17 de marzo de 2017

La primera casa impresa con tecnología de impresión 3D se ha construido en la ciudad de Stupino, en Moscú. Las empresas Apis Cor y PIK han completado con éxito el proyecto.

De un proyecto a una impresión en 3D

En diciembre de 2016, la empresa Apis Cor en cooperación con PIK procedió a imprimir el edificio utilizando una impresora móvil 3D. La construcción tuvo lugar en la fábrica de la empresa Apis Cor, en Stupino. La impresión de las paredes, los tabiques y el revestimiento del edificio se realizaron en menos de un día. Después de completar las estructuras de pared, la impresora fue retirada del edificio con una grúa. Por primera vez en la construcción rusa, una casa se imprimió en su totalidad, en lugar de ser ensamblada a partir de paneles preimpresos.

El diseño de la vivienda de una sola planta es bastante inusual. Este proyecto fue seleccionado específicamente, ya que uno de los propósitos principales de esta construcción es demostrar la flexibilidad del equipo y la diversidad de formas disponibles. La casa puede ser de cualquier forma, incluyendo la forma cuadrada familiar, porque la tecnología aditiva no tiene restricciones en el diseño de nuevos edificios, excepto para las leyes de la física. Esto significa que es un nuevo potencial de soluciones arquitectónicas.

La casa fue erigida en la época más fría del año. El invierno ha añadido complejidad a los participantes del proyecto, ya que el uso de mezcla de hormigón, que se utiliza como tinta de impresión, sólo es posible a temperaturas superiores a 5 ° C. Aunque el equipo en sí es capaz de operar en temperaturas de hasta menos 35 ° C. El problema se resolvió mediante la instalación de una carpa que proporcionó la temperatura requerida. Pronto, utilizando nuevos materiales, como el geopolímero, se podrá imprimir una casa en cualquier época del año.

Tecnología y materiales utilizados en la construcción

La construcción se basa en la tecnología de impresión Apis Cor 3D, un equipo único que no tiene ningún análogo en el mundo actual: una impresora móvil de construcción 3D y la unidad de mezcla y suministro automático. Una característica distintiva de la impresora es su diseño, que permite a la impresora ejecutar el proceso de impresión de la construcción del edificio tanto dentro como fuera.

La impresora tiene un tamaño pequeño, fácilmente transportable y no requiere una larga preparación antes del comienzo de las obras debido a que tiene un sistema automático de alineación y estabilización de horizonte incorporado. El proceso de impresión se automatiza tanto como sea posible y casi elimina el riesgo de error humano.

Aislamiento

El sistema de aislamiento en la casa impresa se realizó utilizando materiales innovadores de la empresa TechnoNICOL

Techo

El techo de la casa en Stupino, de acuerdo con el proyecto arquitectónico, es plano. La solución propuesta por la empresa TechnoNICOL puede resistir eficazmente cargas de nieve altas y tiene alta durabilidad. Su costo es comparable con los techos escarpados, que son comunes en Rusia.

La alfombra para techos está hecha de membranas de polímero Logicroof. El material tiene alto rendimiento e instalación tecnológica. Los parches de membrana se sueldan con un equipo especial utilizando aire caliente. Los trabajos de instalación se dan a velocidades de hasta 1000 m² por turno de trabajo y pueden realizarse en cualquier condición climatológica.

A modo de capa termoaislante la empresa aplicó placas sólidas a base de poliestireno duro Logicpir. Debido a la baja conductividad térmica del material (0,022 w / m2), el espesor y el peso total del sistema de techado es mucho menor que los materiales aislantes tradicionales.

Un aislamiento especial PIR Slope se utilizó durante la instalación del techo plano. Es un sistema modular hecho para crear las pendientes principales y traseras. Debido a esto, la precipitación será eliminada efectivamente de la superficie del techo. La membrana de polímero Logicroof y el aislamiento Logicpir tienen una clase de combustibilidad G1 que proporciona alta seguridad contra incendios.

Superposiciones

Como aislamiento de solapamiento Apis Cor utilizó material aislante termo-acústico Roklight. La construcción con tecnología de impresión 3D de Apis Cor fue adaptada para diferentes métodos de aislamiento térmico de paredes impresas.

Especialmente para el proyecto en Stupino, la corporación TechnoNICOL eligió dos formas innovadoras de aislamiento: el material aislante sólido Logicpir para una parte de la casa y la composición líquida de poliuretano para la otra. La tecnología no requiere accesorios y llena todos los huecos en el espacio entre la pared y la estructura de hormigón exterior, evita la formación de puentes fríos.

Para crear un microclima cómodo en la casa, basta una pequeña capa de la composición líquida. Eso permite simplificar enormemente la estructura. En el futuro, con equipos mejorados, el aislamiento de las estructuras puede llevarse a cabo en paralelo con su impresión. Esto reducirá significativamente el tiempo de construcción.

Refinamiento

Para el acabado de las paredes impresas se utilizó adicionalmente un yeso decorativo mineral Reibeputz – Koroed del fabricante Bitex. El material tiene alta adherencia y permeabilidad al vapor, excelente para trabajos de acabado interno y externo.

