DFAB HOUSE. Construyendo con robots e impresoras 3D

Zurich, 29 de Junio de 2017 — En el Empa y en el edificio Eawag NEST en Dübendorf, ocho profesores de la ETH Zürich están colaborando con sus socios de negocios para construir el concepto de tres niveles de la DFAB HOUSE. Es la primera vivienda en el mundo en ser diseñada, planeada y construida utilizando predominantemente procesos digitales.

Robots que construyen muros, e impresoras 3D que imprimen cimbras completas para losas de techos – la fabricación digital en la arquitectura ha evolucionado rápidamente en años recientes. Como parte del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) Digital Fabrication, arquitectos, especialistas en robótica, científicos de materiales, ingenieros estructurales y expertos en sustentabilidad de la ETH Zurich han formado un equipo con sus socios de negocio para llevar diversas nuevas tecnologías de fabricación digital desde el laboratorio hasta la práctica. La construcción se está desarrollando en el NEST, el edificio de investigación modular e innovación que la Empa en colaboración con la Eawag construyeron en su campus en Dübendorf para probar nuevas tecnologías de edificación y energía bajo condiciones reales. NEST ofrece una estructura central de soporte con tres plataformas abiertas, donde los proyectos de construcción individuales – conocidos como unidades de innovación – pueden ser instalados. La construcción inició recientemente sobre el concepto de la DFAB HOUSE.

Diseñada, planeada y construida digitalmente
La DFAB HOUSE se distingue en que no sólo fue diseñada y planeada, sino también, construida utilizando predominantemente procesos digitales. Con este proyecto piloto, los profesores de la ETH desean analizar cómo las tecnologías digitales pueden hacer de la construcción más sustentable y eficiente, e incrementar el potencial del diseño. El diseño y la planeación de los componentes individuales fueron coordinados digitalmente, y estos ahora son fabricados directamente en el sitio de acuerdo a estos datos. Como resultado, la fase convencional de planeación ya no es necesaria. A partir del verano de 2018, el edificio de tres niveles, con una superficie de 200 m2, servirá como un espacio residencial y de trabajo para los investigadores invitados de la Empa, de la Eawag y para los socios de NEST.

Cuatro nuevos métodos de edificación son puestos a prueba
En el concepto DFAB HOUSE, cuatro métodos de construcción están por primera vez siendo transferidos desde la investigación hasta aplicaciones arquitectónicas. La obra de construcción inició con la tecnología Mesh Mould (Molde de la Malla), la cual recibió el Premio de Tecnología de Suiza a finales del año 2016; fue desarrollado por un equipo interdisciplinario y podría fundamentalmente transformar la construcción del futuro con concreto. Aquí, el robot de construcción de dos metros de altura in situ Fabricator juega un papel vital; se desplaza de forma autónoma sobre orugas incluso en un entorno en constante cambio. Una red de cables de acero fabricada por el robot sirve a la vez como cimbra y como refuerzo del concreto. Gracias a la densa estructura de la malla de alambre de acero y a la composición especial de la mezcla del concreto, el concreto se mantiene en el interior de la red y no se derrama.

El resultado es un muro de doble curvatura y soporte de carga que caracteriza la arquitectura de la estancia de planta abierta y del área de trabajo en la planta baja. Una Losa Inteligente entonces será instalada – una losa optimizada de forma estática y funcionalmente integrada, la cimbra de la cual fue fabricada utilizando una impresora 3D de arena a gran escala.

La tecnología Smart Dynamic Casting (Fusión Dinámica Inteligente) está siendo utilizada para la fachada en la planta baja: el proceso automatizado de formado del deslizamiento robótico puede producir muros de concreto, hechos a la medida. Los dos niveles superiores, con espacios individuales, están siendo prefabricados en el Laboratorio de Fabricación Robótica de la ETH Zurich utilizando Spatial Timber Assemblies (Ensambles Espaciales de Madera); los robots auxiliares ensamblarán los elementos constructivos de madera.

