Linie proste są bezbożne, czyli druk 3D na pomoc architektom

Wyobraźnia nie ma granic i nie jest to pusty slogan. Schody zaczynają się, kiedy chcemy swoje wizje realizować w rzeczywistości – co chwila potykamy się o przeszkody i pułapki (pozornie) “niemożliwego”. Druk 3D ma być jednym z wytrychów, otwierających drzwi do wielu możliwości, i w taki sposób postrzegany jest przez coraz większą liczbę architektów i designerów, zwłaszcza tych, dla których hundertwasserowskie motto: “linie proste są bezbożne”, nie jest obce. Branża architektoniczna jest beneficjentem, ale też przyczynia się do rozwoju technologii addytywnych, poprzez realizowanie niekonwencjonalnych projektów wymagających unikatowych materiałów i sposobów wytwarzania. Jakie konkretne korzyści przynosi druk 3D architektom?

Drukowanie 3D makiet

Dzięki wykorzystaniu drukarek 3D można w bardzo prosty, szybki i tani sposób drukować makiety wprost z CADa i innych programów służących projektowaniu. Wytwarzać można zarówno pojedyncze obiekty, jak i całe zespoły oraz założenia architektoniczne. Wydrukowany model sprawia, że projekt jest “namacalny”, zarówno dla współpracowników, jak i klientów oraz inwestorów. Jest to szczególnie ważne przy realizacji niestandardowych, wyróżniających się i wyjątkowych projektów. Wydaje się, iż zaprezentowanie makiety jest jednym najlepszych sposobów na przekonanie do własnych pomysłów, poprzez urzeczywistnienie “teoretycznego” rysunku. Makietę można wykonać z wielu materiałów, zaoszczędzając przy tym sporo czasu i środków. I co bardzo ważne, w łatwy i szybki sposób możemy wydrukować kolejne wersje projektów, z uwzględnionymi zmianami i postulatami własnego zespołu projektowego czy klientów.

Drukowanie 3D obiektów

W stosunku do coraz powszechniejszego praktyki drukowania makiet, wykonywanie w pełni funkcjonalnych obiektów rzeczywistych rozmiarów należy do rzadkości, z drugiej strony śmiałych projektów nie brakuje i cały czas pojawiają się nowe. Z przykładów posłużmy się dwoma – wydrukowanym mostem w Alcobendas pod Madrytem i wydrukowanym domkiem/kabiną, elementem małej architektury w Amsterdamie.
Wydrukowanie mostu pieszego w parku w Alcobendas w Madrycie, od pomysłu do finalizacji i otwarcia gotowej konstrukcji, zajęło półtorej roku. Projekt, dzięki zastosowaniu 3D był otwarty ze względu na formę i niezwykle ekonomiczny, z wykorzystaniem jak najmniejszej ilości materiału. W skład interdyscyplinarnego zespołu projektowego wchodził Enrico Dini – włoski konstruktor wielkogabarytowej (drukującej obiekty o rozmiarach 2 m w każdej z osi X, Y, Z) drukarki 3D, wytwarzającej  komponenty z piasku, na  której zostały wydrukowane elementy mostu. Projekt jest przykładem swobody twórczej, nowoczesności oraz ekonomicznego podejścia do stosowanych materiałów, w myśl zasady “mniej” znaczy lepiej i taniej.  Amorficzne kształty i bardzo skomplikowana geometria są przykładem udanej architektury organicznej, wskazując kierunek kolejnym śmiałym projektom. Podkreślmy w tym miejscu – dzięki zastosowaniu druku 3D można uzyskiwać kształty i struktury niemożliwe do wykonania tradycyjnymi sposobami budowania i produkcji i to z bardzo wielu materiałów – tworzyw sztucznych, piasku, ceramiki, metali, materiałów drewnopodobnych itd.
W Amsterdamie natomiast, na jednym z kanałów ustawiono domek rekreacyjny o powierzchni 8m2, podobnie jak hiszpański most wykonany w pełni z  wydrukowanych komponentów. Za projekt odpowiada holenderska pracownia DUS Architect, która dzięki drukowi 3D realizuje swoje założenia: flirt z nowoczesnością, immanentne testowanie projektów (poprzez ich wykonywanie i umieszczanie w przestrzeni publicznej), tworzenie unikatowych rozwiązań, możliwych do zrealizowania w każdym zakątku, wreszcie zaangażowane tworzenie w myśl idei: “buduj manifesty, pisz budynki”. Drukowane projekty wykonywane są relatywnie szybko, dzięki czemu projekt właściwie od razu “wchodzi w życie”, może być testowany, udoskonalany i dowolnie zmieniamy. Holenderskie założenie jest przykładem tymczasowej architektury, wykonanej z degradowalnych i recyklingowych biomateriałów – nowoczesna architektura powinna być przyjazna dla ludzi i środowiska i być jednym z elementów ekosystemu i to nie tylko tego ziemskiego…
Druk 3D jest chyba najpowszechniejszą technologią, rozwiązującą problemy księżycowego i marsjańskiego mieszkalnictwa i budownictwa – przynajmniej wśród teoretyków, którzy zakładają drukowanie elementów konstrukcyjnych z materiałów dostępnych na Marsie i Księżycu, o podboju których człowiek na serio marzy przynajmniej od czasów H. G. Wellsa. Czy tak się stanie, czas pokaże, póki co zarówno NASA jak i ESA (Europejska Agencja Kosmiczna) planują podbój kosmosu i pozaziemską kolonizację przy pomocy druku 3D,  przeprowadzając od kilku lat pierwsze testy, angażujące naukowców i konstruktorów z różnych dziedzin m.in. w programie SpiderFab.

Drukowanie 3D detali/rekonstrukcje

Druk 3D sprawdza się również znakomicie przy pracach renowatorskich, rekonstrukcyjnych i przy wykonywaniu detali architektonicznych. W przypadku obiektów historycznych świetne rezultaty daje połączenie druku 3D z technologią skanowania 3D – brakujące elementy tego samego wzoru wystarczy zeskanować, wydrukować i ewentualnie wykończyć w procesie post printingu. Drukowanie 3D daje również możliwość wykonania makiet obiektów historycznych (np. do celów turystycznych, naukowych czy edukacyjnych), po których zostały tylko plany, albo takich, które nigdy nie powstały – jednym z przykładów jest próba wykonania w skali znanego tylko z projektu Gaurino Guariniego, barokowego paryskiego kościoła Sainte-Anne-la Royale na Uniwersytecie w Milwaukee.

Czy powyższe przykłady wyczerpują możliwości zastosowania druku 3D przez architektów? Zdecydowanie nie, ale to sami architekci powinni dostrzec szanse i możliwości jakie daje druk 3D – czyż ich bolączką nie jest ograniczana rzeczywistością i technicznymi możliwościami wyobraźnia? Z pewnością druk 3D pozwala przesuwać granice, aby wizje stały się materią.

dr Krzysztof Nowak
Sales Director and Principal Advisor
3D Center