Lo studio Park + Associates, con il supporto di CES InnovFab, realizza un prototipo abitativo di tre piani sfruttando un calcestruzzo proprietario, testando su scala reale la fattibilità della stampa 3D in ambito residenziale.
Il complesso residenziale QR3D nasce come casa privata dell’architetto Lim Koon Park, fondatore di Park + Associates, per misurare in condizioni reali vantaggi e vincoli del 3D printing applicato all’edilizia. Svikando il tradizionale approccio monofase in cantiere, più del 90 % della struttura è stato prefabbricato con una miscela cementizia sviluppata ad hoc, assemblata fra stabilimento esterno e cantiere a Singapore.
Nel Sud‑Est asiatico la domanda di abitazioni urbane cresce a ritmi serrati; al contempo, la manodopera qualificata per il getto strutturale rimane scarsa e i costi edilizi elevati. La 3D printing in calcestruzzo offre una strada per ridurre tempi e consumi di materiale, ma le soluzioni disponibili fino a oggi erano limitate a progetti sperimentali su un unico piano.
Tecnologia e processo costruttivo
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Materiale – Miscela sviluppata da CES InnovFab: aggregati locali, polveri di calce a presa rapida e un additivo fluidificante. La ricetta assicura resistenza a compressione ≥ 25 MPa dopo 28 giorni e una curva di presa compatibile con cicli di stampa intensivi.
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Hardware – Stampante a estrusione da 2 m³/h montata su impalcatura mobile in acciaio, con braccio robotico di precisione ± 3 mm.
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Workflow ibrido – I moduli portanti (solette, pilastri, setti portanti) sono stati pre‑stampati in officina e trasportati in cantiere; le partizioni interne, curve e facciate, sono state completate sul posto grazie alla flessibilità del robot.
Dettagli architettonici
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Struttura – Tre livelli di circa 300 m² ciascuno; il terzo piano ospita la zona notte, con terrazze a sbalzo di 1,2 m.
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Oculus centrale – Foro circolare di 3 m di diametro all’altezza del secondo piano, inserito per favorire la ventilazione naturale e fornire luce zenitale alla zona pranzo.
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Finiture – Superfici lasciate a vista con texture a strati orizzontali, intervallate da inserti in vetro e pannelli fotovoltaici integrati per l’ombreggiatura passiva.
Implicazioni e vantaggi
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Riduzione della manodopera: rispetto a un getto tradizionale, – 40 % ore‑uomo grazie all’automazione robotica.
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Minor spreco di materiale: la miscela ha un indice di sfrido inferiore al 5 %, contro il 15–20 % del calcestruzzo colato.
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Tempi di cantiere: 12 settimane totali, inclusi i dettagli interni, contro le 20 settimane di un edificio convenzionale di pari volumetria.
Sfide e punti di attenzione
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Logistica dei pre‑moduli: il trasporto su strada e la movimentazione in cantiere richiedono attrezzature specializzate e coordinamento preciso.
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Controllo qualità in situ: la verifica della resistenza strato‑per‑strato impone sensori embedded per misure non distruttive, attualmente in fase di sperimentazione.
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Normativa: mancano linee guida specifiche per le costruzioni AM in Singapore; Park + Associates sta collaborando con le autorità locali per definire standard di accettazione dei materiali.
Prospettive
Il progetto QR3D apre la strada a edifici multipiano in contesti urbani ad alta densità, dove spazio e tempo di cantiere sono premium. L’esperimento in scala reale fornisce dati imprescindibili per affinare le miscele, ottimizzare le macchine e predisporre regole edilizie dedicate.
