El modelatge digital 3D (BIM) és utilitzat avui en dia per la meitat de les empreses d’arquitectura del món, i poca gent argumenta amb el fet que l’aparició de BIM hagi fet una autèntica revolució. Els arquitectes finalment van aconseguir una manera fiable de transmetre les seves idees al client de manera ràpida, clara, clara i precisa.
És hora de dominar la innovadora tecnologia de presentació del model físic. El model físic és molt més complet que la imatge del monitor, cosa que permet al client entendre i sentir el concepte arquitectònic. L’arquitecte necessita els dos models: cal un model digital 3D per analitzar els components del projecte i un model físic per avaluar de manera eficient les parts i l’escala. Més important encara, el model físic permet als arquitectes parlar en un llenguatge que el client entengui, fins i tot el més allunyat de l'arquitectura. El client té l'oportunitat d'avaluar el projecte a nivell emocional, de percebre'l tenint en compte totes les subtileses.
L’art de fer models arquitectònics artesanals mereix sens dubte tot el respecte, però és tan laboriós que la creació d’un model d’aquest tipus es converteix en un projecte separat. En primer lloc, els dibuixos arquitectònics es lliuren al fabricant del model, que encarna el concepte general en el material. Això triga de dues a quatre setmanes. Si el projecte ha aprovat amb èxit l'aprovació, el disseny es finalitza sense canvis significatius. Si no, l’arquitecte ha de fer canvis al projecte i enviar una nova versió del model al client per a la seva aprovació. Succeeix que el procés de fabricació d’un model físic s’estén durant mesos, falla el termini i posa en perill el destí de tot el projecte.
En el ritme ràpid del modelatge digital, confiar en aproximacions fetes a mà és antiquat i massa car. I si fer un model fos més ràpid, més barat i més precís? Imagineu quines oportunitats s’obren! El mateix model 3D es podria utilitzar directament al flux de treball … Les impressores 3D de Z Corporation fan realitat aquests somnis.
Realització visual
Quan la primera impressora 3D de Z Corporation, que podia imprimir models de física 3D, va sortir al mercat, va comportar un munt de noves possibilitats. Deixats de limitar per l’alt cost i la mida de les màquines de prototipat, els dissenyadors van poder, de sobte, utilitzar regularment maquetes visuals en 3D a les primeres etapes d’un projecte.
Acostumat a treballar només amb les tecnologies més modernes, Morphosis, el guanyador del premi Tom Main Architecture, va ser un dels primers a introduir la impressió 3D. El CIO de Morphosis, Marty Doscher, descriu la seu de la companyia a Eugene, Oregon: "Tenim dues impressores 3D aquí, i cada projecte es fa en 3D des del primer dia".
És possible que Tom estigui fent un parell d’esbossos en paper, però la resta del treball es realitza en espai 3D i moltes impressions en 3D es realitzen completament.
Defensar idees, guanyar negocis
"El cervell humà funciona en tres dimensions, no en dues", explica el propietari de l'oficina d'arquitectura iKix R. "Parta" Partasarati. “Els arquitectes i contractistes han confiat en plànols 2D durant segles. Però per molt exactes que siguin aquests dibuixos, sempre hi ha el perill que el client els interpreti malament ".
Com a exemple, cita la història recent d’un complex residencial de centenars d’edificis. El client estava satisfet amb els dibuixos, però tan bon punt va veure el model 3D, de seguida es va preocupar per la col·locació massa densa dels edificis. Per diluir aquest embolic, l'arquitecte va haver de col·locar una piscina i un gimnàs al centre del complex. Només es pot endevinar quant hauria costat al client una solució tardana d’aquest problema, per exemple, quan ja s’hauria construït la meitat del complex … La presència d’un model 3D va estalviar a l’arquitecte molt de temps i client el va salvar de despeses enormes per canvis al complex ja en construcció …
Jerde Partnership va comprar impressores ZPrinter 310 Plus i ara les utilitza en el desenvolupament de qualsevol projecte, des d'un gratacels fins a un quiosc. La possibilitat d’imprimir en 3D en un entorn d’oficina us permet produir dissenys molt ràpidament i, a més, crear models que no serien pràctics a mà.
