puede 3D

Jul 23, 2023

Las casas que ahora se levantan de una subdivisión polvorienta en Desert Hot Springs pueden estar a la vanguardia de la construcción de viviendas en el futuro.

A diferencia de las docenas de casas que rodean este desarrollo de 20 casas en el lado este de la ciudad, estas casas no están hechas de madera y estuco.

Se "imprimen en 3D" en una fábrica mexicana, utilizando un enorme brazo robótico para colocar capas de vidrio reciclado en paneles de pared resistentes que se ensamblan como bloques de Lego en el sitio de la casa.

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Los defensores dicen que la impresión 3D puede producir casas más rápido y potencialmente más barato que la construcción tradicional. Como pueden utilizar materiales reciclados, son más ecológicos y generan menos residuos.

El proceso, dicen los desarrolladores de 3D, podría ser una solución a la crisis de la vivienda.

"No hay forma de que en 10 años podamos construir como lo hacemos hoy", Chris Murphy, director de estrategia de Mighty Buildings, con sede en Oakland, que produce las casas para el desarrollador de Desert Hot Springs, Palari Group of Beverly. Sierras.

"Incluso si no tuviéramos una escasez masiva en el lado de la oferta, que es lo que tenemos, no tenemos la mano de obra para seguir construyendo como nos gustaría hoy, y tenemos una crisis ambiental".

La construcción con impresoras 3D fue una de varias innovaciones de vivienda que se exhibieron durante la Conferencia de Constructores de la Costa del Pacífico celebrada el mes pasado en Anaheim.

Otros en el programa patrocinado por la Asociación de la Industria de la Construcción discutieron las técnicas modulares y de "panelización" que utilizan las fábricas para reemplazar a los carpinteros en el sitio que empuñan martillos y pistolas de clavos. Otro desarrollador promocionó su proyecto de viviendas unifamiliares de alta densidad en Ontario como una forma de proporcionar viviendas unifamiliares a precios más asequibles.

Con los precios por las nubes y los constructores capaces de producir solo una fracción de las viviendas necesarias, se necesitan nuevas técnicas para acelerar el proceso, dijeron los oradores de la conferencia.

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"Todavía estamos usando el teléfono de marcación rotatoria si observa cómo hacemos las cosas" en la industria de la construcción de viviendas, dijo Rob Corbin, vicepresidente de operaciones de Trumark Homes, con sede en Newport Beach.

Al igual que Mighty Homes, Trumark está haciendo la transición a paneles de pared construidos en fábrica para viviendas, pero con madera en lugar de impresoras 3D.

"Montamos (nuestras paredes) en un ambiente controlado", dijo.

Los expertos en vivienda creen, sin embargo, que la impresión 3D desempeñará un papel cada vez más importante en esa modernización.

Hasta la fecha, el proceso es solo "una gota en una gota en una gota en un balde", dijo Murphy.

Pero, dijo, "la impresión 3D representa una tecnología fundamentalmente disruptiva que tiene piernas y está ganando terreno".

Azure Printed Homes construye módulos de vivienda de 10 por 18 pies en su fábrica de Culver City y luego los transporta al sitio de vivienda. Los módulos se pueden acoplar para hacer casas de hasta 900 pies cuadrados.

La startup ha construido solo 10 casas hasta el momento, pero afirma tener $27 millones en pedidos de clientes en 20 estados. Incluyen desarrolladores de "construcción para alquiler" y complejos turísticos de campamento "glamping".

