Você já ouviu falar da cidade de Matera, na Itália? O seu centro histórico – Sassi di Matera – foi considerado Patrimônio Mundial pela UNESCO, por ser uma das regiões habitadas mais antigas do mundo. Lá, existem moradias que foram escavadas na pré-história!
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Foto: Sassi di Matera[/caption]
As construções feitas a partir de escavações diretamente na rocha são o registro de uma época em que o homem podia contar apenas com o que o meio ambiente oferecia para sobreviver e criar suas habitações.
Algumas centenas de anos mais tarde, aqui estamos nós: fazendo casas a partir de uma “máquina mágica”, que transforma modelos que existem apenas no mundo virtual em algo real e concreto.
Este é o assunto do nosso debate de hoje. Siga a leitura deste artigo, saiba como a impressão 3D tem transformado o mercado de engenharia e construção e entenda de que maneira essa tecnologia deve impactar a construção civil no futuro.
Foto: WSJ[/caption]
Em geral, a impressão 3D tem sido aplicada em construções de pequena escala, com um cômodo. Com exceção da empresa Winsun, que já “imprimiu” um apartamento com cinco cômodos e uma casa de campo de 1.200 metros quadrados.
A fábrica da Winsun tem uma impressora 3D com mais de 100 metros de comprimento. Eles utilizam uma mistura de cimento, areia e fibras na “receita” – até 50% destas fibras são derivadas de materiais reciclados de demolição. As paredes são produzidas na fábrica e transportadas para a obra.
Segundo a empresa, o processo de impressão 3D diminui de 50 a 70% o tempo de construção, reduz de 50 a 80% o trabalho em si e economiza de 30 a 60% de materiais.
Foto: BAM Infra[/caption]
Atualmente existem apenas pontes para pedestres sendo desenvolvidas a partir da impressão 3D. A primeira ponte em escala real construída a partir dessa tecnologia foi aberta em 2016, em Madri (Espanha). Feita pela Institute for Advanced Architecture of Catalonia, a estrutura tem 12 metros e é composta de oito seções de concreto reforçado.
Em outubro de 2017, a primeira ponte 3D para ciclistas foi inaugurada na Holanda. Com 8 metros, a estrutura é composta de 800 camadas de concreto e levou três meses para ser construída. O projeto é resultado de uma parceria entre a Eindhoven University of Technology e a empresa BAM Infra.
No vídeo abaixo você pode ver um pouco da impressão e construção da ponte:
Foto: DBM[/caption]
Muitas vezes arquitetos e engenheiros imaginam e projetam formatos e estruturas incríveis, que se mostram pouco acessíveis e/ou muito caros para saírem do papel. A impressão 3D facilita esse caminho entre imaginação e realidade.
O sistema FreeFAB, da empresa Laing O’Rourke, cria moldes de cera que podem ser preenchidos com concreto. Uma vez que a estrutura está pronta, a cera é derretida (e reciclada), revelando o design projetado.
Foto: Skanska[/caption]
A impressão 3D também tem sido utilizada para criar componentes únicos para os projetos de construção, tornando-os mais personalizados e criativos, ao mesmo tempo em que são mais funcionais.
Um exemplo de aplicação nesse sentido pode ser observado no prédio 6 Bevis Marks, em Londres, onde a empresa Skanska utilizou a impressão 3D para criar uma estrutura de nylon que protege o suporte de metal presente no topo do prédio.
Foto: i.materialise[/caption]
Em vez de passarem horas em um trabalho de colagem e montagem, arquitetos podem se beneficiar – e muito – da utilização de impressoras 3D para criar protótipos e maquetes de forma mais rápida, prática e precisa.
Um dos modelos 3D mais famosos nesse sentido é a réplica da igreja Sagrada Família, de Barcelona (Espanha). Os protótipos foram desenvolvidos a partir dos desenhos de Antoni Gaudí e de estruturas antigas recuperadas, e contribuíram para a evolução da construção deste marco da arquitetura.
Foto: Emerging Objects[/caption]
Com a impressão 3D, o céu é o limite para os designers de interiores. Com essa tecnologia, esses profissionais têm a possibilidade de criar objetos de decoração únicos e personalizados.
A empresa Emerging Objects utiliza diversos materiais (cimento, metal, areia, borracha, serragem e até sal) para criar objetos inspirados na natureza.
