Em maio de 2025, a vila alpina de Mulegns, na Suíça, recebeu a Tor Alva, ou Torre Branca, o edifício impresso em 3D mais alto do mundo. Concebida como um espaço imersivo para apresentações, a torre tem 30 metros de altura (incluindo uma base existente) e abriga um teatro em forma de cúpula que se ergue acima dos telhados da vila, tornando-se um novo marco arquitetônico e cultural à região.

O projeto foi realizado graças a um trabalho colaborativo e interdisciplinar, reunindo especialistas em arquitetura, engenharia estrutural, ciência dos materiais e robótica, cada um contribuindo com inovações específicas de sua área. O grupo responsável foi chamado de Digital Building Technologies (DBT) e faz parte do Institute of Technology in Architecture, da ETH Zurich. A torre foi construída em parceria com a Nova Fundaziun Origen, as construtoras Uffer Group e Zindel United, e a empresa de engenharia Conzett Bronzini Partner AG.

“A construção representa um avanço revolucionário em design computacional, fabricação digital, engenharia estrutural e ciência dos materiais, com foco na sustentabilidade. Entre suas contribuições pioneiras estão soluções inovadoras para o reforço do concreto impresso em 3D — um dos maiores desafios do setor até hoje. A Tor Alva utiliza concreto estrutural com paredes finas e de alta eficiência material, além de um sistema modular que permite a reutilização futura dos componentes”, informa o Digital Building Technologies (DBT).

O elemento central do design da torre é composto por 32 colunas únicas de concreto impresso em 3D, que sustentam os diferentes níveis do edifício e definem sua fachada, de acordo com o DBT. Essas colunas variam em forma, desde colunas largas e robustas, com 3,4 metros de altura nos andares inferiores, até colunas esbeltas e entrelaçadas no último andar atingindo 6 metros de altura.

Concreto impresso em 3D reforçado

Segundo o DBT, o concreto impresso em 3D era usado principalmente para elementos não estruturais ou com baixa demanda estrutural. “A limitação se devia à falta de normas e modelos mecânicos que considerassem as propriedades anisotrópicas do material, além da ausência de conceitos testados para integração de armaduras”, esclarece o grupo de estudo.

Pesquisas intensivas levaram ao desenvolvimento de modelos estruturais e ensaios experimentais, incluindo colunas em escala reduzida e real, além de tirantes reforçados, e o novo Ensaio de Cisalhamento Inclinado Modificado (“Modified Slant Shear Test”), que quantifica a influência das interfaces entre camadas do concreto impresso. “Esses avanços permitiram que o concreto da Tor Alva fosse reforçado com aço e protensão, garantindo comportamento mecânico semelhante ao do concreto convencional e tornando a torre o primeiro edifício de múltiplos pavimentos do mundo com concreto 3D totalmente estrutural e reforçado”, destaca o DBT.

Ao todo, a torre conta com 2.500 camadas de concreto extrudado, sendo que cada uma delas tem 10 mm de altura e 15–20 mm de largura. O tempo estimado de impressão foi de 900 horas.

Robôs em sincronia

Outro destaque é a integração automática das armaduras durante a impressão. “Dois robôs trabalham em conjunto: um extrude o concreto camada por camada, enquanto o outro posiciona o reforço entre as camadas. Após a impressão de elementos ocos de paredes finas, as armaduras longitudinais são inseridas em canais verticais e preenchidas com graute. Essa tecnologia torna a estrutura totalmente capaz de suportar cargas, com redução significativa no consumo de material em comparação às técnicas tradicionais”, esclarece o DBT.

Impressão 3D sem fôrmas e eficiente

Na impressão 3D, um braço robótico aplica finas camadas de concreto maleável de 8 mm de altura por 25 mm de largura, formando trajetórias contínuas de aproximadamente 5.000 metros por coluna. Cada coluna é composta por três filamentos: o externo com textura ornamental, o intermediário contendo o revestimento das armaduras, e o interno formando canais ocos para a armadura longitudinal principal. O método sem fôrmas e o uso preciso de material resultaram em 40% de redução no consumo de concreto.

Sustentabilidade e captura de carbono

Apesar de a pegada de CO₂ do concreto impresso em 3D ser geralmente maior que a do concreto convencional, o design da torre permite reduzir a quantidade de material usado e capturar carbono ao longo da vida útil do concreto. “Elementos mais finos absorvem CO₂ mais rapidamente, e amostras dos elementos da torre são monitoradas para acompanhar a recaptura de carbono. Para evitar problemas de durabilidade, a torre utiliza aço inoxidável, estabelecendo um novo paradigma de design sustentável com impressão 3D”, aponta DBT.

Design computacional e tecnologia digital

O projeto é totalmente gerado por código, sem desenhos manuais. “Cada detalhe é parametrizado, permitindo ajustes, visualização imersiva, simulação da fabricação e conformidade com as restrições da impressora 3D robótica. Todos os dados estão em um gêmeo digital, que coordena, simula, avalia e executa a torre sem a necessidade de planos convencionais, integrando inclusive sistemas elétricos e de iluminação”, destaca o DBT.

Circularidade e reutilização

Pensada para a economia circular, a Tor Alva possui conexões destacáveis, podendo ser desmontada após cinco anos de uso em Mulegns e remontada em outro local. 

Vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=nhylOL5SM3U&t=1s

Fonte
Digital Building Technologies – Institute of Technology in Architecture, ETH Zurich

Contato:
guala@arch.ethz.ch

Jornalista responsável:
Marina Pastore – DRT 48378/SP
Vogg Experience