Casas impresas en 3D: 9 ejemplos principales

Es rara la ocasión en que algo desacredita el principio de “demasiado bueno para ser verdad”, como imprimir en 3D una casa entera en menos de 24 horas. Y sin embargo, aquí estamos.

Las casas impresas en tres dimensiones son estructuras que se construyen capa por capa utilizando tecnología de impresión 3D de grado industrial. Este método de fabricación aditiva también se conoce como impresión 3D para la construcción.

A medida que los inquilinos se mudan a casas impresas en 3D en los primeros años de su debut comercial, la impresión 3D tendrá una tasa de crecimiento anual compuesta del 23 por ciento durante la próxima década, según Grand View Research. Estas viviendas, que a menudo comparten una apariencia gris y torneada con una textura acanalada, incluso están despertando el interés de la NASA, que financió un proyecto de 57 millones de dólares para desarrollar tecnología para infraestructura impresa en 3D en la luna.

Altamente personalizable y libre de formas, la impresión 3D para la construcción es una tecnología de la nueva era al borde de la disrupción del mercado, que tiene el potencial de producir viviendas en masa.

Las casas impresas en tres dimensiones son viviendas de tamaño natural que utilizan la impresión 3D como principal medio de construcción. Con una mínima supervisión humana, estas estructuras altamente personalizables se pueden construir en el sitio o fuera del sitio en cuestión de horas a una fracción del costo.

Por lo general, las casas impresas en 3D presentan formas curvilíneas libres hechas de una mezcla de cemento. Los proyectos abarcan desde prototipos beta habitables en estudio hasta viviendas asequibles listas para mudarse e incluso casas de lujo de alta gama.

Aparte del tiempo y el dinero, hay varias otras razones que explican la disrupción de la fabricación aditiva en el mercado de la construcción. Muchos ven este tipo de construcción de viviendas computarizada y con bajo desperdicio, entregada desde una impresora a escala industrial, como una forma de albergar a comunidades sin vivienda y una puerta de entrada a soluciones de vivienda sostenibles y biodegradables.

Las impresoras 3D de tamaño industrial construyen urbanizaciones enteras de varias unidades, una pequeña capa a la vez. Este proceso repetitivo pone el "aditivo" en "fabricación aditiva".

Siguiendo un modelo digital, una impresora 3D dispensará una mezcla pastosa. Consistirá en ingredientes seleccionados, a menudo una mezcla de cemento, pero puede variar desde arena y polímeros especiales hasta bioresinas, como tierra, arcilla o harina de madera, que es un aserrín fino mezclado con un aglutinante a base de maíz.

Hoy en día, las impresoras 3D de tamaño industrial han permitido imprimir una casa entera en menos de 24 horas.

Tenga en cuenta que el “tiempo de impresión” de un proyecto puede excluir el tiempo de cualquier segunda instalación o el tiempo de construcción necesarios para armar un proyecto impreso en el sitio y transportado a su ubicación final.

Y si estás intentando construir algo de escala, como una casa, la impresora 3D tiene que superarlo. Hechas de una estructura de acero de cuatro vigas, del tipo que verías como parte de un escenario de concierto, estas impresoras 3D de grado industrial forman una especie de cubo hueco. En la parte superior, un brazo robótico se desliza a lo largo de una pista, siguiendo instrucciones preprogramadas que se leen en el plano.

Al igual que su impresora de inyección de tinta de escritorio, la mezcla se calienta durante un proceso de extracción térmica. La pasta pasa a través de una boquilla, dando forma física a la representación digital. Antes de aplicar la siguiente capa, la mezcla se solidifica mediante un secador de hormigón. Este proceso se repite hasta que se completen todos los elementos de construcción cargados.

Es importante tener en cuenta que las obras de construcción aditivas no son totalmente autónomas. Aparte de la instalación y el desmontaje del equipo, es necesaria la supervisión humana para garantizar que no haya problemas técnicos. Deben estar presentes especialistas en el lugar para hacer agujeros para las instalaciones de segunda reparación, como plomería, cableado eléctrico, puertas y ventanas.

Por supuesto, este número variará de un proyecto a otro y enfrentará mayores contingencias de precios según las empresas contratadas y los materiales utilizados (por no hablar de la ubicación geográfica, el tamaño, las comodidades, la complejidad del diseño, etc.).

Dicho esto, los desarrolladores en Estados Unidos y en el extranjero reportan ahorros de costos promedio del 30 por ciento.

Las casas impresas en tres dimensiones llegaron por primera vez al mercado estadounidense a principios de 2021. La casa de 1,407 pies cuadrados, con tres dormitorios, dos baños y un garaje para dos autos en Riverhead, Nueva York, catalogada como “la primera del mundo”. Se vende casa impresa en 3D” por 299.999 dólares en Zillow.com.

