Vertiendo capas de concreto como filas de pasta de dientes, una impresora 3D de tamaño industrial esta semana continuó agregando un segundo piso a una casa de Houston que será la primera estructura impresa de varios pisos en los Estados Unidos.

Además de ese logro, los diseñadores Leslie Lok y Sasa Zivkovic, profesores asistentes de arquitectura en la Facultad de Arquitectura, Arte y Planificación (AAP) y codirectores de la Oficina de Diseño de HANNAH, dicen que la casa unifamiliar de dos pisos es demostrando procesos de construcción innovadores que se pueden ampliar a desarrollos multifamiliares y de uso mixto, ayudando a abordar la escasez de viviendas.

Su diseño híbrido, el primero de su tipo, conecta elementos estructurales compuestos de hormigón impreso en 3D con marcos de madera convencionales representativos de la mayoría de las construcciones residenciales de EE. UU. La combinación muestra cómo se puede utilizar cada material donde funciona mejor, con un desperdicio mínimo, para crear edificios que sean eficientes, resistentes a los fenómenos meteorológicos cada vez más intensos y potencialmente más asequibles.

"Nuestro enfoque de construcción híbrida crea un sistema de construcción que es estructuralmente eficiente, fácilmente replicable y materialmente receptivo", dijo Lok. "El proyecto también destaca el emocionante potencial de diseño de los componentes arquitectónicos personalizados en masa para satisfacer las necesidades de los propietarios y simplificar la integración del sistema de construcción".

Zivkovic agregó:"Estos esfuerzos de diseño tienen como objetivo aumentar el impacto, la aplicabilidad, la sostenibilidad y la rentabilidad de la impresión 3D para futuros edificios residenciales y multifamiliares en los EE. UU."

El 12 de septiembre, se invitó a miembros de los medios de comunicación a observar el progreso de la impresión de la casa de tres dormitorios y tres baños que también contará con un garaje para dos autos y una chimenea de 40 pies, lo que convierte a la casa en una de las estructuras impresas más altas en fecha.

La casa se está construyendo en asociación con PERI 3D Construction, que ha completado seis estructuras impresas en 3D en los EE. UU. y Europa; CIVE, contratista de ingeniería y diseño y construcción con sede en Houston; y otros socios de la industria de la construcción. El equipo del proyecto continúa buscando colaboradores y patrocinadores de la industria.

Para Lok, quien dirige el Laboratorio de Innovación de Construcción Rural-Urbana en AAP, y Zivkovic, quien dirige el Laboratorio de Construcción Robótica, el proyecto es el último en surgir de años de investigación sobre el potencial de la impresión 3D para permitir la "personalización masiva" sin aumentar los costos. Anteriormente experimentaron con un diseño híbrido utilizando hormigón impreso en 3D y madera reciclada para el proyecto Ashen Cabin en el norte del estado de Nueva York. La instalación HoloWall de Lok en Arts Quad exploró la personalización utilizando materiales de construcción no uniformes y herramientas de modelado digital. La investigación previa de Zivkovic involucra el desarrollo de nuevos métodos de impresión de concreto y componentes de madera fabricados robóticamente.

El proyecto de Houston de 4,000 pies cuadrados avanza ese trabajo a una escala mayor, que requerirá otro "primero" en los EE. UU.:una reubicación del gran pórtico que soporta la impresora, que mide aproximadamente 60 pies de largo, 30 pies de ancho y 30 pies de alto, para completar la estructura.

A través de varios sistemas, desde el aislamiento de espuma en aerosol hasta un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado más común en los edificios comerciales, los diseñadores dicen que la casa integra procesos de diseño y construcción que se adaptan bien a los desarrollos multifamiliares que se necesitarán para ampliar la capacidad de vivienda en ciudades de rápido crecimiento como Houston.

Los diseñadores dijeron que su enfoque también podría acelerar los plazos de construcción y reducir los costos, ya que las impresoras de concreto pueden ser operadas por tan solo tres o cuatro personas. También minimiza el desperdicio, ya que el material se puede mezclar a pedido e imprimir solo para las secciones estructuralmente importantes, y puede integrar de manera más eficiente la estructura de madera en un diseño modular.

"Además de la tecnología de impresión, la integración de la impresión con el diseño y los materiales de construcción, y la simplificación del proceso de construcción son aspectos importantes en la realización de un proyecto de este tipo", dijo Zivkovic. "Usamos este proyecto para demostrar cómo la impresión 3D no solo está lista para el mercado, sino que también es capaz de construir una arquitectura bien diseñada y de alto rendimiento".

Para la casa de Houston, el material impreso se obtiene localmente y utiliza cemento con una huella de carbono reducida, una mezcla que puede incluir cenizas volantes, escoria y otros subproductos industriales. Los diseñadores están colaborando con colegas de la Facultad de Ingeniería en investigaciones relacionadas con materiales de construcción ecológicos, incluido el potencial del hormigón para almacenar metano, un potente gas de efecto invernadero. Mientras tanto, la estructura de madera es un recurso renovable, pero a menudo es un producto de monocultivos forestales y puede transportarse a largas distancias.

Lok y Zivkoviv dijeron que la casa de Houston optimiza el uso de ambos materiales y aprovecha mejor su potencial de diseño que muchas estructuras limitadas a solo uno de ellos.

"No existe un diseño", dijo Lok, "que piense en viviendas multifamiliares que usen estos dos sistemas juntos". + Explora más

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