Gene Eidelman, cofundador de Azure Printed Homes, muestra sus productos en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes, hecho con una impresora 3D en Culver City, espera ser enviado el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Gene Eidelman, cofundador de Azure Printed Homes, muestra un modelo de 180 pies cuadrados, con cocina, baño y ducha, en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, Contributing Fotógrafo)

Gene Eidelman, cofundador de Azure Printed Homes, muestra un modelo de 180 pies cuadrados, con cocina, baño y ducha, en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, Contributing Fotógrafo)

Azure Printed Homes usa una impresora 3D para construir casas pequeñas en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes usa una impresora 3D para construir casas pequeñas en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes, hecho con una impresora 3D en Culver City, espera ser enviado el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes usa una impresora 3D para construir casas pequeñas en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Gene Eidelman, cofundador de Azure Printed Homes, muestra un modelo de 180 pies cuadrados, con cocina, baño y ducha, en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, Contributing Fotógrafo)

Gene Eidelman, cofundador de Azure Printed Homes, muestra sus productos en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes usa una impresora 3D para construir casas pequeñas en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes, hecho con una impresora 3D en Culver City, espera ser enviado el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Un detalle de una pared hecha con una impresora 3D por Azure Printed Homes en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes usa una impresora 3D para construir casas pequeñas en su fábrica en Culver City el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

Azure Printed Homes, hecho con una impresora 3D en Culver City, espera ser enviado el lunes 22 de mayo de 2023. (Foto de Axel Koester, fotógrafo colaborador)

El proceso de Azure utiliza botellas de plástico recicladas mezcladas con fibra de vidrio y fibra de carbono, dijo el cofundador de la empresa, Gene Eidelman. Se tardan de cinco a 10 días en construirse y menos de un día en ensamblarse sobre una base terminada.

Los módulos más grandes se venden por poco menos de $44,000 o $220,000 para una casa de 900 pies cuadrados. La entrega, la instalación, la calefacción y el aire acondicionado y una nueva fundación agregan entre un 20 % y un 40 % a ese costo, por un total de $264 000 a $308 000, sin incluir el terreno.

Las estimaciones para una casa de tamaño similar usando técnicas de construcción convencionales oscilan entre $270,000 y $450,000, según Homelight.com.

"El proceso es mucho más rápido... Es menos costoso", dijo Eidelman. "Hay una enorme necesidad de viviendas asequibles. Si puede imaginarlo, puede imprimirlo en 3D".

La mayoría de las casas de EE. UU. se construyen en el sitio, y la construcción con estructura de madera domina en estados como California y Texas.

A nivel mundial, las casas impresas en 3D no son nuevas y un productor dijo que China ha estado usando la técnica durante una década.

Pero incluso en los EE. UU., los constructores han estado experimentando con la impresión 3D durante varios años.

Han surgido hogares que utilizan la impresión 3D en Long Island, Tallahassee, el área de Dallas y Detroit.

Si bien la mayoría de las casas impresas en 3D son pequeñas (entre 120 y 1200 pies cuadrados), la primera gran subdivisión que involucra a un importante constructor de viviendas está en marcha cerca de Austin.

Lennar, la segunda constructora de viviendas más grande del país, y la firma de tecnologías de la construcción ICON, anunciaron en noviembre que comenzaron la construcción del desarrollo Wolf Ranch de 100 viviendas en Georgetown, Texas, cuyas ventas están programadas para comenzar el 10 de junio.

Los precios iniciales de las casas de tres y cuatro habitaciones oscilan entre $476,000 y $566,000, según el sitio web de la constructora. Las casas oscilarán entre 1,600 y 2,000 pies cuadrados.

"Lennar siempre ha ampliado los límites de la innovación tecnológica para mantener viviendas de calidad asequibles", dijo en un comunicado Eric Feder, presidente de LenX, la unidad de innovación y capital de riesgo de Lennar. "La impresión 3D es un enfoque inmensamente alentador".

El innovador de Culver City, Eidelman, citó informes que afirman que se prevé que el mercado mundial de la construcción impresa en 3D alcance los 750 800 millones de dólares para 2031.

Por ahora, el mercado es pequeño, dijo Dan Dunmoyer, presidente y director ejecutivo de la Asociación de la Industria de la Construcción de California.

"El porcentaje de casas construidas a través de la impresión 3D todavía se encuentra en porcentajes de dígitos bajos", dijo Dunmoyer. "El mercado aún no lo confirma".

