La digitalización ha llegado a la construcción en madera: ya se fabrican elementos enteros mediante sistemas asistidos por ordenador. Las máquinas cortan la materia prima a medida, pero en la mayoría de los casos todavía hay que ensamblarla manualmente para crear una estructura plana. En el pasado, este proceso de fabricación estaba sujeto a muchas limitaciones geométricas.
Bajo los auspicios del Centro Nacional de Competencia en Investigación (NCCR) Digital Fabrication, investigadores de la Cátedra de Arquitectura y Fabricación Digital de ETH Zúrich han desarrollado un nuevo método digital de construcción en madera que amplía las posibilidades de la construcción tradicional con entramado de madera, al permitir construir y ensamblar eficientemente módulos de madera con geometrías complejas. Spatial Timber Assemblies surgió de una estrecha colaboración con Erne AG Holzbau y se utilizará por primera vez en el proyecto DFAB HOUSE, en el centro de investigación, innovación y construcción NEST de Empa y Eawag, en Dübendorf. También es el primer proyecto arquitectónico a gran escala que utiliza los robots de construcción desarrollados por el nuevo Laboratorio de Fabricación Robótica de ETH Zúrich.
Precisión robótica
Primero, el robot sujeta una viga de madera y la guía mientras se corta a medida. Tras un cambio automático de herramienta, un segundo robot perfora los orificios necesarios para unir las vigas. En el paso final, los dos robots trabajan juntos y colocan las vigas con precisión en la disposición espacial indicada por el diseño informático. Para evitar colisiones al colocar las vigas de madera, los investigadores han desarrollado un algoritmo que recalcula constantemente la trayectoria de los robots según el estado actual de la construcción. Después, los trabajadores atornillan las vigas manualmente.
Construcciones más duraderas y personalizadas
A diferencia de la construcción tradicional con entramado de madera, Spatial Timber Assemblies prescinde de placas de refuerzo, ya que la estructura geométrica proporciona la rigidez y la capacidad de carga necesarias. Esto no solo ahorra material, sino que también abre nuevas posibilidades creativas. Por primera vez, se prefabricarán de este modo seis módulos espaciales de madera, cada uno con una geometría única. Después, camiones los transportarán a la obra de DFAB HOUSE en NEST, en Dübendorf, donde se unirán para construir una unidad residencial de dos plantas con más de 100 m2 de superficie. La compleja geometría de la construcción de madera permanecerá visible tras una fachada de membrana transparente.
Arquitectura digital integrada
Los robots utilizan información de un modelo de diseño asistido por ordenador para cortar y colocar las vigas de madera. Este método se desarrolló especialmente durante el proyecto y emplea diversos parámetros de entrada para crear una geometría compuesta por un total de 487 vigas de madera.
Según Matthias Kohler, profesor de Arquitectura y Fabricación Digital en ETH Zúrich y responsable del proyecto DFAB HOUSE, que Spatial Timber Assemblies se utilice tanto para la fabricación digital como para el diseño y la planificación ofrece una gran ventaja: «Si se introduce algún cambio en el proyecto en su conjunto, el modelo informático puede ajustarse continuamente para satisfacer los nuevos requisitos. Esta arquitectura digital integrada está cerrando la brecha entre el diseño, la planificación y la ejecución».
Un concepto eficaz para compartir conocimientos
ETH Zúrich ya colaboró con éxito con Erne AG Holzbau en la construcción robótica del techo de madera del Arch_Tech_Lab, en el campus de Hönggerberg. Gracias a Spatial Timber Assemblies, la experiencia de la empresa en construcción en madera contribuirá una vez más a la investigación de ETH.
Kohler cree en el efecto sinérgico que aporta la colaboración: «La fabricación digital depende de la enorme experiencia que requiere la artesanía. A su vez, la digitalización puede mejorar la artesanía y abrir nuevas oportunidades». Kohler también afirma que la colaboración entre las disciplinas científicas y la industria es esencial para que las tecnologías puedan utilizarse en proyectos arquitectónicos reales al cabo de tan poco tiempo.
