¿CONSTRUCCIÓN TRADICIONAL

O IMPRESIÓN 3D?

Cuadro comparativo de ténicas constructivas

Con los siguientes cuadros de análisis de técnicas constructivas tradicionales y de impresión 3D, se busca evidenciar ventajas y falencias que pueda tener el uso de estas nuevas técnicas frente a las usadas actualmente a la hora de construir vivienda contemporánea en la ciudad de Medellín.

En este se analizan 3 técnicas de impresión 3D: D-shape, Contour crafting y Apis cor; y 3 técnicas constructivas tradicionales: vaciado en concreto, mampostería tradicional y prefabricados. Analizadas desde variables como proceso técnico, adaptabilidad y rendimientos.

En conclusión, las técnicas constructivas tradicionales y las técnicas de impresión 3D debería de estar de la mano a la hora de su utilización, puesto que se pueden complementar de forma que se logren viviendas mucho mas resistentes, gracias a la combinación de materiales ya que por ejemplo la construcción tradicional a explorado mejor el comportamiento de los materiales en diferentes circunstancias climáticas, proporcionando respuestas a posibles patologías y logrando extender el tiempo de vida útil de la vivienda, y por su parte la impresión 3D es más económico en muchos aspectos como el rendimiento del tiempo, de la mano de obra, y se puede adaptar a lugares de difícil acceso donde tal vez una construcción solo con técnicas tradicionales puede generar mayor dificultad.

Otro aspecto a tener en cuenta es que actualmente, la impresión 3D no logra solucionar por completo el tema de la construcción de la vivienda, un ejemplo de ellos son las cubiertas y los cerramientos, para los cuales se ha recurrido a técnicas tradicionales, como cubiertas en teja o claraboyas; pero también a logrado otros avances como lograr construir mobiliario al tiempo que se imprime la vivienda, haciendo esta funcional desde la parte constructiva, sin necesidad de añadir este tipo de mobiliario en los acabados.

Viendo el panorama de esta forma ambas técnicas han logrado un gran avance, que a veces parecieran que van en caminos distintos, pero al unir las piezas vemos como tanto técnicas constructivas tradicionales como de impresión 3D se pueden usar articuladas para lograr mejores resultados en variables como rendimientos, tiempo, resistencia, adaptabilidad e impacto ambiental.

Impacto ambiental de materiales para impresión 3D

En las siguientes tablas estadísticas se busca evidenciar el impacto ambiental que pueden generar los materiales de impresión 3D más usados en la actualidad; con el fin de poder concluir de estos materiales cual genera mayor impacto ambiental en su utilización y cual es el mas optimo para el uso; con el fin de analizar si la impresión 3D requiere de nuevos materiales alternativos que generen menor impacto ambiental.

Se analizarán 6 materiales: PETG (PET (Tereftalato de polietileno) G (Glycol-modificado)), ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), PLA (Poliácido láctico), TPU (Poliuretano termoplástico), HIPS (High Impact Polystyrene o poliestireno de alto impacto) Y NAILON; según estas variables: 1.Vida útil, 2.Tiempo de descomposición, 3.Capacidad de transformación, 4.Liberación de gases efecto invernadero al estar en desuso, 5.Origen, 6.uso de agua para su elaboración.

En los siguientes gráficos estadísticos, la información se muestra de forma numérica, porcentual y cualitativa según las diferentes variables de impacto ambiental; utilizando una escala de colores como margen de impacto.

En esta tabla se analiza la vida útil de los 6 materiales, teniendo en cuanta los años en que conserva sus propiedades físicas; en un rango de 0 a 500 años, se evidencia que el PETG, HIPS y el NAILON, tienden a tener mayor vida útil, por lo cual en esta variable su impacto seria bajo en relación a los años en que se puede sacar provecho de dichos materiales.

En esta tabla se analiza el tiempo de descomposición de los 6 materiales, teniendo en cuanta los años en que el material tarda en desaparecer suponiendo que este se encuentra en las condiciones ambientales requeridas para dicho proceso, pues de no ser así los valores indicados pueden ascender.

