La empresa MENSE-KORTE ingenieure+architekten ha sido la encargada del diseño y la construcción en Beckum de la primera casa unifamiliar de Alemania con una impresora 3D, utilizando para ello el software BIM Allplan.
Como método de construcción altamente automatizado, la impresión 3D es una tecnología de vanguardia prometedora, especialmente a la hora de fabricar componentes curvados, aunque aún los procesos de fabricación aditiva a gran escala continúan desarrollándose. Los primeros prototipos de edificios ya se vienen produciendo de forma aditiva en algunos países, siendo Alemania pionera en este campo. En Beckum, en Renania del Norte-Westfalia, ya se cuenta con la primera casa totalmente homologada y fabricada con una impresora 3D, que ha sido diseñada por MENSE-KORTE ingenieure+architekten con el software BIM Allplan. Los pioneros de la impresión 3D ven un enorme potencial en esta nueva tecnología de construcción.
Alto grado de libertad de diseño
El propulsor del proyecto es Georgios Staikos, de Beckum, que como operador de la empresa nico INNENAUSBAU se dirigió a Waldemar Korte (socio de MENSE-KORTE) con su idea de imprimir una casa unifamiliar, recibiendo un rápido entusiasmo. Junto con otros dos socios, fundaron la comunidad de constructores HOUS3DRUCK, que ha sido la encargada de realizar el proyecto. El arquitecto ve toda una serie de ventajas en el método de fabricación mecanizada: "La impresión 3D ofrece un alto grado de libertad de diseño que sólo sería posible en la construcción convencional con un gran gasto económico".
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Al igual que otras casas impresas, el proyecto Beckum sigue el principio Contour Crafting desarrollado por Behrokh Khoshnevi, en el que los componentes del edificio se fabrican digitalmente, capa por capa, sin necesidad de mano de obra. Este proyecto piloto ha contado con 200.000 euros de subvención por parte del estado de Renania del Norte-Westfalia. PERI, como responsable de la ejecución, sus expertos en sistemas de encofrado y andamiaje son capaces de producir aproximadamente 1 m2 de superficie de muro en cinco minutos con su robot gigante de pórtico, y sin necesidad de recurrir al encofrado.
Material de impresión: hormigón especial i.tech 3D
Para que el proceso funcione, las láminas de hormigón de dos centímetros de ancho que extruye la impresora deben ser lo suficientemente resistentes para soportarse mutuamente y lo suficientemente húmedas para unirse químicamente. El material que cumple estos requisitos especiales lo suministra HeidelbergCement, especialistas en materiales de construcción que junto con su filial italcementi, han desarrollado un hormigón especial para la impresión 3D llamado i.tech 3D, que puede aplicarse sin encofrado. El proyecto cuenta con el apoyo de expertos de la Universidad Técnica de Múnich y de la empresa de ingeniería Schiessl Gehlen Sodeikat.
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Más libertad para los arquitectos, gran potencial de eficiencia
El proceso abre nuevas posibilidades de diseño, por ejemplo, para formas más complejas, y por tanto más libertad para los arquitectos en la proyección. La base técnica para planificar estas geometrías de forma libre la proporciona el núcleo de modelado Parasolid integrado en el software BIM Allplan. Waldemar Korte ve otra ventaja en el carácter integrador de la planificación: "La planificación interdisciplinar por parte de arquitectos e ingenieros junto con la producción de máquinas tiene un gran potencial de eficiencia en la proyección y ejecución de edificios y sus estructuras". En la ejecución, también ofrece la posibilidad de que las operaciones auxiliares, que normalmente sólo se añadirían a posteriori, puedan implementarse ya durante el proceso de impresión.
© MENSE-KORTE, ingenieure+architekten
Desafío: preparación de los datos del modelo 3D
La casa unifamiliar de dos plantas con una superficie de unos 160 m2 se modeló en el software BIM Allplan sin ningún problema, aunque los datos del modelo pasaron luego por varios productos de software antes de que la impresora tuviera toda la información que necesitaba para la producción automatizada. Por esta razón, MENSE-KORTE y PERI han continuado un trabajo con el software BIM Allplan en una interfaz mejorada entre el CAD y la impresora.
