La fabricación aditiva se ha convertido en una herramienta ampliamente usada en estudios de arquitectura de todo el mundo. Y no solo para hacer maquetas precisas a bajo coste, sino para muchos usos variados. Vamos a ver en este post distintos ejemplos de aplicación de las impresoras 3D en arquitectura.
Maquetas arquitectónicas a bajo coste
La fabricación de maquetas a escala es una de las principales aplicaciones de las impresoras 3D en el ámbito de la arquitectura. La reducción de precios y de coste si se hace una comparación con los métodos tradicionales es bastante clara, y la facilidad de uso de las impresoras 3D de extrusión de plástico hace que su uso esté ya muy extendido por empresas de arquitectura de todo el mundo.
Poder ver físicamente y tocar un modelo 3D real siempre es una excelente ayuda no solo para comprobar la idoneidad de una iteración de diseño, sino también para explicar a otras personas cualquier concepto arquitectónico o espacial. Además, la utilización de las impresoras 3D también permite pensar a lo grande, gracias a su capacidad para reproducir sin problemas geometrías complejas que de otro modo resultaría muy complicado obtener, o directamente imposible. La utilización de filamento de soporte soluble posibilita crear estas geometrías difíciles sin ningún problema.
Tenemos dos buenos ejemplos de ello en sendos casos de estudio de Ultimaker y BCN3D que demuestran con éxito la reducción de costes y las posibilidades técnicas de esta tecnología.
Réplica del edificio Turning Torso de Calatrava
Este edificio situado en Malmö (Suecia) es uno de los más reconocibles del país. Su diseño neofuturista de 178 metros de alto, que recrea una escultura de Santiago Calatrava, fue el primer edificio de diseño retorcido de todo el mundo.
A la hora de recrear perfectamente a escala esta obra de complicado diseño, la impresión 3D fue una solución ideal, que además implicó un coste mínimo en comparación con métodos tradicionales.
Después de 137 horas de impresión con una impresora FFF de BCN3D se consiguió hacer realidad la pieza, a una escala de 1/135, y con un tamaño de 140 cm. La impresión se hizo en PLA, un material ideal para conseguir a un bajo coste, reproducir los elementos con detalle y buena calidad superficial, permitiendo plasmar todos los voladizos, geometrías complejas e intrincadas curvas de este modelo. En definitiva, una elección ideal para hacer presentaciones a clientes.
Maqueta del Museo del Futuro de Dubái
El edificio que alberga el Museo del Futuro, en Dubái, es una vanguardista estructura de 78 metros de alto de diseño elíptico casi sin líneas rectas, para cuya representación a escala los métodos tradicionales de modelado son ineficientes (y a veces incluso imposibles de trabajar).
Por ello el estudio Killa Design empleó modelos impresos en 3D para dar a los contratistas, compañías constructoras e ingenieros gubernamentales un completo entendimiento del edificio antes de que comenzase la construcción. Además de la forma exterior también se imprimieron modelos con cortes transversales, para mostrar el núcleo de la estructura del edificio.
El museo fue enteramente impreso para ayudar a crear una estrategia de limpieza para su fachada, así como para planear el acceso a la misma mediante cables. Una sección transversal impresa en 3D dio una información clara sobre la ordenación del espacio interior. Otra sección se imprimió para mostrar la tecnología usada para construir la fachada. Cada impresión hizo su parte para mostrar que las soluciones propuestas para los desafíos arquitectónicos fueron tanto efectivas como factibles
El puente impreso en 3D más largo del mundo
La ciudad holandesa de Nimega estrenó hace escasos meses el que se considera hasta la fecha como el puente más largo del mundo creado con fabricación aditiva, con un total de 29 metros de longitud.
Este proyecto, realizado por Rijkswaterstaat, la Dirección General de Obras Públicas y Gestión del Agua de los Países Bajos, y el diseñador Michiel van der Kley, se ha llevado a cabo en conmemoración de la elección de Nimega como Capital Verde Europea en 2018.
Para hacer realidad este proyecto se recurrió a la Universidad Técnica de Eindhoven y a la empresa de consultoría e ingeniería Witteveen+Bos, que posteriormente fue fabricado por las empresas constructoras BAM y Weber Beamix en la fábrica de impresión de hormigón de esta última.
Gracias a la fabricación aditiva, Van der Kley ha podido tener libertad geométrica total a la hora de realizar el diseño del puente, sin tener restricciones derivadas de la elección de materiales, o limitaciones propias de los procesos productivos tradicionales, como el encofrado de hormigón. De este modo, se ha podido combinar un diseño con un toque personalizado, combinándolo con un adecuado diseño estructural para soportar fuerzas desde distintos puntos.
Para ello Witteveen+Bos tradujo el diseño del puente en componentes estructurales imprimibles en 3D. A partir de estos datos, se utilizó un modelo paramétrico creado por Summum Engineering para generar el diseño final del puente, y se generó una geometría interna optimizada para el puente.
Prototipos de ladrillos de hormigón
La compañía barcelonesa Escofet tiene más de un siglo de experiencia en arquitectura, con diversos proyectos de calado en su historial, siendo especialistas en el uso del hormigón.
Recientemente la compañía ha usado la tecnología 3D de BCN3D para desarrollar una de sus últimas obras, la baldosa Trébol. Con un diseño inspirado en la naturaleza a partir de motivos botánicos, este ladrillo de hormigón es una solución creativa e innovadora, especialmente pensada para proporcionar una superficie idónea para el uso peatonal, gracias a sus excelentes propiedades antideslizantes y una pisada cómoda.
La impresión 3D se ha utilizado fundamentalmente para las distintas iteraciones de diseño de los prototipos, usando una impresora 3D FFF Sigmax. Ello ha permitido la validación rápida y económica de dimensiones, grosores y medidas de los relieves, algo fundamental para garantizar la funcionalidad de la pieza, más allá de sus cualidades estéticas.
Además, la impresión 3D de modelos permite fabricar rápidamente y a bajo coste tantos como sea necesario, que puede usar el equipo comercial para transmitir mejor las propiedades del diseño a terceros.
Construcción de edificios con fabricación aditiva
La fabricación de edificios mediante capas sucesivas de hormigón, como si de una impresora 3D gigante se tratase, ha sido desde hace años una práctica común para varias empresas que en distintas partes del mundo apuestan por esta solución como una forma económica, rápida y escalable de construir viviendas, oficinas y espacios de distinto tipo.
Este tipo de construcciones son especialmente válidas para la construcción de casas en zonas con pocos recursos económicos, así como para la reconstrucción rápida de viviendas en zonas afectadas por desastres naturales, pero pueden ser soluciones habitacionales perfectamente válidas en cualquier otro contexto. Así mismo facilita la construcción de edificaciones en lugares de difícil acceso.
Igualmente este tipo de construcciones son muy apreciadas por sus posibles aplicaciones en el ámbito de la Defensa, ya que permite elevar en poco tiempo construcciones efímeras con orientación militar. Por otro lado, los planes de colonización del planeta Marte pasan necesariamente por la construcción con fabricación aditiva de edificaciones para sus nuevos habitantes. La NASA organizó en su momento un concurso de ideas destinado a promover el diseño de edificaciones sostenibles utilizando los recursos propios del lugar.
