Bloomberg — Los robots gigantes de la empresa Icon de Austin empezaron a imprimir en 3D un barrio entero de casas suburbanas a finales de 2022; el martes, la empresa presentó un arquitecto de IA para diseñarlas. Se trata de un salto tecnológico que, según Icon, podría suponer algún día la desaparición de las casas prefabricadas de los suburbios, dando paso a una era de viviendas más baratas, con menos emisiones de carbono y más resistentes al cambio climático, con formas extremadamente novedosas.
Esa es al menos la promesa de un conjunto de nuevas tecnologías que Icon ha presentado a Bloomberg Green mientras sus máquinas terminan la construcción del mayor barrio impreso en 3D del mundo, una subdivisión de 100 casas en Wolf Ranch, Austin, para el gigante de la construcción Lennar Corp. Las innovaciones, presentadas formalmente el martes en SXSW, van desde el arquitecto de IA al hormigón bajo en carbono y un nuevo robot que puede imprimir en 3D edificios de dos plantas, tejados y cimientos incluidos.
“Ya no hay razón para construir casas feas”, me dice el fundador y director ejecutivo de Icon, Jason Ballard, en la sede de la empresa cerca del centro de Austin (con su habitual sombrero blanco de vaquero). “No basta con que la vivienda sea más asequible, sino que también tiene que ser mejor”.
Icon ha dedicado 18 meses a desarrollar su programa de inteligencia artificial -llamado Vitruvius en honor a un antiguo arquitecto romano-, que utiliza un chatbot para conversar con posibles propietarios sobre sus proyectos de ensueño. Después de que el usuario responda a una serie de preguntas, Vitruvius le ofrece varias versiones de una casa, con planos exteriores e interiores y planos de planta.
“Tiene un conocimiento intuitivo tanto de las leyes de la física como de los códigos y las posibilidades de construcción”, dice Ballard. Cuando le pidió a Vitruvius que diseñara una casa en un árbol impresa en 3D, por ejemplo, incluyó una columna de soporte porque sabía que un árbol por sí solo no podría soportar el peso.
Por ahora, todavía se necesitan humanos para convertir los planes de Vitruvio en una realidad edificable. A finales de año, el programa podrá producir sus propios esquemas de construcción, según Ballard. Dice que a Vitruvius le falta al menos un año para poder redactar los documentos de construcción completos, las solicitudes de permisos, los presupuestos, las listas de materiales y un cronograma de construcción, un cronograma ambicioso para una tecnología no probada que aborda una compleja interacción de tareas.
Pero si esos procesos pueden automatizarse, Icon estima que el software podría reducir al menos 100.000 dólares del precio de una casa.
Para llegar a ese punto, sin embargo, será necesario adquirir cantidades incalculables de datos y entrenar al programa en una plétora de factores, como los códigos de construcción, la geografía de las obras y quizá incluso las peculiaridades de las normas de las comunidades de propietarios. Icon cuenta con que miles de usuarios de Vitruvius ayuden a perfeccionar el sistema (gratuito por ahora) una vez que se lance.
A juzgar por las peticiones de unos 100 usuarios de la versión beta, la IA tendrá mucho con lo que trabajar: Hasta ahora, las peticiones de diseño van desde las casas de ensueño de Barbie hasta los escondites de Hobbit.
“Vamos a jugar. ¿Qué quieres?” me pregunta Ballard mientras abre Vitruvius en la pantalla de una sala de conferencias y aparece una ventana de chat. “Estoy aquí para ayudarte a diseñar una casa”, dice. Es algo que pocos futuros propietarios oyen. A menos que se disponga de presupuesto para contratar a un arquitecto, las opciones se reducen a los modelos fabricados en serie que ofrecen los promotores de las afueras o a lo que ya se ha construido antes.
Le pido a Vitruvius que me enseñe una casa de 1.500 pies cuadrados, tres dormitorios y dos baños. Le pido un estilo contemporáneo con grandes ventanales. Ubicación: la ciudad costera de Bolinas, en el condado de Marin, California. “Parece que estás imaginando una casa contemporánea de una sola planta con un ambiente abierto”, responde Vitruvius.
