Was sind die Vorteile des 3D-Drucks in der Architektur? Wie wird die Technologie in der Architekturbranche eingesetzt? Lesen Sie weiter, um es herauszufinden.
Die Planung von architektonischen Objekten ist heute vollständig digitalisiert. Alle Architekten sind mit CAD-Software vertraut, mit der 3D-Modelle zur besseren Visualisierung der zu erstellenden Objekte erstellt werden können.
In diesem Zusammenhang fragen sich die meisten 3D-Drucker-Neulinge, woher sie 3D-Modelle bekommen können. Für Architekten ist diese Frage jedoch irrelevant. Architekten müssen 3D-Modelle in der Regel von Grund auf für die Projekte, an denen sie arbeiten, erstellen.
Wenn 3D-Modelle von bereits bestehenden Gebäuden erstellt werden müssen, können 3D-Scanner für große Objekte verwendet werden. Mit diesen Geräten können Sie 3D-Modelle auch von großen Objekten erstellen.
Wie wir festgestellt haben, haben Architekten also keine Probleme, Modelle für den Druck zu entwerfen. Aber warum brauchen sie den 3D-Druck?
Um die Vorteile des 3D-Drucks für die Architekturbranche zu verstehen, sollten wir einige interessante Fälle betrachten:
Vorteile des 3D-Drucks für Architekturarbeiten
1) Visualisierung von Objekten vor dem Verkauf
Beim Kauf einer Immobilie oder bei der Planung eines Hausbaus stehen die Kunden vor einer schwierigen Aufgabe. Die Kunden wollen sich oft ein Bild davon machen, wie das Haus oder die Wohnung nach dem Bau und der Fertigstellung aller Arbeiten aussehen wird.
Das Studio JB Architecture, das sich auf 3D-Visualisierung in der Architektur spezialisiert hat, verwendet 3D-Drucker, um Prototypen ihrer zukünftigen Gebäude zu drucken.
Dem Studio zufolge erleichtert die Integration von architektonischen 3D-Druckern in den Arbeitsablauf die Kommunikation mit den Kunden und das Erreichen des gewünschten Ergebnisses. Die Kunden erhalten ihre Projekte in Miniaturmodellen, mit detaillierten Innenräumen und sogar den Möbeln und Geräten, vom Toaster bis zum Kühlschrank.
Für die Kunden ist das wie ein Spiel, an dem sie teilnehmen können. Sie können z. B. eine andere Anordnung vornehmen, mehrere Optionen ausprobieren usw.
Durch den Einsatz eines 3D-Druckers zur Herstellung von Miniaturmodellen von Architekturprojekten wird das Risiko einer Ablehnung des Auftrags erheblich verringert.
2) Digitale 3D-Modellierung
Bei der Erstellung großer architektonischer Objekte kann man auf ein physisches 3D-Modell nicht verzichten. Ein solches Modell kann die Interaktion mit einem Kunden, der es nicht gewohnt ist, digitale Modelle zu analysieren, erheblich beschleunigen. Außerdem hilft das Modell dabei, das zukünftige Objekt auf einem physischen Modell viel besser wahrzunehmen.
In der Tat ist das physische Modell die einzige Möglichkeit, dem Kunden das vorgeschlagene Projekt schnell und deutlich zu vermitteln.
iKix, ein indisches Unternehmen für 3D-Druck in der Architekturbranche iKix hilft Architekten seit über 20 Jahren, Produkte schneller auf den Markt zu bringen.
Nach Angaben des Unternehmens gibt es zwei Hauptprobleme, mit denen Architekten zu kämpfen haben:
- Mangelndes Verständnis für den Kunden
- Unzureichende Entwicklung des Projekts in der Anfangsphase
Für diese Zwecke wird ein physisches Layout benötigt.
Die manuelle Erstellung von Layouts ist sehr zeit- und kostenaufwendig. Jedes dieser Layouts wird zu einem eigenen kreativen Projekt und nicht zu einem Werkzeug zur Optimierung der Arbeit. Außerdem befindet sich der Großteil des Layouts in der Regel in der Endphase der Erstellung eines Projekts, das einem Kunden präsentiert werden soll.
Mit einem 3D-Drucker kann ein Projekt innerhalb von 6-10 Tagen fertiggestellt werden. Im Gegensatz dazu dauert ein handgefertigtes Layout über einen Monat. Außerdem kann man mit einem 3D-Drucker mehrere Entwürfe gleichzeitig drucken, z. B. für den Kunden, den Generalunternehmer, die Behörden usw.
