una escalera de caracol envuelve la estructura del '3dpod', el primer edificio impreso en 3d de japón

‘3dpod’: el primer edificio impreso en 3D a prueba de terremotos en Japón

Obayashi design group construye en Tokio ‘3dpod’, el primer edificio impreso en 3D con certificación antisísmica de Japón. Fabricado con un mortero de impresión especial que actúa como encofrado, el armazón asienta concreto de alta resistencia mezclado con fibras de acero, sin necesidad de utilizar varillas de refuerzo convencionales. Todos los elementos estructurales por encima del nivel del piso se generan con tecnología de impresión 3D, incluyendo la losa transitable del tejado y las escaleras, mientras que el aislamiento y todo el equipamiento mecánico, eléctrico y de instalaciones hidrosanitarias se integra en cavidades adaptadas en los muros.

La sala de demostración, abierta al público, fue construida para evaluar la durabilidad y el rendimiento estructural y medioambiental de la impresión 3D, fomentando también su desarrollo tecnológico. La impresión 3D para fines arquitectónicos es particularmente difícil en un Japón propenso a los terremotos y, debido a las restricciones de la normativa de construcción, hasta ahora la técnica sólo se había empleado en ingeniería civil y en estructuras pequeñas no habitables. El proyecto aspira a un diseño contemporáneo que cumpla los estrictos requisitos locales sin depender de refuerzos convencionales.

el edificio ‘3dpod’ enmarcado por los cerezos en flor de sus alrededores | todas las imágenes son de Satoshi Shigeta, a menos que se indique lo contrario.

Una estructura en forma de vaina revela el potencial estético de la impresión 3D

El equipo de Obayashi utilizó un mortero especial en la impresión del ‘3dpod’, el cual actúa tanto como superficie de acabado interior y exterior como de armazón de la estructura portante, hecha de un concreto de alta resistencia reforzado con fibras de acero, llamado ‘SLIM-Crete®’. Este método constructivo no requiere la colocación de varillas de refuerzo ni armazones de acero, para no limitar el potencial estético de la impresión 3D. La forma de vaina se obtiene maximizando la relación entre el espacio interior y la superficie de los muros, logrando el mayor volumen interior con la menor cantidad de material, dadas las restricciones técnicas de impresión y las limitaciones del emplazamiento. Los muros consisten en varias capas, en las cuales se combina una estructura portante y sus cavidades respectivas para la aplicación de material aislante, así como el cableado de equipos y un sistema de calefacción y refrigeración radiante logrando ofrecer el nivel de habitabilidad de un edificio convencional.

el ‘3dpod’ junto al bosque del Instituto de Investigación Tecnológica Obayashi

la fabricación digital avanzada conserva un atractivo háptico

El diseño de la losa incorpora nervaduras de refuerzo que siguen las líneas principales de tensión, una manera de economizar en materiales mientras se retienen las cualidades estéticas y espaciales al mismo tiempo. Este resultado habría sido poco viable utilizando métodos constructivos convencionales. Para fabricar el ‘3dpod’, se instala in situ una impresora robotizada que imprime el encofrado de mortero directamente sobre los cimientos. En cambio, el encofrado de la losa de la techumbre se imprime como elemento prefabricado en una instalación cercana, luego se coloca encima de los muros y se cubre con SLIM-Crete®, creando una estructura envolvente. A continuación, la impresora 3D se coloca sobre la losa del tejado para rematar el parapeto de la cubierta transitable, demostrando la viabilidad técnica de un edificio impreso de varios pisos.

El proyecto, que es el resultado de una fabricación digital de vanguardia, consigue conservar cierta calidez y un atractivo háptico. La singular textura que emerge de los métodos de construcción in situ evocan el trabajo artesanal, confiriéndole al edificio una rugosidad atractiva y un aura primitiva. La impresión 3D en el campo arquitectónico puede reducir la demanda de mano de obra en la fase constructiva, acortar el tiempo de construcción mediante la automatización y ahorrar emisiones de CO2, gracias a la reducción del transporte de materiales. El equipo de diseño de Obayashi avanza en el desarrollo de la impresión 3D en la industria AEC, centrándose en la escasez crónica de trabajadores calificados y en los problemas que surgen al construir en zonas remotas, al tiempo que promueve la diversificación de los materiales de construcción y aspira a un proceso de construcción localizado. 

el juego de luces y sombras revela las cualidades escultóricas del 3dpod

los estribos impresos in situ soportan los peldaños prefabricados también impresos en 3D

piezas de encofrado de losa prefabricadas e impresas en 3D, listas para su colocación

el análisis de la línea de tensión principal genera el diseño dinámico de las nervaduras de refuerzo de la cubierta

la atractiva rugosidad de la textura visible en los muros confiere al edificio un aura primitiva

el aire fresco circula por las rejillas de ventilación impresas en 3D situadas en la parte superior de los muros, mientras que el aire de retorno entra por las rendijas situadas debajo de la banca

a pesar del uso de tecnología avanzada, el ‘3dpod’ tiene una calidad háptica que rememora el trabajo artesanal

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el brazo robótico imprime in situ paredes de varias capas, escalones integrados y una cubierta en forma de V | imagen proporcionada por Obayashi

la mezcla de concreto 'SLIM-Crete'® se vierte en el encofrado impreso en 3d mediante un brazo robótico | imagen proporcionada por Obayashi

project info:

nombre: ‘3dpod’
diseño: Obayashi

ubicación: Tokio, Japón

fotografía: Satoshi Shigeta

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editado por: christina vergopoulou | designboom