Las primeras casas por impresión 3D de España están en marcha: estos son los retos a los que se enfrentan

Hace unos años nadie hubiera pensado que podríamos tener en el salón de casa un jarrón impreso en 3D, bioimprimir órganos aptos para trasplantes o incluso vivir en una casa construida con una impresora tridimensional. En España ya se ha impreso una casa piloto y, según los proyectos en proceso, a finales de año los primeros propietarios estrenarán sus viviendas por impresión 3D. ¿Y tú, vivirías en una casa construida por un robot?

El pasado mes de julio cuatro estudiantes de la Universidad Politécnica de Valencia (UPV) que en 2015, recién graduados en Ingeniera de la Edificación, vieron truncada su salida profesional por la crisis del ladrillo, presentaron la primera casa construida en hormigón con una impresora 3D en España y una de las contadas experiencias que por el momento hay en todo el mundo.

La impresora desarrollada por Be More 3D es una máquina de aluminio modulable de 7 metros de ancho por 5 de alto, capaz de construir estructuras como la de la vivienda piloto de 70 metros cuadrados, de dos habitaciones, cocina y baño, en un total de 10 horas y por unos 55.000 euros, aseguran sus creadores.

“En una obra el tiempo es dinero, por eso el ahorro de tiempo de construcción es un ahorro en el coste final”.

Este sistema constructivo patentado puede reducir los costes de construcción final hasta en un 35 por ciento con respecto al sistema de edificación tradicional, “sobre todo en la estructura donde lo habitual es dedicar unas tres semanas”, explica Vicente Ramírez, uno de los miembros de esta empresa que consiguió despegar en 2017 tras un proceso de incubación en la primera aceleradora de startups de la compañía Acciona.

El proyecto nació con la intención de dar respuesta “rápida y de calidad” a la problemática del acceso a la vivienda e incluso en situaciones de emergencia o catástrofes naturales “como alternativa a las tiendas de campaña provisionales que en ocasiones acaban permaneciendo durante años".

Tras la notoriedad en medios de comunicación recibieron más de medio centenar de consultas de particulares interesados en construir sus futuras casas con la impresora 3D de hormigón. De todas ellas han cuajado por el momento dos proyectos con los que ya se encuentran en estado avanzado de desarrollo y, si todo va según lo planeado, a finales de año se convertirán en las primeras familias españolas en vivir en una casa impresa en 3D.

“Lo que me daría terror sería hacerlo con el sistema tradicional”

Uno de estos primeros clientes de la desarrollada ligada a la UPV, Gregorio Suárez, sólo tenía una cosa clara “quería una opción de construcción rápida y sostenible” para su futura residencia. “Lo que me daría terror sería hacerlo con un sistema tradicional”, asegura en referencia a los dilatados tiempos de construcción e inevitables costos adicionales que suelen surgir en las obras.

Tras casi un año investigando sobre alternativas a los sistemas de edificación tradicionales, consultando con empresas especializadas en casas prefabricadas en madera, balas de paja, paneles de hormigón prefabricados y hasta de containers marinos reutilizados para crear estructuras habitables, se dio cuenta de que “o bien los costes se disparaban o las empresas no ofrecían mucha flexibilidad a la hora de adaptar sus métodos de construcción a las necesidades de mi diseño”.

Una amiga arquitecta se había encargado del proyecto de ejecución básico, dejándolo abierto a distintas posibilidades de material constructivo para una vivienda de primera residencia en la parcela que posee este informático de 48 años en el municipio madrileño de Galapagar, donde se están mostrando "muy abiertos e interesados" por adaptar el proyecto a la normativa vigente, destaca Suárez.

"Lo único que me tiraba para atrás en un principio era que es la primera vez que se va a hacer pero la principal razón para decantarme fue que la construcción es en hormigón, lo único que cambia es que lo pone una impresora en lugar de una hormigonera", apunta.

La empresa valenciana utiliza un cemento especialmente desarrollado para su impresora en los laboratorios de la UPV que “contiene fibras que le dan resistencia a flexión y evitan las grietas por retracción”. Se trata de un hormigón estructural que “en 24 horas consigue alcanzar los parámetros de resistencia que contempla el código técnico de la edificación para poder colocar una segunda planta sobre la estructura de los muros”, apunta Ramírez.

Suárez no se aventura, por el momento, a estimar un presupuesto para su futura vivienda de una planta de 100 metros cuadrados y buhardilla donde residirá con su hijo “porque aún quedan flecos por cerrar como la elección de certificación passive house o casa ecológica y qué sistema renovable de calefacción es más adecuado”, pero sí reconoce que el precio está por debajo de la horquilla de entre 1.000 y 1.200 euros por metro cuadrado que le ofertaban con otros sistemas de construcción alternativos.

¿Cómo se imprime una casa?