Només una setmana després de l’adquisició, el ZPrinter 310 Plus va ajudar a guanyar la competició per a la qual Jerde Partnership va presentar un disseny a primera línia de mar a San Diego. El model de física detallat va mostrar com el projecte Jerde millora els contorns del paisatge mantenint el seu estil general. Al Waas, vicepresident adjunt i dissenyador en cap del projecte, afirma que crear la mateixa maqueta a mà suposaria setmanes d’esforç per part de tot un equip d’especialistes. I amb el ZPrinter 310 Plus, el disseny es va imprimir en només mig dia. "Com més detallat sigui el projecte, més complex és, més avantatges proporciona la impressió 3D", assenyala Vaas. I afegeix que l’ús d’impressores 3D proporciona un augment aproximat de la productivitat.
Com funciona?
Les impressores 3D de Z Corporation funcionen amb formats de fitxer utilitzats a BIM, formant dissenys físics 3D a partir d’una pols composta de guix.
Un model obtingut de programes com Autodesk Revit o Autodesk 3ds Max es talla en milers de capes horitzontals per Z Corp. El capçal d’impressió de la impressora fa milers de passades a través de la pols, deixant un aglutinant líquid als punts d’intersecció. Quan aquesta substància entra en contacte amb la pols, es solidifica ràpidament. Així, imprimint a una velocitat vertical d’aproximadament una polzada per hora, la impressora aplica material capa per capa i crea un disseny acabat a partir del guix en pols.
Les impressores 3D de Z Corp són úniques: només elles poden fer models en color. Cap altra tecnologia per crear maquetes 3D ofereix aquesta possibilitat. A més, es poden aplicar gràfics i fotografies al model per millorar encara més la semblança amb l’original.
El programari Z Corp us permet anar més enllà de la mida de la superfície de la trama. El model de l’edifici es pot dividir en parts i el programa ZEdit Pro els afegirà automàticament pins i forats per al muntatge posterior gairebé a ras.
Desant
Tot i que el preu d’una maqueta feta a mà pot pujar a diversos milers de dòlars, el preu de la mateixa maqueta impresa en una impressora 3D de Z Corporation és de només 2-3 dòlars per polzada cúbica.
"Per a projectes mitjans a grans, el cost de fer un disseny compensa gairebé immediatament", va dir Scott Harmon, vicepresident de desenvolupament de Z Corporation. - Sovint, el propi dispositiu paga molt ràpidament: si, per exemple, a la primera fase del projecte, gràcies al model, va ser possible trobar un error greu o l’empresa va guanyar la licitació, presentant el seu projecte a la llum més avantatjosa. Tot i que la producció de dissenys d’edificis en impressores 3D és una direcció relativament nova, la majoria dels nostres clients són arquitectes: són els que obtenen el retorn de la impressora des del primer dia de treball ".
Velocitat i escalabilitat
Quan un model de mida mitjana va trigar setmanes a produir-se, una impressora 3D pot gestionar-lo en menys de 12 hores. Les impressores d'injecció de tinta 3D de Z Corporation no fumen, produeixen un mínim de residus i el material que no s'ha utilitzat durant el procés d'impressió és adequat per a un ús posterior. Les impressores imprimeixen a resolucions de fins a 600 ppp, reproduint escrupolosament els millors detalls de la superfície.
La línia Z Corp inclou la impressora ZPrinter 310 Plus en blanc i negre i dispositius de tres colors: la ZPrinter 450, Spectrum Z510 i la ZPrinter 650 d’alta resolució.
"Les màquines ofertes per altres fabricants no permeten múltiples dissenys al mateix temps: és impossible imprimir models un sobre l'altre", diu Scott Harmon. "Les impressores Z Corp us permeten imprimir tants dissenys com encaixin físicament a la zona de construcció, gràcies a la fina capa de pols entre ells."
No fa gaire, el grup de realització es va tornar a convèncer dels avantatges de la impressió massiva a les impressores Z Corp. Quan la seva oficina de Coral Gables, Florida va ordenar 100 còpies del disseny amb finalitats de màrqueting, Realization Group va poder completar la comanda en només dos dies, només en poder imprimir diverses còpies alhora sense renunciar a la precisió, la qualitat i la fiabilitat.
