Impresión 3D aplicada a la Arquitectura

La impresión 3D es una especialidad con mucho potencial cuando se aplica en otros campos, como es el caso de la arquitectura.

28-10-2022 / Glancing EYE Staff

La tecnología de impresión 3D aplicada a la arquitectura ofrece muchas posibilidades. Permite presentar los diseños de una manera más atractiva, así como desarrollar los componentes asociados. Por un lado, los modelos hechos a medida facilitan la presentación. Y, por otro lado, la producción en pequeñas series de componentes especiales se vuelve asequible. El proceso se puede aprovechar de forma rentable en la fase de diseño y en la producción de prototipos. También, facilita la revisión de conceptos sin incurrir en costes adicionales.

Nuevos componentes para la arquitectura

En 2013, un arquitecto anunció el primer uso de un componente impreso en 3D en un edificio. En colaboración con la constructora Skanska, Adrian Priestman diseñó un tubo de revestimiento fabricado mediante procesos de impresión 3D. Fue probado durante 2000 horas bajo carga de viento y en condiciones climáticas extremas. Finalmente, fue aprobado para su uso en la construcción. Aunque, hoy por hoy, es más un accesorio decorativo, este desarrollo muestra que las nuevas formas y técnicas de construcción ya se están utilizando en el sector en esta etapa relativamente temprana.

Un ejemplo más conocido de tiempos más recientes es el pabellón LifeLab de 3M en el Festival SXSW 2015, que constaba de más de 1200 secciones de tubería que se construyeron en 3D. A medida que el coste de la impresión 3D disminuye y la precisión que se puede lograr aumenta, más y más aplicaciones de este tipo ganarán terreno en la construcción.

El principio de Lego

Muchos arquitectos dicen que su interés profesional se despertó jugando con bloques de construcción de Lego. El principio de Lego también se puede utilizar de forma muy eficaz para presentar diseños variables.

La idea es simple: cada opción de diseño se prepara como un componente 3D y se le da una pieza de conexión (por ejemplo, una base cruzada). Las diferentes variantes del modelo general se pueden visualizar de una manera igualmente simple, como sucede al juntar bloques de Lego. También, se pueden conectar fácilmente varios componentes al modelo básico. El resultado es una presentación animada que “se puede tocar”.

Impresión multicolor

Una desventaja de los modelos cortados con láser o los modelos producidos mediante CNC es la limitación de la paleta de colores a los materiales disponibles. Muchos arquitectos resuelven este problema con pasos de procesamiento adicionales que cuestan tiempo y dinero. Con la impresión 3D, se pueden aplicar un número casi ilimitado de colores en cada componente individual. Estos colores diferentes se utilizan a menudo en modelos arquitectónicos para identificar la función de los componentes o para resaltar propiedades especiales.

En un futuro cercano, cuando las impresoras 3D puedan producir piezas compuestas de diferentes materiales, los modelos arquitectónicos podrían parecer estructuras originales reducidas.

Casas impresas en 3D

Recientemente, la impresión 3D también se ha utilizado, cada vez más a mayor escala, en la construcción de viviendas. La impresión con arena y otros materiales no convencionales y disponibles en masa, significa una enorme expansión de los usos potenciales del proceso. Dichos métodos de construcción, si se establecen más ampliamente, abren nuevas posibilidades para la construcción económica en todo el mundo.

Dado que los componentes impresos de esta manera se pueden formar plásticamente, se pueden integrar componentes adicionales directamente en las paredes para hacer que el espacio disponible sea eficiente y fácil de usar. Como vínculo entre los nuevos materiales y el uso eficiente del espacio, el proceso podría promover un cambio fundamental en relación a la eficiencia del edificio.

El futuro de la impresión 3D en la arquitectura

A medida que la impresión 3D se aplica a la arquitectura, se harán evidentes cada vez más casos de usos prácticos. Aunque son concebibles edificios completos, impresos con diferentes materiales, en un futuro próximo serán principalmente elementos de conexión individuales y componentes en pequeñas series que se pueden utilizar para crear nuevos diseños. De hecho, los procesos de impresión 3D ya tienen una influencia significativa en la arquitectura.

¿Cómo afectará la impresión 3D al sector?

La arquitectura es solo uno más de los sectores en los que la impresión 3D lo cambiará todo. Si bien la prensa se centra en la impresión 3D de gran formato, como los edificios de oficinas en Dubai, muchos cambios más pequeños y simples dentro de los estudios de arquitectura facilitan los procesos de diseño y permiten presentaciones más detalladas de los mismos.

La impresión 3D permite producir, de forma fácil y rápida, las formas complejas de la arquitectura moderna. Por ejemplo, los modelos visuales se pueden refinar iterativamente antes de que realmente se construyan. Así es como la tecnología aditiva ayuda a las firmas de arquitectura a hacer que sus presentaciones sean visualmente más impresionantes que nunca. Las empresas que ya dependen de la impresión 3D en la actualidad, también podrán utilizar la fabricación aditiva más ágilmente en el futuro y a mayor escala.

