Un progetto residenziale per verificare la costruzione robotizzata su scala più ampia
A Salida, nello Stato americano del Colorado, il progetto residenziale Cleora at Salida East sta diventando uno dei banchi di prova più estesi per l’impiego della stampa 3D in calcestruzzo nell’edilizia abitativa statunitense. L’obiettivo non consiste nel costruire una singola casa dimostrativa, ma nel verificare come robotica, progettazione digitale, infrastrutture urbane e organizzazione del cantiere possano funzionare insieme nella realizzazione di un intero insediamento.
Il progetto è sviluppato da Cleora con True North 3DP, società del Colorado che svolge il ruolo di master developer e coordina una parte rilevante delle attività legate alla costruzione additiva. Per i sistemi robotici è stata scelta RIC Robotics, azienda con sede a Denver specializzata in macchine mobili per la stampa 3D di materiali cementizi.
La scala dell’intervento merita una precisazione. La documentazione originaria parla di un’area di 55 acri, equivalenti a circa 22,3 ettari, e non di 55 ettari come riportato in alcune traduzioni. Il masterplan prevede 106 lotti, destinati a case unifamiliari, duplex e ad alcune funzioni commerciali. Di questi, oltre 65 abitazioni dovrebbero essere costruite facendo ricorso ai sistemi robotici di RIC Robotics.
Ad agosto 2026 le opere di urbanizzazione risultano completate, sette abitazioni sono state costruite, diverse unità sono state vendute e altri edifici si trovano in fase di realizzazione. Sul sito operano due sistemi robotici di RIC Robotics.
Come funziona la stampa 3D utilizzata a Cleora
La tecnologia adottata appartiene alla categoria della stampa 3D del calcestruzzo per estrusione. Un materiale cementizio opportunamente formulato viene pompato verso un ugello controllato da un sistema robotico. Il robot segue le traiettorie definite dal modello digitale dell’edificio e deposita il materiale in cordoni sovrapposti.
La parete nasce quindi strato dopo strato. Il materiale deve presentare caratteristiche molto diverse da quelle richieste a un normale calcestruzzo gettato in cassero: deve essere sufficientemente fluido durante il pompaggio, mantenere la forma dopo l’estrusione e acquisire resistenza con tempi compatibili con la deposizione degli strati successivi.
In un cantiere tradizionale una parte considerevole del lavoro necessario per realizzare una parete in calcestruzzo riguarda la preparazione delle casseforme, il loro posizionamento, il getto e la successiva rimozione. La stampa 3D consente invece di depositare il materiale direttamente nella geometria prevista dal progetto digitale.
La precisione del percorso robotico permette inoltre di realizzare pareti curve, variazioni geometriche e configurazioni difficili da ottenere con casseforme convenzionali senza incrementare in modo proporzionale la complessità della carpenteria.
Questo non significa che l’intera abitazione venga prodotta dalla stampante.
Le case non vengono stampate completamente
Nel progetto Cleora, i robot di RIC Robotics intervengono principalmente sulla realizzazione dei sistemi murari. Tetti, serramenti, impianti elettrici e idraulici, isolamento, finiture, pavimentazioni e numerose altre lavorazioni continuano a richiedere tecniche e maestranze convenzionali.
È un aspetto importante per comprendere il significato industriale della costruzione additiva. La tecnologia non sostituisce il cantiere tradizionale con una macchina capace di produrre autonomamente un edificio finito. Automatizza invece alcune delle lavorazioni più ripetitive e fisicamente impegnative, integrandosi con le altre fasi della costruzione.
Per True North 3DP e RIC Robotics, Cleora serve proprio a verificare questa integrazione in condizioni operative: spostamento delle macchine tra diversi lotti, approvvigionamento continuo dei materiali, programmazione delle stampe, coordinamento con impiantisti e altre imprese e gestione contemporanea di più edifici.
La differenza rispetto a una casa dimostrativa è sostanziale. Stampare una struttura isolata consente di dimostrare il funzionamento di una tecnologia. Costruirne decine nello stesso insediamento richiede invece di affrontare problemi di logistica, produttività, continuità del processo e organizzazione delle squadre.
RIC Robotics e il problema della produttività del cantiere
RIC Robotics presenta i propri sistemi come piattaforme mobili progettate per essere trasferite e utilizzate direttamente nei cantieri. L’azienda propone sia la vendita delle macchine sia un modello Robotics-as-a-Service, nel quale hardware, assistenza tecnica, supporto alla progettazione e gestione del processo vengono forniti come servizio.
Secondo i dati dichiarati da RIC Robotics, l’automazione di alcune lavorazioni può ridurre sensibilmente il fabbisogno di manodopera dedicata alle pareti e abbreviare i tempi di realizzazione di questa parte dell’edificio. Sono dati forniti dal produttore e non devono essere automaticamente considerati risultati già dimostrati sull’intero progetto Cleora.
