29 de octubre de 2025
Impresión 3D en la construcción: cómo está revolucionando la edificación
El sector de la construcción ya ha dado un paso firme hacia el futuro. Comercios, viviendas, hoteles, torres, puentes… han sido levantados, capa por capa, mediante la fabricación aditiva. Son obras funcionales, eficientes, creadas en tiempo record y con el mínimo residuo.
Hoy te mostramos una visión completa de la edificación con impresión 3D. Explicamos en qué consiste esta revolución en la fabricación, detallamos las fases de la construcción con impresión 3D y enumeramos las ventajas. Como siempre, te mostramos casos reales de su aplicación en el mundo.
¿Cómo funciona la impresión 3D en la construcción?
La impresión 3D es una tecnología que nos permite transformar un modelo digital, normalmente en un archivo CAD, en un objeto físico tridimensional, mediante la deposición controlada de un material, capa por capa. En su aplicación más extendida, la impresión 3D crea piezas en termoplástico, resina y metal, en sectores como la medicina y mecánica.
Cuando trasladamos esta tecnología al ámbito constructivo, su complejidad y escala se incrementan. La impresión 3D en arquitectura e ingeniería, en lugar de polímeros, emplea materiales como morteros especiales, el hormigón, geopolímeros, arena y mezclas cementicias con fibras y otros aditivos que garantizan la durabilidad y resistencia estructural requerida.
La construcción 3D se lleva a cabo mediante impresoras de gran tamaño: robots articulados (tipo arañas), brazos mecánicos o sistemas de rieles automatizados. Estas máquinas están conectadas a un suministro continuo del material, permitiéndoles depositarlo en sucesivas capas horizontales a través de una boquilla, según las indicaciones del modelo digital.
Para ser más exactos, el software de la máquina impresora toma el modelo digital CAD o BIM para descomponerlo en secciones horizontales (slices) y enviar las instrucciones al cabezal de impresión. Dicho cabezal, que se encuentra montado en el brazo robótico o el sistema sobre rieles, se desplaza y deposita el mortero o mezcla con precisión, capa por capa, según el diseño. En cada pasada se va construyendo (imprimiendo) una nueva capa que fragua rápidamente, con el fin de que la estructura impresa sostenga el peso de las subsiguientes capas.
Existen diversos métodos de fabricación aditiva o impresión 3D en la arquitectura. La más común es la extrusión directa de hormigón. Además la edificación con impresión 3D puede incluir también sistemas de refuerzo (varillas metálicas), conectores, instalaciones o módulos prefabricados que se ensamblan con la impresora. Sin embargo, antes de imprimir la primera capa, sigue siendo imprescindible preparar el terreno para la construcción.
Áreas de aplicación de la impresión 3D en construcción
El uso de la impresión 3D se extiende a múltiples ámbitos de la edificación:
Construcción con impresión 3D en obras residenciales
La impresión 3D en construcción permite levantar casas unifamiliares y edificios de viviendas de forma rápida, rentable, con menos residuos y con flexibilidad de diseño. En lugar de colocar ladrillos sobre ladrillos, en la construcción 3D las paredes y componentes estructurales se construyen capa por capa, mediante impresoras robóticas que siguen trayectorias lineales o curvas de los muros y de los cimientos. Aunque aún, la mayoría de estas obras residenciales todavía utilizan puertas, ventanas y techos tradicionales.
Los sistemas basados en pórticos, en donde el cabezal de impresión se desplaza en rieles, es un método que limita el diseño, permitiendo construir viviendas sencillas en forma de caja. Mientras que los brazos robóticos pueden movilizarse en múltiples ejes, por lo que pueden crear paredes prefabricadas de formas intrincadas o ejecutar la impresión in situ.
- Empresas estadounidenses pioneras ya han construido proyectos comerciales. Por ejemplo:
- Apis Cor completó en 2024 la primera casa residencial impresa en 3D con permiso municipal en EE. UU., en Melbourne, Florida. También logró el récord mundial Guinness con el edificio impreso en 3D más grande del mundo, destinado a oficinas, con una estructura de dos pisos y una superficie de 6.900 pies cuadrados. Y construyó el primer edificio impreso en 3D para comercio en EE.UU, en Texas
- En 2025, ICON comenzó la impresión 3D del proyecto de viviendas asequibles de Mueller, destinadas a compradores con ingresos medios. Son casas de alta eficiencia energética y resistencia, de 650 pies cuadrados, que forman parte de un programa de 12 viviendas de 2 y 3 habitaciones.
Impresión 3D en arquitectura
La impresión 3D en arquitectura se utiliza para crear formas complejas, sin las limitaciones tradicionales que imponen los métodos de fabricación clásicos. Los arquitectos aprovechan esta tecnología para fabricar fachadas curvas, diseños orgánicos o estructuras paramétricas (estilo que utiliza algoritmos y programación para crear formas y estructuras complejas) que serían muy costosas o imposibles de crear con métodos convencionales.