“Antes de seguir adelante con el diseño, ¿puede contarme algo más sobre su estilo de vida y cómo prevé utilizar el espacio de su casa?”.
Le digo a la IA que en la casa vivirían dos personas y un perro y que quiero un flujo continuo entre el hogar y la naturaleza, además de un espacio de trabajo. “Teniendo en cuenta su ubicación en Bolinas y su deseo de integrarse en la naturaleza, ¿le gustaría que el diseño incluyera elementos exteriores específicos, como una terraza o zonas ajardinadas?”, me pregunta.
Sí, me gustaría. En cuestión de segundos, Vitruvius muestra una colección de impresionantes casas y planos de planta en un entorno que recuerda a la California costera. Las casas incluyen construcciones convencionales y un modelo impreso en 3D que aprovecha la capacidad de la tecnología para crear paredes onduladas que se funden con el paisaje. (Vitruvius siempre incluye al menos una versión impresa en 3D de una casa, que, según Ballard, parece gustar más a los posibles propietarios).
Los desarrolladores suelen mitigar la tendencia de los programas de IA generativa a “alucinar” o proporcionar información que no se corresponde con la realidad. En un principio, Icon hizo lo mismo hasta que “nos dimos cuenta de que, cuando se reduce la alucinación a cero, se obtiene la versión más ofensiva de los desarrollos estereotipados”, afirma Ballard. “En realidad necesitas un poco de alucinación para conseguir casas en los árboles impresas en 3D”.
La clave está en equilibrar la creatividad con lo que se puede construir en la práctica. “No se puede alucinar con los presupuestos de construcción”, bromea.
Ballard atribuye la inspiración para el arquitecto de IA de Icon a un encuentro casual con Sam Altman, CEO de OpenAI, en una conferencia hace dos años, antes de que el lanzamiento de ChatGPT desencadenara la fiebre del oro de la IA. Ballard le contó a Altman su idea de un software de arquitectura que, con el tiempo, podría incorporar IA.
“Me dijo: ‘Tu cronología es errónea. Deberías empezar a construirlo como un sistema de IA ahora mismo’, y me dio algunos consejos e indicaciones”, dice Ballard, que envió una versión beta de Vitruvius a Altman. Un representante de Altman no respondió a la solicitud de comentarios.
María Paz Gutiérrez, profesora asociada de arquitectura en la Universidad de California en Berkeley, dice que la impresión 3D “en principio puede ofrecer ventajas únicas para abordar los problemas de precios de la vivienda asequible, ya que puede disminuir sustancialmente el tiempo de construcción y potencialmente el uso de materiales.”
“En un sentido general, la IA está destinada a cambiar la forma en que no sólo diseñamos, sino cómo construimos y, en última instancia, cómo vivimos nuestro día a día en los espacios”, afirma.
¿Es el de arquitecto el próximo trabajo humano amenazado por la inteligencia artificial? Ballard afirma que Vitruvius liberará a los arquitectos de onerosas tareas de diseño, como la redacción de documentos de construcción. Icon también ofrece a los arquitectos la oportunidad de beneficiarse de su tecnología de impresión 3D si envían sus planos al nuevo catálogo de diseños de viviendas listos para imprimir de la empresa, CodeX.
“Cada vez que construyamos uno de sus diseños, le enviaremos un cheque para que la gente vuelva a tener acceso a la buena arquitectura sin tener que pagar 30.000, 60.000, 100.000 o 200.000 dólares”, afirma Ballard. El programa CodeX de Icon pagará a los arquitectos el 1% de los costes de construcción de cualquier vivienda construida con sus planos y les ayudará a diseñar para impresión 3D.
CodeX se lanza con 63 planos de casas que van desde menos de 99.000 hasta más de un millón de dólares. El catálogo incluye unos 40 diseños de los famosos arquitectos Bjarke Ingels Group que aprovechan la impresión en 3D para crear viviendas de vanguardia resistentes a incendios forestales y tormentas. (Un modelo, por ejemplo, monta los armarios de la cocina a gran altura del suelo para minimizar los daños por inundaciones).