Juntament amb els avantatges en termes de velocitat i assequibilitat, una impressora 3D té un valor especial per als aspirants a arquitectes. L'ús de la impressió 3D a principis de la fase de disseny pot obtenir ràpidament una experiència valuosa, protegint tant l'arquitecte com el client dels costosos errors causats per la manca d'experiència.
Gràcies a les impressores 3D de Z Corporation, que generen dissenys arquitectònics a un ordre de magnitud més barat i més ràpid que el mètode manual, la impressió 3D ja es pot aplicar en les primeres etapes de disseny, cosa que augmenta l’eficiència de tot el procés. De la mateixa manera que el modelatge digital BIM fa que el disseny sigui més barat i eficient, també les maquetes 3D creades en l'etapa de desenvolupament del projecte ajuden a entendre millor el seu concepte, a evitar errors i a proporcionar oportunitats de negoci que abans només es somiaven.
Construir una casa: la impressió 3D com a motor de projectes
Al llarg de vint anys de treball en el camp del disseny d’ordinadors, R. "Parta" Partasarati coneix un nou client amb la mateixa pregunta: "Quin problema et podem resoldre?"
La resposta habitual és: "Accelerar la promoció del nostre producte al mercat".
Quan s’aplica a l’arquitectura, Partasarati va trobar que els dos motius principals dels retards es redueixen a un disseny teòric insuficient i a una comunicació deficient. Fa dos anys, va descobrir la impressió 3D, una tecnologia completament nova que redueix significativament el temps de disseny. Us permet fer un model físic tridimensional precís d’un edifici i convertir-lo en una part important del treball de tots els dissenyadors. Parta va veure això com una gran oportunitat per millorar la comprensió mútua entre tots els implicats en el projecte, augmentar l'eficiència i eliminar els errors ruinosos. Així va néixer iKix (www.ikix.in), la primera oficina de serveis d’impressió 3D arquitectònica de l’Índia.
Abans, tots els dissenys de l’edifici es feien a mà. Com que aquest procés requereix molt de temps i costa molts diners, els arquitectes només fan la disposició a la fase final del projecte, just abans de la presentació pública.
"Bureau iKix imprimeix un model 3D de mitjana en sis a deu dies, que és molt més ràpid que el mes que es necessita per fer un model similar a mà", diu Parta. El golf, etc., ho podem fer en sis setmanes contra cinc mesos a mà. L’estalvi financer i de temps es fa encara més notable quan es canvien els plans i s’ha d’ajustar el disseny sobre la marxa."
iKix utilitza el color Spectrum Z510 de Z Corp. Les funcions d’aquesta impressora permeten a l’arquitecte i al gestor de projectes obtenir ràpidament diverses còpies del disseny: una per a l’arquitecte, el client, el contractista general, el subcontractista i les autoritats civils. "Una impressora 3D és més que una màquina de prototipatge", diu Parta. - Realment es va convertir en una de les eines del desenvolupador. La impressió 3D és un avanç que crec que marcarà el futur de l’intercanvi d’informació tècnica durant els propers dos-cents anys. Cada projecte s’ha de presentar en 3D i aviat ho farà. Estic sincerament convençut que tots els arquitectes treballaran en 3D. Els clients d’IKix vénen aquí per encarnar cada vegada més projectes en models tridimensionals. Els beneficis són innegables ".
Parta creu que les instal·lacions d’infraestructures també necessiten models físics. Per exemple, quan les autoritats van decidir construir un intercanviador d'autopistes, cal planificar el trànsit per carretera en tots els modes de funcionament. La presència d’un model 3D físic simplifica la solució a aquest problema.
Visibilitat: impressió 3D en el sector civil
L'empresa consultora escandinava Ramboll Group (www.ramboll.com) té un historial de monuments arquitectònics reformats, ponts impressionants, excel·lents carreteres i serveis públics fiables. No obstant això, cada nova licitació no només requereix idees brillants, sinó també la seva presentació brillant; aquesta és l'única manera de comptar amb l'èxit. Aquest és un dels motius pels quals Ramboll ha adoptat la tecnologia d’impressió 3D.