"Creo que tiene futuro", dijo Carole Galante, fundadora y asesora del Terner Center for Housing Innovation de UC Berkeley y ex comisionada de la Administración Federal de Vivienda durante la presidencia de Barack Obama. "El desafío para ellos es que la infraestructura inicial para tener una impresora 3D en el sitio es costosa. Entonces, para que sea rentable, tiene que ser una gran subdivisión".

La impresión tridimensional, que data de la década de 1980, utiliza diseños generados por computadora para crear objetos capa sobre capa. Una boquilla al final de un brazo robótico extruye concreto u otros materiales como una máquina de helado suave.

Hay una gran variedad de técnicas. Los constructores de viviendas utilizan impresoras 3D in situ y de fábrica para fabricar casas.

Un profesor de la USC comenzó a experimentar con casas impresas en 3D en 2014.

Durante la pandemia, el método se utilizó para fabricar objetos como hisopos de prueba, equipos de protección y piezas de respiradores. The New York Times citó un informe de la plataforma de impresión 3D Hubs que dice que el mercado de impresión 3D creció un 21 % en 2020 y se prevé que se duplique para 2025.

Una impresora 3D Winsun en un sitio de construcción. (Foto cortesía de Winsun Technologies Inc.)

Yihe "Mark" Ma, fundador de Winsun Technologies Inc., con sede en Shanghái, muestra una mesa hecha con la técnica de impresión 3D de su empresa. Winsun ha estado fabricando casas y edificios impresos en 3D desde 2012, dijeron funcionarios de la compañía. (Foto de Jeff Collins, Registro del Condado de Orange/SCNG)

Un primer plano de la boquilla de una impresora 3D, que se utiliza para fabricar casas y oficinas. Winsun Technologies Inc., con sede en China, que tiene una oficina en Irvine, dice que puede producir las paredes exteriores de una casa de 2,000 pies cuadrados en una semana. (Foto cortesía de Winsun Technologies Inc.)

Una oficina construida por Winson Technologies Inc. utilizando una impresora 3D. El fundador de la compañía, Yihe "Mark" Ma, dijo que las casas se pueden construir un 30% más baratas usando impresoras 3D. (Foto cortesía de Winsun Technologies Inc.)

Winsun Technologies Inc. dice que usó una impresora 3D para construir esta villa de tres pisos y 10,000 pies cuadrados en China. Los constructores estadounidenses "están muy atrasados", dijo la asesora de Winsun, Lily Zhou, de San Diego. "En China, lo hemos hecho durante mucho tiempo". (Foto cortesía de Winsun Technologies Inc.)

Winsun Technology Inc., con sede en China, que tenía un stand en la feria de constructores de Anaheim, afirma haber estado fabricando casas y edificios impresos en 3D desde 2012.

La empresa utiliza una impresora 3D montada en un remolque de 40 pies de largo que extruye materiales de construcción reciclados para construir paredes de concreto con patrón de pana justo en el sitio de construcción. La compañía completó una villa de 10,000 pies cuadrados en China usando la técnica, dijo el presidente de Winsun, Yihe "Mark" Ma.

Hablando a través de un intérprete, Ma afirmó que su técnica cuesta un 30 % menos que los métodos de construcción tradicionales. Y son duraderos, dijo.

"Es resistente al fuego, a las inundaciones, a los tornados, al moho y también a los terremotos", dijo.

Winsun puede construir las paredes exteriores de una casa de 2000 pies cuadrados en una semana, dijo Ma.

"Ahorra mano de obra, material y tiempo", dijo. "Es muy eficiente".

Los constructores estadounidenses "están muy atrasados", agregó Lily Zhou de San Diego, asesora de marketing de Winsun. "En China, lo hemos hecho durante mucho tiempo".

Los defensores dicen que las casas impresas en 3D también son prometedoras para proporcionar viviendas para personas sin hogar, unidades de vivienda accesorias y para una reconstrucción rápida en zonas de desastre.

Eidelman, originario de Ucrania, espera usar la tecnología para reconstruir su país de origen.