Foto: Sassi di Matera[/caption]
As construções feitas a partir de escavações diretamente na rocha são o registro de uma época em que o homem podia contar apenas com o que o meio ambiente oferecia para sobreviver e criar suas habitações.
Algumas centenas de anos mais tarde, aqui estamos nós: fazendo casas a partir de uma “máquina mágica”, que transforma modelos que existem apenas no mundo virtual em algo real e concreto.
Este é o assunto do nosso debate de hoje. Siga a leitura deste artigo, saiba como a impressão 3D tem transformado o mercado de engenharia e construção e entenda de que maneira essa tecnologia deve impactar a construção civil no futuro.
Impressão 3D na construção civil
Hoje é possível produzir brinquedos, ferramentas, peças para avião, protótipos de ossos e até comida a partir da impressão 3D. É inegável que essa tecnologia evoluiu muito nos últimos anos, mas certamente ainda há um longo caminho pela frente. No mercado de construção civil, a impressão 3D já tem causado grandes transformações nos processos de modelagem, construção e manutenção. Segundo um estudo desenvolvido por Romain de Laubier, Sven Witthöft e Christoph Rothballer, executivos do The Boston Consulting Group (BCG), apesar de o setor ser tradicionalmente mais lento em relação à adoção de novas tecnologias, a compatibilidade dessa tecnologia com as demandas do mercado de construção indica que a impressão 3D deve revolucionar os processos neste mercado. Entre as características mais alinhadas entre a impressão 3D e o mercado de construção, destacam-se:1 – Modelagem digital
- A impressão 3D tem um processo de produção baseado em modelos 3D virtuais. - Cresce cada vez mais o uso de modelagem digitais (especialmente BIM) entre profissionais de arquitetura e engenharia.2 – Personalização
- A impressão 3D possibilita a criação de designs e formatos únicos – difíceis ou impossíveis de se conseguir por meio tradicionais. - Cada vez mais os clientes do mercado de engenharia e construção demandam entregas personalizadas.3 – Automação
- A impressão 3D tem um processo basicamente autônomo, que necessita de pouca intervenção humana. - O mercado de construção civil vê na automação uma saída para resolver o problema da falta de mão de obra qualificada. 4 – Diversidade de materiais - Diversos tipos de materiais são utilizados para a produção em impressão 3D, especialmente materiais compostos. - O mesmo acontece na construção civil.Aplicações de impressão 3D na construção civil
Os executivos da BCG afirmam que hoje em dia a impressão 3D é uma realidade apenas em um mercado de nicho na construção civil, aplicado, em geral, em pequena escala. O relatório aponta algumas das principais utilizações dessa tecnologia atualmente:Prédios
[caption id="attachment_951" align="aligncenter" width="553"] Foto: WSJ[/caption]
Em geral, a impressão 3D tem sido aplicada em construções de pequena escala, com um cômodo. Com exceção da empresa Winsun, que já “imprimiu” um apartamento com cinco cômodos e uma casa de campo de 1.200 metros quadrados.
A fábrica da Winsun tem uma impressora 3D com mais de 100 metros de comprimento. Eles utilizam uma mistura de cimento, areia e fibras na “receita” – até 50% destas fibras são derivadas de materiais reciclados de demolição. As paredes são produzidas na fábrica e transportadas para a obra.
Segundo a empresa, o processo de impressão 3D diminui de 50 a 70% o tempo de construção, reduz de 50 a 80% o trabalho em si e economiza de 30 a 60% de materiais.
Pontes
[caption id="attachment_952" align="aligncenter" width="580"] Foto: BAM Infra[/caption]
Atualmente existem apenas pontes para pedestres sendo desenvolvidas a partir da impressão 3D. A primeira ponte em escala real construída a partir dessa tecnologia foi aberta em 2016, em Madri (Espanha). Feita pela Institute for Advanced Architecture of Catalonia, a estrutura tem 12 metros e é composta de oito seções de concreto reforçado.
Em outubro de 2017, a primeira ponte 3D para ciclistas foi inaugurada na Holanda. Com 8 metros, a estrutura é composta de 800 camadas de concreto e levou três meses para ser construída. O projeto é resultado de uma parceria entre a Eindhoven University of Technology e a empresa BAM Infra.