Ramboll opera en un mercat internacional altament competitiu, oferint una gamma completa de serveis de consultoria en els camps de les infraestructures, telecomunicacions, arquitectura, salut, petroli i gas, energia, protecció del medi ambient, tecnologia de la informació i gestió.
Ramboll està orgullós de les troballes del projecte ja implementades, mentre que els possibles clients estan més interessats en les propostes de possibles comandes futures. L’empresa està buscant maneres de representar millor les seves idees i, en aquest àmbit, és difícil sobreestimar les possibilitats d’impressió 3D.
Des del principi, la impressió en color ha estat un requisit absolut de Ramboll. Això va predeterminar l'elecció: Ramboll va comprar la impressora 3D Z Corporation Spectrum Z510, l'única impressora en color d'alta resolució fins ara.
Spectrum Z510 genera dissenys arquitectònics i d’enginyeria en 3D ràpidament, en menys temps i normalment molt més barats que el mètode manual tradicional. Amb detalls de colors nítids, els dissenys transmeten millor les idees del projecte. I la capacitat de l’espectre Z510 d’aplicar textures a la superfície fa que els dissenys siguin realistes i espectaculars, cosa que és especialment important per als projectes d’infraestructura. Per exemple, els enginyers de Ramboll poden aplicar una textura de maó a la superfície d’una paret i una fotografia de la seva vida real a vista d’ocell en un model de terreny.
Les noves funcions han millorat molt les possibilitats de Ramboll. Poc després d’adquirir l’Spectrum Z510, la companyia va guanyar una licitació per dissenyar un gran pont a casa seva a Dinamarca.
El disseny mostrava fidelment les parades especials en forma de V que ocupaven menys espai i requerien menys material que els seus homòlegs clàssics. Va transmetre perfectament el gust del concepte.
"Aquest és només un exemple en què la impressió 3D en color va ajudar a guanyar la licitació", diu Jita Monchizadeh, desenvolupadora de CAD de la Divisió de Transport i Infraestructura de Ramboll. - I ja tenim molts exemples d’aquest tipus. La impressió 3D, com res més, ajuda el client a sentir la singularitat dels nostres projectes, a no perdre’s cap de les idees que hi estan incrustades. Creem presentacions que representen Ramboll en color i claredat. El color, la claredat i la textura, fins al patró de maçoneria de la paret, realment fa una impressió duradora ".
A més, la impressió 3D estalvia diners per a Ramboll. Per exemple, recentment, quan una empresa necessitava un disseny per a un edifici residencial de 12 pisos, es va calcular que seria tres vegades més barat imprimir un model en color en una impressora 3D que una comanda manual.
"Imprimir un model físic en color és pràcticament senzill, sempre que l'escala sigui correcta", continua Jita Monchizadeh. - Si el projecte s’executa en un programa de disseny tridimensional, això és suficient per formar un model 3D. De vegades, el model s’ha d’optimitzar lleugerament per escalar-lo perquè s’adapti a la resolució de la impressora, però no sol ser un problema. És més probable que sorgeixin problemes a l’hora de fer un model a mà, quan, per exemple, un petit detall requereix molt de temps. En altres paraules, la impressió 3D fomenta la creativitat i el pensament espacial. En les diferents etapes del projecte, podeu fer impressions del disseny fàcilment i comparar-les ".
Zest: utilitzar dissenys 3D a les presentacions
Per a Robin Lockhart, subdirector general i gerent d’operacions d’OBM International (www.obmi.com), dissenyar projectes que solien durar moltes hores de discussió i que requereixen moltes solucions d’assaig i error s’han convertit en un catalitzador que marca l’impuls.
El cas és que fa poc temps l’empresa va integrar la impressió 3D en els seus processos de producció.
Un dels projectes molt importants és la construcció de la nova seu d’OBM International a Coral Gables. Amb una impressora 3D comprada a Z Corporation, "vaig fer una maqueta d'una estació de treball de quatre seients, trencant els components per poder muntar-los en diferents configuracions més endavant", diu Robin Lockhart. - L’equip de disseny va proposar solucions que es poden combinar canviant components. Això ens va salvar de debats innecessaris, va estalviar molt temps i esforç i, sobretot, ens va permetre arribar de forma ràpida i dinàmica a la solució desitjada. A més, el procés de cerca en si va resultar extremadament emocionant ".