La cooperación integral es la clave del éxito
Para el profesor Matthias Kohler de la ETH, director fundador del NCCR Digital Fabrication y fundador del concepto DFAB HOUSE, también es la variedad de las nuevas tecnologías de construcción que lo hacen un proyecto emblemático para la construcción digital. “A diferencia de los proyectos de construcción que utilizan una sola tecnología de construcción digital, tales como las viviendas impresas 3D, el concepto de la DFAB HOUSE reúne una diversa gama de nuevas tecnología digitales de construcción. Esto nos permite utilizar las ventajas de cada método individual, así como también, sus sinergias, y expresarlas de forma arquitectónica,” comentó Kohler.

Todos los métodos de construcción utilizados en el concepto de la DFAB HOUSE han sido desarrollados en años recientes por investigadores académicos involucrados de la ETH, como parte de la NCCR Digital Fabrication. El hecho de que estas tecnologías hayan encontrado tan rápidamente su camino hacia el terreno de la construcción es el resultado de tanto una colaboración intensiva entre las diferentes disciplinas científicas y las sociedades exitosas entre investigación e industria. “Estamos convencidos que esta colaboración vale la pena para ambas partes. Un número cada vez mayor de empresas Suizas, tales como Erne AG Holzbau, la cual es la contratista general para la DFAB HOUSE estuvo previamente involucrada en la construcción del Arch_Tec_Lab en la ETH Zurich, deseaba proactivamente utilizar las oportunidades que ofrecen las tecnologías digitales – algo que nos da mucho placer,” comentó Kohler.

Desde la construcción digital hasta el hábitat digital
Las tecnologías digitales también serán utilizadas cuando el concepto de la DFAB HOUSE sea habitado durante el verano de 2018. Bajo la dirección de digitalSTROM AG y en colaboración con otras diversas empresas Suizas, soluciones innovadoras para viviendas inteligentes y tecnologías del internet de las cosas IoT serán evaluadas. Estas incluyen dispositivos y sistemas que se comunican inteligentemente entre sí, son capaces de aprender, y los cuales controlan la edificación en una forma que mejora tanto la eficiencia energética como el confort.

Académicos de la ETH involucrados en el concepto de la DFAB HOUSE

Prof Matthias Kohler, Cátedratico de Arquitectura y Fabricación Digital
Prof Fabio Gramazio, Cátedratico de Arquitectura y Fabricación Digital
Prof Benjamin Dillenburger, Cátedratico de Tecnologías de Construcción Digital
Prof Joseph Schwartz, Cátedratico de Diseño Estructural
Prof Robert Flatt, Instituto para Materiales de Construcción
Prof Walter Kaufmann, Instituto de Ingeniería Estructural
Prof Guillaume Habert, Instituto de Construcción y Gestión de Infraestructura
Prof Jonas Buchli, Instituto de Robótica y Sistemas Inteligentes

DFAB HOUSE Construyendo con robots e impresoras 3D

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Para mayores informes, por favor visitar: www.dfabhouse.ch | www.dfab.ch | www.empa.ch | www.ethz.ch

Photo credits: © NCCR Digital Fabrication, 2017
Video: © NCCR Digital Fabrication, 2017 / Marc Schwarz
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ETH Zurich at NEST
Adicionalmente al concepto de la DFAB HOUSE, la ETH Zurich también está desempeñando un papel destacado en otra unidad NEST: los grupos del Profesor Philippe Block y del Profesor Arno Schlüter en el Instituto de Tecnología para la Arquitectura están actualmente desarrollando la unidad HiLo, la cual combina técnicas constructivas ultra ligeras para pisos y techos con una fachada solar adaptable. HiLo ha sido diseñada para ser una edificación energy-plus y su intención es producir 50 por ciento más de energía de la que utiliza. Se espera que La construcción inicie a principios del 2018. La unidad Vision Wood, la cual explora las aplicaciones orientadas a futuro de la madera como un recurso natural para el sector de la construcción, también fue creado mediante la participación de los investigadores de la ETH www.empa.ch.

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