eric Forcael de la Facultad de Ingeniería, para gestionar soluciones optimizadas y controlar la impresión directamente, con el fin de evaluar anticipadamente los diseños y retroalimentar en tiempo real la planificación de obra, maquinarias e insumos durante el proceso de construcción, desarrollando la programación de diferentes formas arquitectónicas, que han sido verificadas con muestras impresas a escala y en tamaño real. Como también, se están preparando análisis térmicos de muros y viviendas impresas, para impulsar un desempeño sustentable de esta nueva tecnología mediante ensayes los laboratorios certificados de la U. del Bío-Bío, para la definición de materiales y diseños con menor impacto ambiental, mejor habitabilidad y mayor recuperación en su ciclo de vida.

La instalación del robot para construcción impresa-3D en la Universidad del Bío-Bío, en Concepción, constituye una oportunidad única de innovación y desarrollo de una tecnología avanzada para desarrollar nuevos sistemas constructivos y soluciones arquitectónicas ecoeficientes y sustentables, estando disponible para colaboraciones industriales, desarrollo de tesis e investigaciones universitarias, como para también para emprendimientos en nuevos productos o servicios para la construcción.