OBM International va adquirir la impressora 3D Z Corp Spectrum Z510 el desembre de 2007. “Ara fem servir el Z Corp Spectrum Z510 amb totes les opcions, inclòs un mòdul de neteja de residus de pols automàtic. De fet, tenim aquí tot un conjunt de dispositius per treballar amb dissenys, que es van desenvolupar gradualment al voltant de la impressora principal."
Lockhart va assenyalar que la impressió 3D va tenir el millor impacte en la naturalesa del negoci d’OBM International: “El nostre nivell de comprensió amb el client és increïble. L’estat d’ànim general de la presentació canvia instantàniament a millor tan bon punt presentem el disseny al client. Ara els clients poden dur a terme discussions en un pla que entenen bé, el model fa una bona impressió de manera constant i s’assegura l’agraïment del client.
Anteriorment, OBM International utilitzava dibuixos 2D tradicionals, projeccions de colors i vídeos per a presentacions. Els dissenyadors van utilitzar paper de calc, esbossos manuals, CAD, visualització i modelatge 3D. “Tot això era al nostre arsenal i tot això imposa certes restriccions. Quan fem una presentació per a un client que no coneix prou bé els matisos d’aquest format, el contingut de la informació disminueix i això pot afectar negativament la decisió . Segons Robin Lockhart, OBM International fabrica models 3D per a les seves pròpies necessitats: per a l'anàlisi crítica i l'avaluació de projectes.
"El nostre flux de treball se centra en l'ús omnipresent de dissenys físics", diu Lockhart. "Amb un ús cada cop més actiu d'una impressora 3D, podem esperar que la qualitat dels nostres projectes només millorarà. A més, aquest dispositiu es va convertir realment en el punt culminant de totes les nostres presentacions arquitectòniques ".
Exporta des d'Autodesk Revit
El percentatge creixent d’impressió 3D en disseny arquitectònic ha resultat en una eina que permetia als usuaris descarregar fitxers STL importats d’Autodesk Revit directament a una impressora 3D Z Corp. No fa molt de temps, Autodesk va anunciar el llançament d’un nou exportador STL per a la plataforma Autodesk Revit 2009 (BIM). Anteriorment, quan es convertien fitxers Revit a format STL, calia un programari de tercers.
Aquest desenvolupament subratlla la confiança d’Autodesk en el futur de la impressió 3D i la seva creixent adopció a mesura que el procés es torna més econòmic i eficient.
"Els models físics en 3D s'estan convertint en una part important del procés de disseny, oferint visibilitat al disseny i millorant la comunicació entre dissenyador i client", va dir Emil Kfouri, director de línia sènior d'Autodesk AEC Solutions. - Els models 3D són necessaris per als nostres clients durant tot el cicle de vida del producte, però sobretot durant la cerca d’una solució conceptual. L’exportador STL per a la plataforma Revit compta amb un suport complet per als dispositius Z Corporation, que fan que la impressió 3D no només sigui increïblement ràpida i d’alta qualitat, sinó que sigui realment assequible. Estem desenvolupant altres solucions interessants per imprimir dissenys físics en impressores Z Corporation."
Kfowry també va dir que confia en un futur brillant per a la impressió 3D. “La majoria dels models 3D s’imprimeixen fins ara només en l’etapa de desenvolupament conceptual, durant l’estudi i el disseny dels esquemes del futur edifici. A més, el disseny físic apareix a la fase final, quan el projecte es presenta al públic. En el futur, veig la impressió 3D en totes les etapes, quan fins i tot els canvis més petits es reflecteixen en un disseny separat i s’estudien per assegurar-se que siguin necessaris. Espero que el color i les textures siguin cada vegada més demandats en els dissenys; fan que el model sigui extremadament visual.
El convertidor STL Exporter, que genera un fitxer STL a partir d’un model creat als productes Autodesk Revit Architecture, Autodesk Revit Structure i Autodesk Revit MEP, es pot descarregar al lloc web d’Autodesk (www.autodesk.ru).