Il valore dell’insediamento di Salida consiste proprio nella possibilità di raccogliere dati su un numero maggiore di edifici. Solo una produzione ripetuta consente di valutare quanto tempo viene effettivamente risparmiato, quanto incidono montaggio e spostamento dei robot, quali interruzioni si verificano e quale sia il costo reale per metro quadrato una volta considerate tutte le attività del cantiere.
Il ruolo dei materiali e di The QUIKRETE Companies
Tra i partner indicati dal progetto compare The QUIKRETE Companies, gruppo statunitense specializzato in materiali cementizi e miscele per l’edilizia.
La formulazione del materiale rappresenta uno dei passaggi più delicati nella stampa 3D del calcestruzzo. The QUIKRETE Companies ha maturato esperienza in questo settore attraverso programmi di sviluppo dedicati alla costruzione automatizzata.
Per una miscela stampabile occorre controllare parametri come reologia, velocità di idratazione, tempo di presa e stabilità dimensionale. Il materiale deve attraversare pompe e tubazioni senza creare interruzioni e, pochi istanti dopo l’estrusione, deve essere capace di sostenere il peso degli strati depositati sopra di esso.
La stampa 3D rende quindi molto più stretta la relazione tra macchina e materiale. Una variazione nella temperatura, nell’umidità, nella composizione della miscela o nella velocità di deposizione può modificare il comportamento della parete durante la costruzione.
Una rete di imprese, non soltanto un produttore di robot
Cleora permette anche di osservare la struttura industriale necessaria per trasformare una tecnologia di stampa in un progetto immobiliare.
True North 3DP coordina lo sviluppo complessivo. RIC Robotics fornisce i sistemi robotici. JF Hanson segue gli aspetti di ingegneria strutturale legati alla costruzione 3D, mentre RAD Studios interviene sul fronte della progettazione architettonica.
JM Burns Construction partecipa come general contractor e nella gestione del progetto, mentre VeroTouch figura tra le imprese incaricate delle attività di costruzione.
La preparazione dei terreni e le opere civili coinvolgono Y&K Excavation, società radicata nell’area di Salida. Century 21 svolge attività legate al mercato immobiliare e alla commercializzazione dei terreni.
La catena di approvvigionamento comprende inoltre Hylton Lumber per materiali e risorse e First Street Flooring, parte di Hylton Home, per finiture e componenti interni. High Country Bank compare tra i partner finanziari.
Questa struttura evidenzia una caratteristica dell’edilizia additiva su scala residenziale: anche quando una parte delle pareti viene realizzata con un robot, il risultato dipende da una filiera che comprende progettazione, ingegneria, materiali, costruzioni tradizionali, infrastrutture, finanza e vendita immobiliare.
Formare gli operatori della costruzione robotizzata
Un altro elemento del progetto riguarda la formazione.
Colorado Mountain College collabora con i responsabili di Cleora per offrire agli studenti esperienza con robot da costruzione, software di progettazione digitale e processi di stampa 3D applicati all’edilizia.
Anche Operative Plasterers’ and Cement Masons’ International Association, OPCMIA, è coinvolta nelle attività relative alla formazione della forza lavoro.
L’obiettivo non è eliminare le competenze professionali dal cantiere, ma modificarne una parte. Una stampante per calcestruzzo richiede operatori capaci di gestire la macchina, controllare il materiale, verificare il modello digitale, intervenire in caso di anomalie e coordinare la produzione con ingegneri e altre maestranze.
La costruzione robotizzata crea quindi un punto di incontro tra mestieri dell’edilizia e competenze normalmente associate all’automazione industriale.
Per Cleora questo aspetto assume una particolare importanza perché un quartiere composto da decine di edifici richiede personale formato in modo continuativo. Il progetto diventa così non soltanto un test tecnologico, ma anche un test sulla possibilità di costruire una filiera locale di operatori.
Un quartiere con infrastrutture proprie
Il progetto comprende anche il North Cleora Metropolitan District.
Nel Colorado un metropolitan district è una forma di distretto speciale utilizzata per organizzare e finanziare servizi e infrastrutture locali. Può occuparsi, tra le altre cose, di strade, acqua, servizi igienico-sanitari, parchi e altre opere.
Nel caso di Cleora, il modello dovrebbe consentire di integrare lo sviluppo delle abitazioni con infrastrutture per utenze, trattamento delle acque, attività commerciali e aree ricreative.
La scelta è significativa perché porta l’esperimento oltre la costruzione delle singole pareti. La domanda diventa se un sistema basato in parte sulla produzione robotizzata possa essere coordinato con tutte le componenti che permettono a un quartiere di funzionare.
Architettura e libertà geometrica
Uno degli argomenti utilizzati da RIC Robotics riguarda la possibilità di evitare che l’automazione produca edifici tutti uguali.
La stampa per estrusione permette infatti di modificare il percorso dell’ugello attraverso il software. Una parete curva e una parete rettilinea non richiedono necessariamente due sistemi di casseforme differenti: cambia soprattutto la traiettoria seguita dalla macchina.
Questa caratteristica può essere interessante per RAD Studios e per gli altri progettisti coinvolti, perché permette di utilizzare geometrie differenti senza replicare integralmente il processo di preparazione necessario nella costruzione convenzionale.