Algunos constructores locales que asistieron a la feria de Anaheim dijeron que no sabían que existían las casas impresas en 3D, pero que ven su potencial.

Harriet Rapista, vicepresidenta de gestión de proyectos de Comstock Homes, con sede en Long Beach, dijo que las casas de concreto impresas en 3D podrían ser una solución para construir en áreas propensas a incendios forestales.

"Es fascinante. Estoy muy interesada en ello", dijo. "En nuestro proyecto más reciente, el fuego ha sido el gran problema".

El arquitecto con sede en Irvine, John Dandelian, dijo que si bien su empresa se ha interesado en la técnica, "en este momento está en una etapa infantil".

"Pero", agregó, "definitivamente vamos a verlo evolucionar".

Palari tiene los planes más ambiciosos para hogares impresos en 3D en el sur de California.

Además de construir 20 casas producidas por Mighty Buildings en Desert Hot Springs, la compañía está buscando la aprobación para un desarrollo de 29 casas impresas en 3D en Rancho Mirage, cerca de Palm Springs. Espera comenzar a construirse el próximo otoño.

Las casas fabricadas por Mighty Buildings se están construyendo en un desarrollo de Palari Group en Desert Hot Springs. Las impresoras 3D en una fábrica en México hacen las paredes, que se ensamblan en la casa completa en el sitio de la casa. (Foto cortesía de Grupo Palari)

La impresora 3D en la fábrica de Mighty Buildings en Oakland. (Imagen cortesía de Mighty Buildings)

Una boquilla de impresión 3D montada en un gran travesaño coloca capas de material fundido compuesto principalmente de vidrio reciclado en un nuevo panel de pared en una fábrica de Mighty Buildings. (Imagen cortesía de Grupo Palari)

Los brazos robóticos se utilizan para fabricar paneles de pared en la fábrica de Mighty Buildings en Monterrey, México. Luego, las paredes se envían al sitio de origen, donde se ensambla la casa terminada. (Imagen cortesía de Grupo Palari)

Una grúa coloca paneles de pared impresos en 3D en su lugar para formar una nueva casa en construcción en un desarrollo de Desert Hot Springs. (Imagen cortesía de Grupo Palari)

Los paneles de pared impresos en 3D se ensamblan para formar las paredes exteriores de una nueva casa en un desarrollo de Desert Hot Springs. (Imagen cortesía de Grupo Palari)

Las casas impresas en 3D por Mighty Buildings se están ensamblando en un desarrollo de 20 casas que ahora se está construyendo en Desert Hot Springs. Las casas, en lotes de 9,000 pies cuadrados con piscinas y spas, se venderán por $995,000, dijo el presidente ejecutivo de Palari Group, Basil Star. (Foto cortesía de Grupo Palari)

Cada casa de Rancho Mirage estará en un lote de 10,000 pies cuadrados, con una piscina, un spa y una unidad de vivienda accesoria en el patio trasero, o ADU, dijo el director ejecutivo de Palari, Basil Star. Las casas principales tendrán 2,400 pies cuadrados, más la ADU de 800 pies cuadrados.

Los precios de las casas con energía solar neta cero comenzarán en $ 2.1 millones.

Las casas de 1,200 pies cuadrados en Desert Hot Springs, en construcción durante aproximadamente un año, tendrán lotes de 9,000 pies cuadrados y también vendrán con piscinas y ADU de 700 pies cuadrados. Los precios comienzan en $ 995,000.

Todas las viviendas contarán con baterías de respaldo y sistemas de filtración de agua y aire. En última instancia, Palari tiene 200 hogares impresos en 3D en proyecto, según su sitio web.

Murphy, el ejecutivo de Mighty Builders, dijo que las casas impresas en 3D resuelven una variedad de problemas: la escasez de mano de obra, la escasez de viviendas y la crisis climática.

"Hay vientos de cola significativos que nos impulsan a tener cada vez más participación de mercado", dijo Murphy.

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