3D-печать макетов в архитектурной студии Renzo Piano

В этой статье мы рассказываем о 3D-печати в создании макетов на примере архитектурной студии Renzo Piano, Италия. Прочитав ее, вы узнаете о том, какие новые технологии применяются в проектировании и макетировании в архитектуре и какие преимущества это дает при создании макетов.

Содержание

О компании

История строительной мастерской Renzo Piano началась в 1981 году в Италии и Франции. Основал компанию архитектор Ренцо Пьяно, на сегодняшний день он входит в совет девяти управляющих партнеров бизнеса. В штате около 150 сотрудников, из них более 100 архитекторов, а также специалисты по моделированию и визуализации, административный персонал.

В портфеле мастерской Renzo Piano более 140 успешных кейсов по созданию и реализации строительных проектов в разных странах мира.

Архитекторы выполняют задачи любой сложности: от создания интерьеров до подготовки проектов целых городов и ландшафтного пространства.

Сегодня мы расскажем об опыте специалистов мастерской Renzo Piano Димитрия Ланже и Франческо Терранова в использовании трехмерной печати при создании сложных архитектурных моделей.

Строительное проектирование

Специалисты по моделированию компании Renzo Piano Франческо Терранова и Димитрий Ланже. Чтобы проверить разные предложения, они печатают сотни моделей в крупном и мелком масштабе для каждого проекта в Renzo Piano.

Франческо Терранова и Димитрий Ланже печатают большое количество моделей в разном масштабе для проектов компании Renzo Piano.

В своей работе архитекторы всегда используют модели будущих конструкций — архитектурные макеты. Каждое здание изготавливают со 100% проработкой деталей, чтобы иметь возможность анализировать и улучшать проект в целом. Для тестирования различных гипотез специалисты печатают более 100 моделей в разном масштабе.

По словам Франческо, различия моделей могут быть совсем незначительными, но архитекторы обращают внимание на такие детали.

Архитекторы умеют самостоятельно изменять модели, для воспроизведения их в САПР. В процессе реализации проектов заказчики посещают офис Renzo Piano, чтобы оценить промежуточные этапы работы — макеты помогают наглядно представить им идеи архитекторов.

Франческо Терранова рассказывает о том, что модели, в процессе согласования, изменяются очень часто. Вносить изменения вручную в данном случае невозможно, поэтому 3D-печать стала спасением в их работе.

Специалисты строительной мастерской Renzo Piano используют стереолитографический принтер Form 3, чтобы ускорить производство макетов.

Для оперативного изготовления прототипов сотрудники строительной мастерской Renzo Piano пользуются стереолитографическим принтером Formlabs Form 3.

Узнайте больше о Form 3 на его странице.

Изготовление прототипов

3D-печать идеально подходит для изготовления конструкций, которые трудно сделать вручную, например сфер и изогнутых поверхностей.

3D-печать — оптимальный вариант для создания объектов с закругленной, изогнутой или другой сложной формой, которую тяжело воссоздать вручную.

Франческо Терранова рассказывает:

«Изготовление макета начинается с печати на бумаге, для определения размеров. Это необходимо, чтобы сориентироваться — будет ли модель удобна в транспортировке и перемещении. Крупные объекты печатают частями, которые соединяют на месте демонстрации проекта.

Специалисты по моделированию применяют в работе разные инструменты для воссоздания моделей из “цифры”: фрезеры с ЧПУ, лазерные станки, 3D-принтеры. Для разных частей макета может быть предпочтительнее изготовление по разным технологиям, например — основание макета обычно получается дешевле и качественнее, если его сделать на фрезерном станке с ЧПУ.»

Объекты сложной геометрической формы печатают на 3D-принтерах, так как ручная работа требует значительно больше времени и усилий. Интересный факт: при помощи трехмерной печати были созданы места стыковки колонн нового автодорожного моста Сан-Джорджио в Генуе, установленного на месте обрушившегося два года назад моста Моранди.

Франческо Терранова поделился фактами из истории создания прототипа Академического музея кинематографа в Лос-Анджелесе.

Для создания макетов специалисты по моделированию используют разные технологии.

Этот макет создан с использованием нескольких технологий: 3D-печати — для изготовления деревьев (принтер Formlabs), лазерной резки, фрезеровки, ручной работы — для остальных частей.

По форме здание напоминает сдавленную сферу. Модель изменяли огромное количество раз, ежедневно внося небольшие корректировки. Быстро выполнить такую работу можно только при помощи 3D-принтера. Сотрудники нашли способ еще больше сэкономить время: 3D-печать запускали в работу на ночь, а утром забирали готовые детали.

Для создания цифровых файлов архитекторы используют САПР Autodesk Revit, однако перед печатью макетов требуется доработка.

До запуска печати необходимо удалить ряд элементов: краны, трубы, мебель и другие. Важно было учитывать толщину объекта: к примеру, 10-сантиметровая стена, в масштабе 1:200, превращалась в перегородку толщиной в 0,2 мм, что для макета неприемлемо. Поэтому, приходилось адаптировать модели.

Цифровые файлы для 3D-принтеров также должны обладать закрытой объемной поверхностью. В ряде случаев можно автоматически внести изменения, но чаще специалисты создавали модели “с нуля”.

Выбор правильной технологии 3D-печати

Шесть лет назад, в офисе студии в Генуе, появился первый 3D-принтер. Пройдя длинный путь экспериментов с разным оборудованием, на сегодняшний день студия остановилась на трех устройствах, печатающих по разным технологиям. Франческо Терранова рассказал о том, как компания отобрала наиболее подходящие модели.

Первый порошковый принтер, со струйной печатью связующим веществом, оказался слишком чувствителен к влажности, точность его печати не устраивала специалистов.

Следующим приобретением стал стереолитографический принтер Form 2, на смену которому позже пришел Form 3.

Третьим по счету купили устройство компании 3D Systems — 3D-принтер с технологией струйной печати полимером, для создания крупноформатных моделей.

Также в студии работает небольшой FDM-принтер, на нем печатают пластиками ABS и PLA.

По словам Франческо Терранова, Formlabs привлекает прочностью материалов и точной печатью. Напечатанные им из фотополимера детали легко шлифуются, что важно для последующей покраски.

Модели, напечатанные на 3D-принтере, шлифуют и окрашивают, чтобы полностью соответствовать стилю макета.

Для соответствия макету, созданные при помощи 3D-принтера детали шлифуют и окрашивают.

К плюсам принтера от 3D Systems можно отнести точность и отличное качество печати прототипов в крупном масштабе, 1:5 — 1:10. Среди минусов — недостаточная твердость материала после постобработки. К примеру, напечатанные деревья сгибаются через 12 часов, а то и раньше.

Form 3 решает эту проблему — на нем сейчас печатают самые замысловатые модели и экономят время на постобработке, как говорит Франческо Терранова:

«Одним из самых проблемных элементов макетов раньше были деревья. Изготовленные на Form 2 и других 3D-принтерах, они получались либо очень хрупкими, и постоянно ломались, либо недостаточно детальными, либо не сохраняющими своих свойств. С новым Form 3 проблема решена. Еще одно преимущество устройства — более простое удаление поддержек, так как их размер меньше, чем при печати другими принтерами.»

Перспективы моделирования

Франческо Терранова уверен, что 3D-печать станет одной из самых востребованных технологий в работе архитектурных студий. Специалист считает, что единственный недостаток 3D-принтеров — высокая цена.

Компания Formlabs уже сделала свою продукцию более доступной, чем раньше, и позволить себе 3D-принтер для печати деталей макетов может не только солидное архитектурное бюро, но и студенческая мастерская.