Was das Verhältnis zum Kunden betrifft, so helfen gedruckte Layouts, unangenehme Situationen zu vermeiden. Zum Beispiel kann ein Kunde mit der Zeichnung eines Wohnkomplexes zufrieden sein. Beim Betrachten des 3D-Modells könnte er jedoch feststellen, dass die Gebäude zu eng angeordnet sind.
Dieses Problem könnte durch das Hinzufügen zusätzlicher Einrichtungen gelöst werden, z. B. durch einen Pool und einen Fitnessraum.
Parametrische Architektur
In diesem Abschnitt geht es um parametrische Architektur. Darunter versteht man eine Architektur, bei der es aufgrund der komplexen Formen der Objekte nicht möglich ist, ein volumetrisches physisches Layout mit etwas anderem als dem 3D-Druck zu realisieren.
Dieser Stil ist eine Art Mischung aus Architektur und Mathematik, die zu besonderen Gebäudestrukturen führt. Hier bieten sich eine Vielzahl von Bauteilen zur Analyse an, die dann zu einem eindeutig verifizierten Algorithmus aufgereiht werden.
Eine der bekanntesten Vertreterinnen dieses Trends ist die legendäre Zaha (Zahirela) Hadid, die als eine der ersten 3D-Visualisierungen und Computergrafiken einsetzte.
Die Zaha Hadid Architectural Agency forscht nach wie vor auf dem Gebiet des 3D-Drucks und des digitalen Designs.
Projekte in der parametrischen Architektur werden in der Regel mit Plugins für bestehende Programme oder im Bündel von Rhinoceros + Grasshopper Programmen umgesetzt. Diese Software von McNeel & Associates ist bei Architekten wegen ihrer intuitiven Schnittstelle, die die Arbeit vereinfacht, sehr beliebt.
Städtische Infrastruktur
Der 3D-Druck hilft nicht nur bei der Gestaltung von Häusern und Wohnanlagen, sondern auch bei der städtischen Infrastruktur, d. h. beim Bau von Straßen, Brücken, Versorgungseinrichtungen, Landschaften usw.
Das skandinavische Beratungsunternehmen Ramboll Group setzt bei seinen städtischen Infrastrukturprojekten 3D-Farbdruck ein. Volumetrische Layouts, die in Farbe mit Textur und Landschaft erstellt werden, sind dreimal billiger als physische Layouts, die auf herkömmliche Weise erstellt werden. Das 3D-Layout erfordert außerdem fast keinen Aufwand. Sie müssen lediglich den richtigen Maßstab einstellen.
Um Architekturmodelle zu erstellen, müssen Sie ein Modell mit Programmen von Autodesk oder anderen Grafikprogrammen erstellen. Anschließend wird das Modell mit speziellen Slicing-Programmen in viele Teile zerlegt. Schließlich erstellt der Extruder des Druckers ein Modell Schicht für Schicht.
Die Ramboll-Gruppe nutzt diese Möglichkeiten des 3D-Drucks, um sich von ihren Mitbewerbern abzuheben, und das hat ihr geholfen, Ausschreibungen zu gewinnen. So wurde beispielsweise die Küstenlandschaft in San Diego in nur einem halben Tag gedruckt. Traditionell hätte es mehrere Wochen gedauert, sie von Hand zu erstellen.
Durchführung von Projektpräsentationen
Ein weiteres erfolgreiches Beispiel für den Einsatz des 3D-Drucks bei der Vorbereitung von Präsentationen stammt von Robin Lockhart von OBM International.
Das Unternehmen hatte ein Problem: Die Koordinierung von Designprojekten dauerte zu lange. Die Integration eines 3D-Druckers in den Arbeitsablauf half bei der Konstruktion des neuen Hauptsitzes. Es wurde ein Modell des Arbeitsplatzes gedruckt, mit der Möglichkeit, verschiedene Konfigurationen zu erstellen. Die Designkomponenten wurden an verschiedenen Stellen platziert, was dazu beitrug, die richtige Entscheidung zu treffen.
Beginn einer Karriere als Architekt
Für angehende Architekten ist ein 3D-Drucker ein sehr wichtiges und wertvolles Werkzeug, um Erfahrungen zu sammeln und kostspielige Fehler zu vermeiden.
Sie können schnell Änderungen sowohl an wichtigen Elementen des Projekts als auch an einzelnen dekorativen Details vornehmen. Außerdem können in großen Architekturbüros Dutzende von Personen gleichzeitig an einem Projekt arbeiten. Es ist auch viel einfacher, eine effektive Interaktion zwischen ihnen herzustellen, wenn es ein gemeinsames physisches Objekt gibt, das analysiert werden muss.