No vídeo abaixo você pode ver um pouco da impressão e construção da ponte:
Moldes impressos
[caption id="attachment_953" align="aligncenter" width="610"] Foto: DBM[/caption]
Muitas vezes arquitetos e engenheiros imaginam e projetam formatos e estruturas incríveis, que se mostram pouco acessíveis e/ou muito caros para saírem do papel. A impressão 3D facilita esse caminho entre imaginação e realidade.
O sistema FreeFAB, da empresa Laing O’Rourke, cria moldes de cera que podem ser preenchidos com concreto. Uma vez que a estrutura está pronta, a cera é derretida (e reciclada), revelando o design projetado.
Componentes
[caption id="attachment_954" align="aligncenter" width="620"] Foto: Skanska[/caption]
A impressão 3D também tem sido utilizada para criar componentes únicos para os projetos de construção, tornando-os mais personalizados e criativos, ao mesmo tempo em que são mais funcionais.
Um exemplo de aplicação nesse sentido pode ser observado no prédio 6 Bevis Marks, em Londres, onde a empresa Skanska utilizou a impressão 3D para criar uma estrutura de nylon que protege o suporte de metal presente no topo do prédio.
Modelos arquitetônicos
[caption id="attachment_955" align="aligncenter" width="590"] Foto: i.materialise[/caption]
Em vez de passarem horas em um trabalho de colagem e montagem, arquitetos podem se beneficiar – e muito – da utilização de impressoras 3D para criar protótipos e maquetes de forma mais rápida, prática e precisa.
Um dos modelos 3D mais famosos nesse sentido é a réplica da igreja Sagrada Família, de Barcelona (Espanha). Os protótipos foram desenvolvidos a partir dos desenhos de Antoni Gaudí e de estruturas antigas recuperadas, e contribuíram para a evolução da construção deste marco da arquitetura.
Design de interiores
[caption id="attachment_956" align="aligncenter" width="581"] Foto: Emerging Objects[/caption]
Com a impressão 3D, o céu é o limite para os designers de interiores. Com essa tecnologia, esses profissionais têm a possibilidade de criar objetos de decoração únicos e personalizados.
A empresa Emerging Objects utiliza diversos materiais (cimento, metal, areia, borracha, serragem e até sal) para criar objetos inspirados na natureza.
Vantagens da impressão 3D na construção civil
Entre os benefícios que essa tecnologia pode trazer no futuro para o segmento (ou já está trazendo, em alguns casos), destacam-se: - Liberdade de criação. A impressão 3D dá maior liberdade para o desenvolvimento de designs únicos e personalizados. - Autonomia e economia na construção. Alguns modelos de impressora 3D demandam pouca intervenção humana. Além disso, diminuem a necessidade de outros tipos de equipamentos. - Maior previsibilidade e rapidez. Como o processo é automatizado, é possível prever com maior exatidão o tempo de produção. E o processo de impressão 3D também é muito mais rápido do que o convencional! - Sustentabilidade. Impressoras 3D podem utilizar materiais recicláveis, e o processo em si utiliza menos material, o que evita o desperdício de resíduos. - Propriedades especiais. Por permitir uma maior liberdade de design e de materiais, esse processo facilita a criação de estruturas que possuem formatos e funcionalidades especiais, tais como maior flexibilidade ou isolamento térmico, sem aumentar o peso, por exemplo.Desafios para a expansão da impressão 3D na construção civil
- Preço ainda não acessível. Atualmente, uma impressora 3D para construção civil pode custar entre 500 mil e 2 milhões de dólares. - Controle dos materiais. A impressora 3D utiliza materiais líquidos ou semilíquidos que endurecem conforme a impressão é realizada. A temperatura e as condições climáticas interferem nesse processo. E como essas questões variam muito de um lugar para outro, é difícil controlar as condições ideais para que a impressão aconteça. - Processos tradicionais. Muitos profissionais de engenharia e construção ainda estão fortemente ligados a processos tradicionais. Por isso, não estão preparados para trabalhar com essas novas tecnologias. - Regulamentação. A utilização de impressão 3D na construção civil muitas vezes esbarra em questões burocráticas, em lugares que demandam regulamentações específicas para o uso dessa tecnologia.
