¿Casas impresas en 3D? Proyecto chileno busca revolucionar la industria de la construcción

Prototipo se concretó tras inversión de $ 400 millones y la coordinación de esfuerzos públicos, privados y universitarios.

Un costo de hasta un 50% menor respecto de una vivienda tradicional y la posibilidad de levantar 50 unidades en un mes es lo que podría llegar a lograrse mediante la impresión industrial en 3D de proyectos habitaciones, gracias a la investigación y coordinación de esfuerzos públicos, privados y académicos.

Se trata de un desarrollo impulsado desde regiones y desde una universidad estatal, mediante un equipo de profesionales de las facultades de Arquitectura e Ingeniería de la Universidad del Biobío (UBB), que lleva adelante un ambicioso proyecto.

La Dra. Claudia Muñoz Sanguinetti, académica e investigadora de la Facultad de Arquitectura, Construcción y Diseño de la casa de estudios superiores, quien además lidera el grupo 3D MACO de la UBB, entregó detalles de los principales avances obtenidos a través de las validaciones realizadas con un prototipo de vivienda.

En cuanto al monto de inversión requerido para una impresora industrial 3D de viviendas, la líder del grupo MACO recordó que “postulamos a un fondo de equipamiento de la Agencia Nacional de Investigación y Desarrollo (ANID) y lo adjudicamos con $400 millones, recursos que se invirtieron en este equipamiento”.

Sobre la capacidad productiva de la impresora, explicó que “es alta, porque podemos imprimir viviendas de hasta 60 metros cuadrados. La velocidad de construcción dependerá del diseño de los muros; es posible levantar siete muros de dos metros de altura en 29 horas, controlando la calidad de la impresión”.

Desde el sector público, el seremi de Vivienda y Urbanismo, Anselmo Villagra Cabello, resaltó que el Ministerio de Vivienda y Urbanismo, particularmente en la Región del Biobío, ha innovado en materia de construcción y soluciones habitacionales. En ese sentido, señaló que “hemos trabajado con viviendas industrializadas, muchas de ellas ya instaladas en comunas como Arauco, Quilaco o, recientemente, en el sector Punta Parra, en Tomé, y en Penco, a propósito de las afectaciones provocadas por los incendios forestales. En ese sentido, la impresión 3D, por cierto, es una herramienta que puede ser útil en el futuro (…)”.

Claudia Muñoz Sanguinetti actualizó los principales avances del programa que codirige junto con el investigador Rodrigo García.

– ¿Cuándo se logró finalmente tener la primera unidad construida o lista?

Desde que partimos en 2018, la primera unidad piloto real fue la cabina impresa que tenemos en la universidad. Esas fueron las primeras muestras a escala real de muros de 2,20 o 2,30 metros de altura. Entonces imprimimos esos muros con nuestras mezclas y, una vez que pilotamos esa cabina, dijimos: “Ahora viene el desafío de una vivienda piloto”.

Y empezamos a buscar alianzas con la empresa privada, y Aconcagua se mostró de inmediato abierta a la innovación. Así escalamos junto a ellos la Casa Semilla.

– ¿Y cuándo estuvo lista esa Casa Semilla?

En octubre de 2024, aproximadamente. Llevamos un año y medio con la Casa Semilla y la monitoreamos constantemente. Esa vivienda es un piloto de monitoreo de dos años y ya llevamos un año y medio realizando un seguimiento técnico de su desempeño térmico y sísmico. La casa está llena de sensores porque el objetivo no era solo construirla, sino también monitorear su comportamiento.

– ¿Cuáles son las principales ventajas, desafíos o barreras que existen para desarrollar esto de manera más industrial e incorporarlo a una producción en serie?

El desafío tiene que ver con llevar esto a una producción seriada, que la empresa avance, porque nosotros como universidad no construimos; generamos conocimiento. La idea, en paralelo, es seguir avanzando en validaciones a escala real. Por eso Aconcagua renovó el convenio que tenemos con la universidad, porque están explorando la posibilidad de avanzar hacia aplicaciones comerciales de la construcción aditiva.