La composición del yeso mineral consiste en cemento blanco y mármol en forma de bola y granito de migas, por lo que puede servir como un aislamiento térmico adicional y va bien con los sistemas de aislamiento térmico: puede actuar como una capa superior, especialmente si el aislamiento utilizado es mineral. Realiza la función de un yeso decorativo de capa fina en paredes que no requieren aislamiento. El trabajo y uso del material es simple y posee buenas propiedades hidrófobas.

Para la pintura de todo el edificio en un color amarillo corporativo, la empresautilizó pintura exterior de alta calidad de Bitex Egalisationsfarbe. La pintura es fácil de aplicar y llena fácilmente la rugosidad, después de secarla forma una superficie mate sólida sin grietas, es sustentable y resistente todas las condiciones climáticas.

Ventanas

En la casa se instalaron ventanas dobles proporcionadas por la empresa asociada «Fabrika Okon», que desarrolla innovadoras ventanas con control climático.

En lugar de vidrio regular, estas ventanas utilizan 2 paneles de vidrio de baja emisión (que cuestan como los normales) que permite mejorar significativamente las características técnicas de las ventanas y alcanzar valores récord de aislamiento, permeabilidad a la luz y protección contra rayos térmicos al mismo tiempo.

El resultado

En el interior la casa impresa no es diferente a una vivienda común, acogedora y cómoda. El interior de la casa incluye un vestíbulo, un baño, una sala de estar y una cocina compacta y funcional con los aparatos más modernos de la compañía Samsung.

Para demostrar cómo la impresión 3D resuelve el problema de la inclusión de electrodomésticos y aparatos electrónicos de varios formatos, un televisor SUHD premium, JS9500 con diagonal de 78 pulgadas se instaló en la casa. Un hecho interesante es que el radio de curvatura de la TV coincide con la curvatura de la pared de la casa.

La cocina está equipada con los aparatos más modernos: refrigerador RB41J785S4 Samsung con sistema No Frost, estufa de inducción NZ64H5747K, lavavajillas DW50K4050BB, horno eléctrico NV75J5540RS, horno de microondas MG23K3513AK.

La casa también tiene un innovador lavarropa Samsung AddWash WW70K62E69 instalado. Gracias a una puerta adicional es posible añadir ropa o acondicionador olvidado durante el ciclo de lavado sin abrir la puerta principal ni drenar el agua. Y mediante la instalación de una aplicación especial que puede administrar el proceso de lavado de forma remota a través de teléfonos inteligentes.

El costo de construcción

El costo de construcción de la casa impresa sería de $10.134 dólares, lo que equivale aproximadamente a $ 275 dólares por metro cuadrado, teniendo en cuenta que los socios han proporcionado materiales de la más alta calidad, y la construcción en sí tiene una forma extraordinaria.

Este coste incluye todas las obras que se realizaron para hacer una casa completa: trabajos y materiales para la construcción de cimientos, techos, acabados exteriores e interiores, instalación de aislamiento térmico de paredes, ventanas y suelos. Una casa cuadrada fabricada con materiales de una categoría de precio medio sería incluso más barata : 223 dólares por metro cuadrado.

¿Cuáles son  los ahorros comparados con la construcción convencional?

Como la impresora imprime paredes auto-ensamblantes y las uniones, permite ahorrar hasta un 70% en construir estructuras en comparación con las técnicas tradicionales de construcción, como con el método de bloque, porque cada bloque tiene que tiene que ser puesto en su lugar, cortado a tamaño y alineado. También existe la necesidad de llevar el equipo y las herramientas requeridas al sitio de construcción, reemplazarlas después de la rotura, descargar materiales, supervisar a los constructores. A menudo hay un riesgo de error humano, y la terminación de una casa estándar en promedio puede tomar hasta dos meses.

El total de los ahorros de la construcción no depende solamente del trabajo de la impresora 3D, que no está implicada en otras obras de construcción. Los deseos y la imaginación de los propietarios del edificio influirán en la elección de los materiales para el mobiliario, el aislamiento, la ingeniería y, en consecuencia, el precio total. Pero el ahorro en las paredes de la obra siempre será el mismo.

Como se puede ver, con el advenimiento de la nueva tecnología, la impresión en 3D de la construcción está cambiando la visión y el enfoque de la construcción de proyectos de poca altura y ofrece nuevas oportunidades para implementar soluciones arquitectónicas personalizadas. El proyecto, implementado por las empresas Apis Cor y PIK en Stupino, demostró los beneficios de la aplicación de nuevas tecnologías en la práctica.

Ficha técnica:

Nombre del proyecto: 3D printed house.
Dirección técnica: Apis Cor – apis-cor.com y PIK – pik-group.com
Colaboradores: PIK Companies Group, Samsung Electronics Co., LTD, Technonicol Corporation, Bitex Reibeputz Company, Fabrika Okon Company.
Superficie: 38 m².
Año: 2017

Fuente: Apis Cor – apis-cor.com
Imágenes cortesía de: Apis Cor – apis-cor.com

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