Resta però da valutare quanto di questa libertà geometrica possa essere utilizzato mantenendo competitivi tempi e costi quando si passa dalla sperimentazione alla produzione di decine di abitazioni.
Costi: il dato decisivo deve ancora emergere
Uno dei temi più importanti riguarda il prezzo finale.
I promotori di Cleora indicano l’accessibilità economica come uno degli obiettivi del progetto, ma la costruzione di un quartiere permette finalmente di verificare aspetti che nei prototipi sono difficili da misurare.
Il costo di una casa stampata in 3D non coincide con il costo del materiale estruso dal robot. Bisogna includere fondazioni, armature dove previste, isolamento, tetto, impianti, serramenti, manodopera specializzata, finiture, macchinari, manutenzione, progettazione, infrastrutture e terreno.
Occorre inoltre considerare il tasso di utilizzo dei robot. Una macchina utilizzata continuamente su decine di edifici può distribuire il proprio costo su un numero maggiore di lavori. Una macchina che rimane ferma tra una costruzione e l’altra presenta invece un’economia molto diversa.
Per questo il dato più interessante non sarà la velocità con cui un robot può depositare una parete, ma il costo complessivo dell’abitazione una volta che l’intera filiera avrà raggiunto una produzione regolare.
Le questioni tecniche ancora aperte
La stampa 3D del calcestruzzo sta sviluppando un proprio sistema di norme e procedure di controllo, ma esistono ancora aree sulle quali la ricerca sta lavorando.
Il National Institute of Standards and Technology, NIST, studia il comportamento dei materiali cementizi utilizzati nella produzione additiva e sottolinea l’importanza di comprendere le proprietà meccaniche delle strutture, l’adesione tra gli strati e il comportamento a lungo termine.
Le interfacce tra uno strato e quello successivo costituiscono uno degli aspetti da controllare. Il risultato può dipendere dal materiale utilizzato, dal tempo trascorso fra le deposizioni e dai parametri della macchina.
Anche la durabilità richiede verifiche dedicate. Gli edifici devono mantenere le proprie prestazioni per decenni e affrontare cicli termici, umidità, gelo e altre condizioni ambientali.
Esiste già lo standard internazionale ISO/ASTM 52939 relativo ai principi di qualificazione dei processi di additive construction per elementi strutturali e infrastrutturali, mentre ulteriori metodi di prova e procedure di controllo continuano a essere sviluppati.
Questo è un altro motivo per cui un progetto come Cleora è utile: offre la possibilità di osservare una tecnologia non nel contesto controllato di una dimostrazione, ma in una sequenza di edifici destinati a essere effettivamente abitati.
Efficienza energetica e comportamento delle pareti
Anche il comportamento termico delle pareti stampate è oggetto di ricerca nel settore.
Programmi sostenuti dal Department of Energy statunitense hanno sperimentato configurazioni di pareti in calcestruzzo stampato che integrano isolamento e geometrie interne studiate per migliorare le prestazioni termiche.
Non è però corretto trasferire automaticamente quei risultati alle abitazioni di Cleora, perché materiali, geometrie, isolamento e sistemi costruttivi possono essere differenti.
Per le case realizzate da True North 3DP, RIC Robotics, JF Hanson, RAD Studios e dagli altri partner sarà quindi importante valutare le prestazioni effettive degli edifici completati attraverso dati misurati.
Dalla dimostrazione alla produzione seriale
Cleora rappresenta soprattutto un tentativo di spostare la domanda sulla stampa 3D edilizia.
La questione non è più soltanto se un robot possa costruire una parete in calcestruzzo. Questo è già stato dimostrato in numerosi progetti internazionali.
La domanda è se sia possibile ripetere il processo decine di volte, coordinandolo con infrastrutture, normative, progettisti, operai, fornitori, acquirenti e imprese tradizionali mantenendo qualità e costi sotto controllo.
È questo il passaggio che Cleora, True North 3DP e RIC Robotics stanno cercando di verificare a Salida.
I risultati più significativi emergeranno quando saranno disponibili dati su tempi medi per abitazione, ore effettive di funzionamento dei robot, quantità di materiale utilizzato, numero di operatori necessari, manutenzione delle macchine, prestazioni energetiche e costo finale delle unità completate.
Se questi dati dimostreranno una convenienza stabile, il modello potrebbe essere replicato in altri sviluppi immobiliari. Se emergeranno limiti logistici, economici o normativi, Cleora fornirà comunque informazioni utili per comprendere dove la costruzione robotizzata richiede ulteriori miglioramenti.
La particolarità del progetto sta quindi nella sua scala: non una casa progettata per mostrare ciò che una stampante può fare, ma un quartiere pensato per verificare ciò che un sistema edilizio basato sulla robotica riesce a fare quando deve confrontarsi con le condizioni concrete del mercato e della costruzione residenziale.
Questo articolo è stato redatto con il supporto di strumenti di intelligenza artificiale (AI)