En el mundo existen por el momento poco más de una decena de empresas dedicadas a la construcción de viviendas por impresión tridimensional. La mayoría de los dispositivos divergen entre sí en el material con el que imprimen y en su diseño mecánico: un eje fijo y brazo móvil que imprime, una estructura que se mueve por railes o, como en el caso de la impresora de Be More 3D, único hasta el momento, un pórtico móvil con tres ejes X-Y-Z que se desplaza libremente sobre ruedas.

En esencia, el funcionamiento es el mismo que el de una impresora 3D de producto: el plano de la casa, diseñado con cualquier programa de diseño 3D como Autocad o Revit, se pasa a un programa informático conocido genéricamente como ´slicer’ que se encarga de generar el código (GCODE) que es el lenguaje utilizado en los dispositivos de impresión.

Conectada a un ordenador, la impresora tridimensional ejecuta el diseño predeterminado imprimiendo capa sobre capa hasta formar muros compactos. La máquina se va moviendo adelante o atrás, de izquierda o derecha, y de forma ascendente inyectando el hormigón hasta que termina de cubrir cada capa.

Una vez terminada la estructura, comienza la fase de suministro de componentes y revestimiento: fontanería, instalación eléctrica, cerramientos, etc. recaen en los oficios comunes de una obra tradicional.

De momento, el dispositivo BEM-1 sólo imprime edificios de una altura, aunque la empresa trabaja ya en un segundo modelo capaz de imprimir hasta dos alturas. Y es que la escalabilidad es uno de los mayores retos a los que se enfrenta la impresión 3D en el ámbito constructivo, sobre todo si se quiere aplicar no sólo a viviendas familiares sino a edificios habitables de gran envergadura.

¿Sustituirán las impresoras 3D al torno y la paleta?

“La incursión de la tecnología de impresión 3D es una auténtica revolución para el sector de la construcción”, afirma José Ramón Albiol, profesor de la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Edificación de la UPV y pieza clave en el desarrollo de la fórmula de cemento especial que utiliza la impresora creada por Ramírez y sus compañeros José Guillermo Muñoz, Joaquín Martín y José Luis Puchades.

“En poco tiempo no habrá empresa de construcción ni obra que no tenga una impresora 3D de hormigón”, coincide Ramírez. Por eso, y aunque ya tienen planes para imprimir sus primeras casas, su principal objetivo por el momento es centrarse en vender modelos de sus dispositivos que les permitan seguir investigando y desarrollando sus impresoras de impresión tridimensional.

Para Ireti Markopoulou, directora académica del Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña –creadores del primer puente impreso en 3D en España— se trata de un “cambio radical comparable al que supuso en su momento la popularización del hormigón que permitirá construir mucho más rápido, de forma más sostenible y creando formas más complejas y multifuncionales".

“Esta técnica nos libera de necesidades de moldes y permite crear formas muy complejas, edificios mucho más responsables, incluso pasivos, sin la necesidad de sistemas de calentamiento o enfriamiento artificiales, que es la mayor fuente de consumo energético de los edificios”, explica Markopoulou.

"Pero no veo que vaya a reemplazar por completo el sistema tradicional de construcción”.

Entre las principales limitaciones en el desarrollo de este tipo de tecnología en el ámbito de la arquitectura, la directiva del IAAC señala la escalabilidad de los proyectos ya que “normalmente se necesitan máquinas mucho más grandes de lo que construimos, que en la construcción no es sostenible, o pequeños robots colaborativos que trabajen conjuntamente”.

En ello coincide el arquitecto Enrique Azpilicueta, profesor titular de la ETSAM (Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Madrid) y miembro del programa de investigación ‘3DCONS’, quien ve “más futuro a la impresión en fábrica de elementos constructivos, piezas tanto lineales como de acabado, que a la impresión in situ de grandes edificios de 8 o 10 plantas, mucho menos de edificios impresos completamente en 3D”.

Las percepciones aquí vuelven a encontrarse: si lo ideal es prefabricar y luego montar, crear estaciones de fabricación cercanas al punto de construcción para evitar los traslados o si por el contrario se debe apostar por sistemas flexibles de fabricación in situ. Y también se necesita seguir investigando en materiales cada vez mejores, a nivel funcional –la impresión con metal será un nuevo hito en este campo— pero también estético, e incluso pensando en futuras casas pasivas integrables en entornos de smart cities.

“Al final la tecnología no está en la impresión 3D sino en toda la robótica que hay alrededor y los resultados dependen de lo inteligente que sea la máquina”, indica Azpilicueta, quien reconoce que los desarrollos no están siendo tan rápidos en el sector como cabría esperar.

“Hay muchos avances relacionados con la ciencia de los materiales, inteligencia artificial, el internet de las cosas, con la computación, realidad aumentada y virtual… Todas ellas acompañarán a la impresión 3D en forjar un cambio de paradigma ya no sólo en cómo concebimos la construcción sino en cómo interactuamos con nuestro espacio físico”, concluye Markopolou.

Imágenes| Be More 3D, creil91