La construcción 3D abre un abanico de posibilidades creativas, permitiendo la fabricación de mobiliario y elementos decorativos y artísticos de vanguardia, con patrones internos complejos, ondulados o con diseños personalizados, destinados a espacios interiores o exteriores.
Por ejemplo,
- La empresa francesa XtreeE se dedica a la impresión 3D de arte, elementos arquitectónicos e infraestructura. Ha fabricado columnas y estructuras de hormigón con diseños orgánicos, inspirados en ramas o raíces. Su primera columna arquitectónica fue Kriptón, de 4 m de altura, en un edificio público en Aix-en-Provence.
Edificación de infraestructuras y componentes
La construcción 3D se observa cada vez más en infraestructuras civiles y militares y en elementos constructivos prefabricados. Destacan puentes, pasarelas y columnas prefabricadas o pretensadas, también muros de contención y mobiliario urbano.
- El primer puente impreso de hormigón del mundo se completó en 2017 en Alcobendas, en España. Es una pasarela peatonal de 12 metros de longitud y 1, 75m de ancho. Impreso en hormigón microarmado, con un diseño de arquitectura orgánica que busca las formas de la naturaleza.
También se lleva a cabo la construcción con impresión 3D de tuberías y componentes para la fontanería, para construir mejores sistemas y diseños. Se emplean filamentos termoplásticos, normalmente ABS, para fabricar tuberías para aguas blancas y residuales. Es un método que permite innovar, facilitando la personalización de piezas y conectores para tareas específicas, con nuevas formas, más allá de las habituales.
Ventajas reales de usar impresión 3D en la construcción
La construcción con impresión 3D está redefiniendo la eficiencia en la construcción y la forma en que se planifican las obras. Ofrece beneficios concretos, que ya están comprobados en obra.
Reducción de costes operativos y tiempos
Al automatizar la colocación de material, se reduce drásticamente la mano de obra directa, se acortan los tiempos de ejecución y se disminuyen los residuos. ¿Por qué?
Porque se eliminan etapas de la construcción tradicional, por ejemplo como las del encofrado tradicional o el apuntalamiento, lo que implica menos materiales auxiliares y menor gestión logística. Además, el hormigón se coloca justo donde se necesita, con una extrema precisión. Lo que evita el desperdicio de material.
Según varios estudios, una impresora 3D puede acelerar la construcción de edificios en comparación con el uso de técnicas tradicionales. Un estudio publicado en la Journal of Building Engineering, de ScienceDirect arroja que la impresión 3D reduce el coste de la construcción, debido a que:
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Sostenibilidad en la gestión de materiales
En la construcción 3D se calcula milimétricamente el volumen de material a utilizar, lo que minimiza los desechos y el impacto ambiental que tradicionalmente define al sector.
- Las impresoras sólo aplican material donde es estructuralmente necesario. Esto permite diseños ahorrativos, como columnas huecas o muros con cavidades internas.
- Se aprovechan las materias primas. Por ejemplo, en la casa TOVA, la primera vivienda en España impresa en 3D, se usó tierra y barro de la zona mezclados con aditivos y enzimas para aumentar la resistencia estructural. La cimentación se fabricó con geopolímeros y su techo es de madera. Eliminó la necesidad de transporte de materiales lejanos y no generó residuos.
- Empresas como Holcim han desarrollado mezclas de hormigón 3D con menor contenido de cemento y más aditivos naturales. Esto disminuye las emisiones.
Libertad de diseño en la arquitectura de la obra
La impresión 3D en arquitectura resulta una herramienta potente para explorar y crear geometrías complejas. Gracias al uso de modelos digitales detallados y paramétricos, es posible trasladar con precisión al mundo físico las formas orgánicas, las curvas y cualquier patrón espacial en componentes estructurales, envolventes de edificios o elementos decorativos, sin limitaciones y con extremada exactitud.
¿Cómo se hace una impresión 3D en la construcción?
La edificación con impresión 3D debe seguir un flujo de trabajo definido en tres fases principales:
Fase de diseño y planificación
Todo comienza con el diseño de un modelo tridimensional del proyecto, creado en un software CAD o Building Information Modeling BIM, en donde se define la geometría, los espesores de muro, las cavidades y los parámetros estructurales del proyecto. Como en todo proyecto estructural, este modelo debe someterse al análisis estructural y las simulaciones correspondientes de cargas, antes de ser impreso.
Después, mediante un programa de slicing (corte), el modelo digital se “divide” en múltiples capas horizontales. Así se obtiene un archivo listo (G-code o similar) con las instrucciones de movimiento, altura de capas y velocidad de extrusión que guiará a la impresora. Pero… ¿qué tipo de impresora?, ¿qué material utilizar?
Selección de materiales y tecnología de impresión
Con el diseño listo, debes elegir la mezcla de impresión y el sistema robotizado más adecuado para el tipo de obra, el presupuesto, la escala y la velocidad proyectada.