«La arquitectura es solo uno más de los sectores en los que la impresión 3D lo cambiará todo»

Estética compleja en arquitectura

En las últimas décadas, la arquitectura ha abandonado lentamente la idea de formas exclusivamente cuadradas en pos de una construcción eficiente.
Echando la vista atrás, en el siglo XIX, la arquitectura grandiosa se definió por un enfoque principal basado en la estética. El resultado fueron hermosos edificios que prestaron poca atención a la usabilidad diaria.

En el siglo XX, sin embargo, se desplaza el péndulo lejos de la decoración y se acerca casi por completo hacia la funcionalidad. El resultado fue una ciudad llena de plazas. El posmodernismo intentó combinar la arquitectura decorativa con materiales modernos. Pero el “brutalismo” resultante distaba mucho de la elegancia de la arquitectura de la época anterior a la Primera Guerra Mundial, como afirmó Walter Gropius, uno de los líderes del movimiento Bauhaus: Nuestro principio rector fue que el diseño no es un asunto intelectual ni material, sino simplemente una parte integral del tejido de la vida en una sociedad civilizada.

Ya en la década de 1980, se introdujo un enfoque multidisciplinario en la arquitectura. La influencia de la sostenibilidad y la atención a las necesidades humanas ha llevado a un enfoque mucho más holístico y humano en los nuevos edificios. Ahora se acepta ampliamente que las formas orgánicas suaves tienen un impacto económico a largo plazo en la construcción. Esto fue posible gracias a un gran avance en el software, que simplificó el modelado y el diseño dentro de los edificios mediante análisis automatizados.

Para los arquitectos que tienen que entregar sus proyectos dentro del presupuesto, ahora surge la pregunta de cómo esta complejidad puede hacerse de manera vívida, sin una pantalla. Es decir, de manera visible y tangible.

Las nuevas técnicas permiten la complejidad

En las décadas pasadas, los cálculos para la arquitectura se hacían a mano. Una arquitectura que se alejaba de las formas fluidas y se hacía mediante “cuadrados estables” fue la consecuencia lógica. Ahora que los ordenadores modelan y prueban automáticamente la estabilidad estructural, este obstáculo está desapareciendo cada vez más. El obstáculo actual suele ser la convicción de los constructores de confiar en el diseño orgánico. Muchos arquitectos utilizan técnicas como el corte por láser o el fresado CNC para ello.

En 2010, cuando la impresión 3D comenzó a estar disponible, muchas oficinas de arquitectura reconocieron de inmediato el potencial de realizar sus modelos mediante esta técnica. El estudio imprime modelos directamente en el sitio o utiliza un proveedor de servicios de impresión 3D. Esto permite una asombrosa precisión en las formas a crear, independientemente de la complejidad de los modelos. Y es que la impresión 3D permite un alto nivel de detalle sin comprometer el tiempo o el presupuesto.

Flujos de trabajo eficientes: impresión 3D a partir de modelos CAD

Los modelos arquitectónicos se pueden imprimir en 3D casi directamente desde el software CAD porque ambos funcionan con las mismas formas geométricas básicas como punto de partida. Esto significa que, a diferencia de otros métodos de modelado, como el corte por láser, un modelo arquitectónico para impresión 3D es más fácil de implementar. Solo hay que exportar desde el sistema CAD e imprimir en lugar de abrir un nuevo proyecto de diseño.

Trabajar en la misma geometría ya elimina una cantidad significativa de trabajo. Pero un software más desarrollado hará que estos procesos sean aún más fáciles para los usuarios.

Estos pueden optimizar fácilmente su diseño para la impresión 3D, por ejemplo, con el fin de obtener un resultado ideal. O pueden acceder a una gran variedad de proveedores de servicios de impresión 3D a través de plataformas en línea sin la necesidad de personal o máquinas adicionales.

Con interacciones en software estándar de la industria como Revit y Rhino, los arquitectos ni siquiera tienen que dejar su entorno de diseño en su ordenador para crear modelos para impresión 3D. Para la firma de arquitectura promedio, esto representa un gran avance en la velocidad y la calidad a la que se pueden materializar las ideas.

Modelado para impresión 3D

El proceso de modelado para impresión 3D presenta sus particularidades. El modelo 3D que luego se imprimirá en una impresora 3D es diferente del modelo 3D que se desarrolló para fundición o fresado. Esto se debe a las características técnicas de la impresión aditiva, en la que hay que sacar el máximo partido o adaptarse a los errores de impresión.

El desarrollo de un modelo 3D comienza con la creación de un boceto. Puede ser un dibujo en papel, un prototipo de material, una imagen mental, etc.

En definitiva, la impresión 3D aplicada a la arquitectura incrementa flexibilidad de los procesos de diseño y construcción.

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 Somos expertos en Modelado 3D. Te ayudamos a dar forma a recursos de construcción y prototipos. Si quieres saber más sobre nuestro Servicio de Modelado 3D para Arquitectura, ponte en contacto con nosotros.

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