ICON, una empresa de construcción de impresión 3D, dijo que podría producir un edificio de tamaño económico de 600 a 800 pies cuadrados por tan solo 4.000 dólares en 24 horas, según informó Business Insider.

Los modelos en el lado más rico del mercado pueden superar el millón de dólares. Conocida como House Zero, la casa de lujo estilo rancho de mediados de siglo es una propiedad de 2,000 pies cuadrados con una unidad de vivienda accesoria de 350 pies cuadrados. Basándose únicamente en el tamaño y la ubicación, Zillow estimó el precio de esta propiedad de cuatro dormitorios y tres baños y medio entre 723.000 y 908.000 dólares, según la revista especializada en línea All3DP. Sin embargo, su diseño único y excepcional puede llevarlo al rango de precios de siete dígitos.

Algunos ya lo son, como Project Milestone (enumerado a continuación), cuyos primeros inquilinos se mudaron el 30 de abril de 2021, o esta casa virginiana de tres habitaciones, que estuvo lista para mudarse en solo 12 horas.

El Centro de Compuestos y Estructuras Avanzadas de la Universidad de Maine está imprimiendo en 3D estructuras de viviendas exclusivamente a partir de bioresinas y fibras de madera para combatir la escasez de mano de obra y ampliar el acceso a viviendas asequibles. El proyecto de demostración, conocido como BioHome3D, comienza con un prototipo de 600 pies cuadrados que cuenta con un piso y un techo totalmente impresos en 3D. En su conjunto, el edificio de un dormitorio y un baño es 100 por ciento reciclable y está hecho enteramente de materiales biodegradables, incluida la harina de madera. Como prototipo, BioHome3D está equipado con sensores de monitoreo, que miden elementos térmicos, ambientales y estructurales, para recopilar datos basados ​​en la resiliencia para informar mejor los diseños futuros.

Estas cuatro propiedades de Austin, Texas, de la empresa constructora de impresión 3D ICON, cuentan con planos de planta abiertos, estética arquitectónica minimalista y patios privados. Estas residencias, que varían en tamaño, cuentan con dos a cuatro dormitorios y varían entre 1,000 y 2,000 pies cuadrados. Cada nivel de la planta baja está construido con un material patentado a base de cemento, denominado "Lavacrete", para durar más que los materiales de construcción tradicionales, según el sitio web de la empresa. El segundo piso incorpora métodos de la vieja escuela y está construido con revestimiento de metal negro y madera de colores vivos. Comparten una paleta de colores de verde, blanco y terracota y todos se han vendido.

Con la ayuda del fabricante de construcción de impresión 3D COBOD, la startup danesa 3DCP Group construyó la primera minicasa impresa en 3D de Europa el año pasado en sólo cinco semanas; sin embargo, la estructura misma se imprimió en sólo 22 horas. Ubicada en Hostelbro, Dinamarca, esta estructura de 398 pies cuadrados se compone de tres secciones que se fusionan en un núcleo abierto de forma triangular. Inspirado en el aspecto sencillo de la vida estudiantil, el espacio tiene una distribución económica y contiene todas las comodidades necesarias: un baño, una cocina de planta abierta, una sala de estar y un dormitorio estilo loft en un nivel elevado. Sebastian Aristotelis, arquitecto de Saga Space Architects que diseñó la Casa 1.0, dijo que el proyecto se construyó al menor costo posible, y los desarrolladores optaron por materiales económicos, como el concreto, y construyeron el proyecto utilizando un enfoque de bajo o ningún desperdicio.

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ICON se asoció con el estudio de arquitectura Lake|Flato para construir una residencia de tres dormitorios y dos baños y medio en las afueras del centro de Austin, Texas. Sus paredes curvas y esquinas redondeadas están aisladas con Lavacrete y reforzadas con acero. Junto con una unidad de vivienda accesoria de un dormitorio y un baño, el sitio web de ICON diseña la propiedad de 2,350 pies cuadrados, que se imprimió en menos de dos semanas, como una "estética de casa de campo modernista de mediados de siglo". Dado su diseño para consumir energía neta cero, Time nombró a House Zero en su lista de Mejores Invenciones de 2022. En los meses transcurridos desde entonces, ICON ha iniciado la construcción de un proyecto de 100 viviendas, que se proyecta será la comunidad residencial impresa en 3D más grande de los Estados Unidos.