Encontramos un rango de 5 a 500 años para algunos materiales, en otros no es posible el proceso de descomposición; se logra evidenciar que el ABS no solo cuanta con una corta vida útil como se muestra en la tabla anterior (fig. 21), si no que no se descompone, por lo cual su impacto ambiental tiende a ser superior al de los otros materiales; caso contrario al HIPS que si bien se tarda entre 200 a 500 años en descomponerse esto se equilibra con una vida útil similar.

En esta tabla se analiza la capacidad de transformación de los materiales, para lo cual se tiene en cuenta un porcentaje de 0 a 100, el cual aplica para el proceso de reciclado en cuento a desperdicios y procesamiento del material para un segundo o tercer uso.

Para esta variable, vemos que tanto ABS como PETG tienen capacidad de transformación del 100%, lo cual es un punto positivo teniendo en cuenta que son materiales que no se descomponen pero se pueden reutilizar una y otra vez a lo largo de su vida útil; también observamos que el TPU es un buen material a corto plazo, pues su vida útil es solo de 10 años, se descompone en un periodo de tiempo similar y se puede transformar en un 100% por lo cual es un material muy viable para uso a mediana escala como mobiliarios.

En grafica se analiza la liberación de gases de efecto invernadero en el momento en que los materiales se convierten en desperdicios y pasan a proceso de descomposición; podemos encontrar gases como etileno, metano y dióxido de carbono; cabe resaltar que el etileno y el metano son liberados si el material no cumple su destinación final en las condiciones optimas.

Encontramos que el ABS, el TPU y el PLA son materiales que siempre que lleguen a destinación final van a liberar gases de efecto invernadero, el PETG es el único que no emite gases; mientras que HIPS y el NAILON si son destinados de forma correcta se puede evitar la liberación de gases con efectos mas corrosivos; con esto el HIPS sigue posicionándose como el material de menor impacto ambiental pues utilizándose de la manera correcta puede ser muy amigable con el entorno.

En este gráfico se muestra el origen de la materia prima de cada uno de los materiales, clasificándose en origen sintético (no renovables), origen vegetal (renovables) y mixto; lo cual influye en procesos de descomposición y liberación de gases de efecto invernadero.

Vemos que el PETG, el ABS y el NAILON, son materiales de origen sintético, lo cual explica el hecho de que no se puedan descomponer; mientras que el HIPS y el TPU se originan de una mezcla de dichas materias primas, y el PLA solo de materia vegetal, por lo cual esto les da la característica de poder descomponerse, proceso que varia en años según la composición y los porcentajes en que las materias primas están presentes en el material.

Por último, esta la variable de consumo de agua para su elaboración, evaluada en un rango de 0 a 5000 litros de agua por kilo de material.

En esta gráfica se puede observar que la cantidad de agua mas común para el desarrollo de estos materiales es de 2000 litros por kilo, una suma muy frecuente en materiales plásticos; nuevamente el ABS se muestra como el material de mayor impacto ambiental, pues su consumo de agua por kilo duplica la cifra estándar; mientras que HIPS no Consume agua en su proceso de elaboración al ser un material insoluble; sumándole puntos como el material de menor impacto ambiental.

Con todo esto, vemos que el material que menor impacto ambiental genera es el HIPS, si bien no obtuve los mejores resultados en todas la variables, al juntar todas estas vemos que genera menor impacto al contar con larga vida útil, ser capaz de descomponerse y a su vez contar son dos formas de reutilización, tanto luego de su vida útil como durante los desperdicios generados; por otro lado el material con mayor impacto ambiental es el ABS, puesto que requiere una enorme cantidad de agua para producirse y solo tener una vida útil de 3 años.

Finalmente, en una escala del 1 al 6, siendo uno el más amigable con el ambiente y 6 el de mayor impacto ambiental, se puede decir que los materiales quedan clasificados de esta forma teniendo en cuenta las variables analizadas:

1. HIPS, 2.PTU, 3.PETG, 4.NAILON, 5.PLA, 6.ABS.

Entrevistas a profesionales del gremio.

Se realizaron una serie de entrevistas a diferentes profesionales del gremio de la construcción, incluyendo oficiales, ingenieros, arquitectos y expertos en laboratorios de impresión 3D, con el fin de evidenciar no solo el conocimiento sobre esta nueva técnica constructiva, si no también su opinión sobre una posibilidad futura de viviendas impresas en 3D y una articulación con las técnicas constructivas tradicionales.