- Materiales:
- Los materiales más usados son compuestos de cementos especiales, como el hormigón con aditivos polímeros, geopolímeros con baja huella de carbono o morteros reforzados con diversas fibras. Siempre deben ser mezclas bombeables y de rápida ganancia de resistencia. También se deben evaluar parámetros como la viscosidad del mortero, los tiempos de fraguado y la resistencia final.
- En proyectos locales sostenibles se suelen emplear mezclas basadas en suelos locales estabilizados. Incluso materiales reciclados.
- Tecnología:
- Las impresoras de brazo robótico industrial son las que ofrecen gran libertad de movimiento, permitiendo la impresión desde múltiples ángulos. Es ideal si el diseño es de geometría tridimensional compleja o de componentes no lineales.
- Las impresoras de sistema gantry, con raíles en el suelo, limitan el volumen construido. Pero suelen ser más estables, más precisas y sencillas de calibrar. Son muy usadas en edificaciones residenciales básicas.
- Las impresoras móviles autónomas, que son vehículos rodantes con brazos de extrusión. Permiten ampliar el alcance de la impresión.
Hay impresoras avanzadas que pueden cubrir decenas de metros de perímetro. También puedes utilizar impresoras más pequeñas que produzcan paneles o módulos en fábrica, para luego trasladarlos. Además en esta fase inicial, recuerda que el alquiler de maquinaria para movimiento de tierras se convierte en un aliado para garantizar una base sólida.
Impresión, ensamblado y acabados
Antes de imprimir, siguen siendo necesarios los permisos para construir en suelo rústico o urbano, según la ubicación del proyecto, así como la evaluación del terreno y la preparación de la base estructural.
Con todo listo, solo debes preparar la impresora. Deposita la mezcla, verifica el funcionamiento y calibra la máquina. Comienza el proceso sobre una base o losa preparada. La impresora seguirá la trayectoria programada en el archivo digital, capa a capa. Su boquillas se moverá hacia adelante y atrás, depositando el mortero.
En cada pasada, la impresora deposita el material del contorno o sección interior del muro. Cada capa fragua antes de que la impresora repita la colocación de la capa. Todo el proceso debe ser monitoreado para controlar los parámetros de la extrusión, como la presión, alineación y temperatura.
Una vez que se concluyen las paredes y muros 3D, se integran los elementos restantes por métodos convencionales. Por ejemplo, se instalan vigas prefabricadas, losas superiores, techos, ventanas y puertas.
Limitaciones a evitar durante la impresión 3D en la construcción
La edificación con impresión 3D es un método de fabricación innovador, pero también tiene retos que deben superarse.
Problemas con materiales durante la construcción
La mezcla de cemento debe estar perfectamente calibrada. Debe fluir fácilmente pero endurecer lo suficiente tras pocos segundos, para soportar las capas superiores. No puede haber fallas en la formulación. Esto también tiene un reto: cualquier retraso en la impresión puede endurecer la capa previa y bloquear la obra.
Costes para el mantenimiento de la tecnología
Las construcción con impresión 3D requiere una alta inversión inicial. Los equipos robóticos y extrusoras son costosos y requieren personal capacitado tanto para operar como para formular y preparar las mezclas. Además es maquinaria que requiere calibración, limpieza y actualización de sistemas periódicos, por los que incrementan los costes operativos.
Barreras prácticas que ocurren durante la impresión 3D
La impresión 3D en la arquitectura también tiene obstáculos logísticos y normativos. Por ejemplo, aún falta que los códigos de edificación presenten con mayor claridad y especificidad las estructuras impresas en 3D y su reforzamiento. Realmente, aún continúan las investigaciones, especialmente en términos de durabilidad y estandarización.
En obras, el área de impresión debe estar protegida. El viento o la lluvia pueden afectar la correcta deposición de cada capa de material. Además, cualquier desnivel del terreno o vibración de la máquina puede causar defectos.
Casos reales de edificación con impresión 3D
Veamos algunos proyectos de construcción con impresión 3D que ilustran la escala alcanzada con esta tecnología.
Hotel Servidor de IT, en Heidelberg – Alemania. Entre marzo y julio de 2023 se construyó el edificio 3D más grande de Europa, con una superficie de 660 m2 (54×11×9 m) y muros paramétricos. La constructora PERI 3D usó la impresora BOD2 de COBOD. Todas las paredes fueron impresas en 140 horas, un aproximado de 4 m2 de muro /hora. Este proyecto refleja principalmente dos de las ventajas que ofrece la impresión 3D en la arquitectura: la velocidad de ejecución y la libertad de diseño.
La Tor Alva en Mulegns, en los Alpes suizos. Es una torre blanca de 30 metros de altura, que se inauguró en 2025. Hasta el momento se considera la edificación impresa en 3D más alta del mundo. Tiene un diseño modular, conectada mecánicamente por tornillos, lo que le permite ser desmontada y montada con facilidad. Su estructura exterior consta de 32 columnas ramificadas, que abrazan a cada sala, en cada nivel. Los visitantes pueden acceder por las escaleras a la planta superior, que contiene una sala de conciertos abovedada y desde dónde se observan las vistas panorámicas del Valle de Julier.
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