En tan solo tres semanas, la empresa belga Kamp C imprimió en 3D su casa de demostración del mismo nombre en una sola pieza, en el lugar de la propiedad. Los promotores afirman que el edificio tiene una resistencia a la compresión tres veces mayor que la del ladrillo convencional, lo que se atribuye en gran medida a una impresora especial suministrada por COBOD, una empresa de construcción de impresión 3D. Las superficies lisas y las capas gruesas refuerzan el modelo de prueba. A diferencia de otros proyectos de la época, e incluso ahora, esta casa tiene dos pisos y fue construida de una sola pieza. Tiene poco menos de 27 pies de altura, aproximadamente del tamaño de un poste telefónico residencial, y se extiende por 967 pies cuadrados. Su diseño sostenible utiliza calefacción de suelo y techo de bajo consumo energético, procedente de paneles solares y una bomba de calor.

La casa impresa en 3D de Mense-Korte, ubicada en Beckum, Alemania, es la primera en el mundo en obtener la certificación completa por parte de un reglamento de construcción del gobierno nacional. Esta casa modernista de tres dormitorios y tres baños mide 1,722 pies cuadrados de espacio habitable, con un interior sofisticado y tecnología de hogar inteligente. Fortificada por paredes de múltiples capas fundidas con hormigón in situ, la estructura curva tardó casi ocho meses en construirse, incluidas 100 horas de tiempo de impresión activa. Servicios como una chimenea, bañeras y un balcón son parte integral del diseño, con espacios específicamente moldeados para instalaciones de segunda reparación.

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Ubicado en una comunidad cerrada en la cima de una colina en el sur de California, Ehrlich Yanai Rhee Chaney Architects ha construido un desarrollo neto cero de 20 casas que tiene como objetivo consumir tanta energía como genera. Construidas en aproximadamente cuatro meses, cada casa incluye dos dormitorios y dos baños en un espacio de 1,171 pies cuadrados construido sobre un acuífero de aguas termales. Equipadas con una estética moderna y minimalista, estas propiedades incluyen una piscina, jacuzzi, fogón y ventanales. La empresa constructora Mighty Buildings, colaboradora del proyecto, modela su proceso de fabricación basándose en la industria del automóvil. Operando microfábricas altamente escalables, sus métodos de impresión 3D funcionan al doble de velocidad que la construcción tradicional y, como fabricante de aditivos, sus proyectos generan un 99 por ciento menos de desechos, según el sitio web de la compañía. Mighty Buildings también ha desarrollado un material de piedra ligero patentado que se cura formando un compuesto similar a la piedra con cuatro veces la resistencia a la tracción y a la flexión de los materiales de hormigón que actualmente se utilizan en la práctica común de la impresión 3D arquitectónica.

El Proyecto Milestone, que consta de cinco viviendas de hormigón impresas en 3D, fue el primer proyecto de viviendas comerciales del mundo en su medio, con la plena intención de albergar legalmente a los residentes. La primera de estas viviendas de 1011 pies cuadrados se imprimió en 120 horas in situ en 24 partes separadas. A juego con el telón de fondo de Eindhoven, una ciudad tecnológica de los Países Bajos conocida por su diseño de vanguardia, las casas del Proyecto Milestone se asemejan a rocas alargadas con bordes suaves y redondeados. Con un aislamiento extra grueso y una conexión a la red térmica, estas estructuras obtienen altas calificaciones en eficiencia energética, según la plataforma de medios en línea 3D Natives. Sus primeros inquilinos, la pareja holandesa Elize Lutz y Harrie Dekkers, recibieron su llave el 30 de abril de 2021.

En desarrollo con la firma de impresión 3D WASP, el estudio italiano Mario Cucinella Architects se propuso crear una prueba de concepto de vivienda bioclimática y baja en carbono en respuesta a las crecientes emergencias climáticas y crisis inmobiliarias en todo el mundo. Destacando entre la multitud, la estructura de doble cúpula color canela de Tecla está construida con 350 capas de arcilla de origen local extraída de un lecho de río cercano. Tecla, un acrónimo de “tecnología” y “arcilla”, es una estructura de 538 pies cuadrados que mide aproximadamente 15 pies de altura y cuenta con dos tragaluces. El hábitat ecológico está hecho enteramente de biomateriales orgánicos. De las 200 horas que se necesitaron para construir completamente el proyecto, el tiempo de impresión activa duró 72 horas.

Las casas impresas en 3D cuestan entre 10.000 y 400.000 dólares en promedio, pero el precio puede variar según la ubicación, el tamaño, las comodidades y los materiales utilizados de la casa.

Para imprimir una casa en 3D, puede llevar entre 24 horas y tres semanas, excluyendo el tiempo para las instalaciones de segunda reparación o el transporte de materiales si las piezas no se imprimen en la ubicación final de la casa.

Algunos mercados inmobiliarios como Zillow, o algunos programas de asistencia para la propiedad de vivienda como Habitat for Humanity, pueden vender casas impresas en 3D.