Pero la capacidad de Icon para ejecutar realmente los diseños de Vitruvius y CodeX depende del robot de nueva generación de la empresa, llamado Phoenix. Durante mi visita, un prototipo trabaja al otro lado de la calle para construir una gran estructura de estilo gaudiniano cuyos muros ondulan por el solar como una ola infinita.
El robot del barrio de Icon impreso en 3D, Vulcan, consiste en un travesaño que sube y baja entre dos torres que se desplazan por raíles fijos a horcajadas sobre una obra. Una boquilla acoplada al travesaño extrude una mezcla de hormigón patentada llamada Lavacrete, que el robot va colocando capa sobre capa para formar los muros exteriores e interiores de un edificio de una planta.
Are giant robots who can 3D print homes and AI architects the wave of the future?
— Bloomberg Green (@climate) March 13, 2024
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La boquilla de Phoenix, en cambio, se sitúa en el extremo de un brazo de 6 metros de largo unido a una pequeña plataforma con peldaños en forma de tanque que puede desplazarse libremente por la obra. En Austin, el brazo de Phoenix desciende en picado hasta la estructura curva de 30 metros de largo, añadiendo capas de Lavacrete al segundo piso de lo que será un edificio de 27 metros de altura cuando esté terminado.
La altura y maniobrabilidad de Phoenix le da la capacidad de construir estructuras de varios pisos en diseños más fluidos y automatiza aún más la construcción. Mientras que los trabajadores necesitaban al menos un día para instalar el sistema de raíles de Vulcan en cada una de las casas de Wolf Ranch, según Ballard, Phoenix está lista para imprimir nada más llegar y puede pasar rápidamente de un trabajo a otro.
En otra mejora, Phoenix puede construir tejados y cimientos. Los tejados abovedados o de cúpula se imprimen en la parte superior de una estructura, mientras que los paneles para tejados planos se imprimen en el suelo y se instalan más tarde. Para construir los cimientos, Phoenix imprime los encofrados que cubren el hormigón vertido.
Mientras que los trabajadores tenían que instalar manualmente barras de refuerzo para reforzar los muros impresos por Vulcan, una bobina de cable de acero galvanizado se extruye dentro de cada capa de hormigón que Phoenix aplica.
Icon calcula que Phoenix reducirá a la mitad, a una semana, el tiempo de construcción de una casa impresa en 3D, al tiempo que reducirá el coste del sistema de paredes en un 30% en comparación con la construcción convencional. “Con el tiempo, el coste de construir con un robot debería acercarse a los 3 dólares la hora, mientras que el coste de la mano de obra humana se acercará a los 20 o 30 dólares la hora”, afirma Ballard.
El coste climático de las casas de Icon también está bajando. Aunque sus casas impresas en 3D generan pocos residuos de construcción, la huella de carbono del hormigón hace que las emisiones de las casas sean sustancialmente más altas que las alternativas de estructura de madera.
El martes, la empresa presentó una fórmula de hormigón con bajas emisiones de carbono llamada CarbonX que reduce las emisiones de una casa impresa en 3D entre un 2% y un 6% respecto a las de un edificio de madera del mismo tamaño a lo largo de su vida útil, según un análisis realizado por Icon y el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
“Esta impresión 3D nos permite mejorar la productividad de la construcción con hormigón, y los materiales de nueva ingeniería y el diseño de mezclas de hormigón como el de Icon reducen las emisiones asociadas a la producción de hormigón”, afirma Hessam Azarijafari, subdirector del Concrete Sustainability Hub del MIT.
Un mundo en el que los robots constructores de Icon ejecuten planes compartidos directamente por sus arquitectos de IA aún está lejos, pero Ballard dice que ese es el futuro probable. “Los humanos estarán en el bucle en múltiples puntos, pero direccionalmente creo que es correcto”, afirma. “Un sistema de IA no está limitado en su capacidad de memoria, inteligencia y creatividad”.
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