El desafío es aumentar el flujo de construcción en todos los procesos, y eso es lo que vamos a explorar junto con otros actores estratégicos que se sumarán a esta iniciativa, pero que todavía no puedo nombrar porque estamos firmando convenios.

– Desde 2018 a la fecha, ¿cuáles han sido las principales validaciones que han permitido seguir avanzando en este proyecto?

A nivel de mezcla cementicia, validamos todo lo que hoy se exige en la normativa para hormigones, e incluso fuimos más allá, porque las normativas están diseñadas para hormigones tradicionales. Nosotros hemos explorado ensayos que permitan medir adecuadamente estos hormigones, que tienen características y desempeños distintos.

Por ejemplo, realizamos ensayos de reología, pruebas fisicoquímicas que miden cómo se deforma y fluye la materia bajo fuerzas aplicadas, además de barridos microscópicos. Todo eso respecto de la mezcla. Los resultados muestran un cumplimiento superior a lo esperado en resistencia mecánica, adherencia y otros parámetros.

La idea es que este proyecto llegue en algún momento a la Ditec, sea validado y quede incorporado en el listado de sistemas constructivos del país. Ese es el desafío.

– ¿También se han validado reducciones en los costos?

Se ha podido avanzar en esa validación porque nos hemos dado cuenta de que, como señalaba anteriormente, el impacto en la productividad y en los costos se producirá al incorporar la cadena completa de trabajo, no solo la construcción aditiva.

Por lo tanto, los costos debieran mantenerse dentro de rangos que permitan alcanzar ahorros de entre un 40% y un 50%. Sumado a ello, existen reducciones en residuos, accidentes laborales y plazos de entrega, lo que resulta altamente relevante.

– En términos de tiempos de construcción, ¿también se han validado o reducido los plazos?

En la Casa Semilla imprimimos los muros en poco más de 29 horas. Entonces, el proceso de impresión me parece que es el aspecto menos complejo.

– ¿Para cuándo cree usted que podría comenzar la producción industrial y en serie de este tipo de viviendas?

Creo que en el corto plazo. Con Aconcagua esperamos estar construyendo una nueva vivienda piloto a escala real hacia fines de este año. Pienso que en los próximos dos o tres años la construcción aditiva tendrá un impulso muy importante.

– ¿Cómo puede ayudar este proyecto a reducir el déficit habitacional que existe hoy en la Región del Biobío y en el país?

Ese fue uno de los motores que nos impulsó desde el inicio. Justamente existe un déficit habitacional importante y, considerando la tasa de productividad que tenemos actualmente en Chile, que es una de las más bajas a nivel mundial, creemos que la construcción aditiva y los sistemas completos de industrialización son herramientas fundamentales para enfrentar este desafío. No veo otra manera de construir la cantidad de viviendas que necesitamos si no es mediante la industrialización.

– Pensando en un escenario positivo, donde todo esto se industrialice, ¿es posible proyectar cuántas casas podrían imprimirse en 3D en el menor tiempo posible?

Eso dependerá de la tipología de vivienda. Pero más que hablar exclusivamente de construcción aditiva, creo que debemos hablar de sistemas industrializados en su conjunto. Si avanzáramos decididamente en esa dirección, en los próximos cinco años podríamos estar atendiendo de manera mucho más efectiva la brecha del déficit habitacional.

– ¿Cuántas viviendas impresas en 3D podrían construirse en un mes bajo condiciones óptimas?

Para la tipología de vivienda de la que estamos hablando, podríamos estar levantando del orden de 40 a 50 viviendas al mes. Pero hablo de un desarrollo tipo condominio, no de vivienda social. Lo que vamos a hacer con Aconcagua no corresponde a vivienda social; trabajaremos en un segmento intermedio.