Experimenteller Aufbau
Der 3D-Druck kann auch bei der Modellierung von abstrakten, schwer umsetzbaren Projekten nützlich sein. Das können Objekte für eine Doktorarbeit, für eine Masterarbeit usw. sein. Wenn die Projekte komplexe schwammartige oder zelluläre Strukturen beinhalten, die derzeit aufgrund von Materialbeschränkungen nicht gebaut werden können, können die Modelle in 3D gedruckt werden
3) Restaurierung von beschädigten Baudenkmälern mit Hilfe von vorgefertigten 3D-Modellen
Es ist schwierig, ein Baudenkmal zu restaurieren, das durch einen Brand, eine Überschwemmung oder aus anderen Gründen beschädigt wurde. Es erfordert Jahre, manchmal Jahrzehnte mühsamer Arbeit von Restauratoren, Architekten und Künstlern. Solche Denkmäler können durch 3D-Druck schnell und präzise restauriert werden.
In China gibt es zum Beispiel ein Programm zum weit verbreiteten 3D-Scannen von Kulturdenkmälern, damit sie im Falle eines vollständigen oder teilweisen Verlusts wiederhergestellt werden können.
Auch eine antike Stadt in Thailand wurde digitalisiert. Dies wird Archäologen und Historikern in Zukunft wichtige Informationen über die Stätte liefern.
Mit Hilfe von gescannten historischen Objekten wird ein digitales Mapping durchgeführt, um virtuelle Denkmäler der Architektur zu schaffen.
Dies wurde zum Beispiel mit den alten chinesischen Höhlen gemacht, die unter dem Schutz der UNESCO stehen. Das Kohlendioxid einer großen Anzahl von Besuchern zerstört die alten Fresken und Skulpturen. Durch die Schaffung virtueller Höhlen können die Menschen diese jederzeit besuchen, ohne die Relikte zu beschädigen.
Fotos, Videoaufnahmen, 3D-Scans und Panorama-Roaming-Technologie werden eingesetzt, um die Höhle digital zu schützen und solche virtuellen Räume zu schaffen.
Neben der Schaffung der virtuellen Realität, um den Besucherstrom in der Höhle zu reduzieren, wollen die chinesischen Entwickler auch AR-Brillen in dem Projekt sowie Audioguides in Museen einsetzen. Vielleicht wird diese Technologie in den kommenden Jahren weit verbreitet sein.
Anschließend wird es mit Hilfe des 3D-Drucks möglich sein, das beschädigte Objekt viel schneller wiederherzustellen.
Welche Ausrüstung sollten Architekten wählen?
Welche Art von Ausrüstung eignet sich am besten für die Herstellung von Architekturprototypen? Nun, die Antwort lautet: alle!
Jeder 3D-Drucker kann für diese Aufgaben verwendet werden. Alle 3D-Drucktechnologien können nützlich sein. Harz-3D-Drucker wie der Phrozen Transform mit einer großen Druckfläche und 4K-Matrix sind ideal für die Erstellung kleiner, detaillierter Modelle. Mit diesen Druckern können Sie Miniaturen mit maximaler Detailtreue drucken.
Vergrößerte 3D-Drucker wie der Raise3D Pro2 Plus eignen sich hervorragend für Mockups.
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Das berühmte Architekturbüro Atrium beispielsweise nutzt den Raise3D-Drucker für architektonisches Prototyping und erstellt Prototypen von Gebäuden nach ihren Projekten.
Vor dem Aufkommen von Desktop-3D-Druckern wurden Architekturzeichnungen zunächst auf einem herkömmlichen Drucker ausgedruckt. Dies bot jedoch nicht die Klarheit, die ein 3D-Layout bietet. Ein Großprojekt, der Wohnkomplex Neskuchny Home & Spa am Leninskij Prospekt, veranlasste die Werkstatt zum Kauf eines 3D-Druckers.
Ein 3D-Modell hilft dem Kunden, sich ein richtiges Bild von dem Objekt zu machen, Details zu zeigen und schnell Änderungen vorzunehmen.
Drucker, die mit Gips drucken, z. B. der 3D Systems ProJet 660, werden für die Erstellung detaillierter farbiger Layouts verwendet. Mit ihrer Hilfe können Sie ein vollfarbiges Modell erhalten, das nicht nachbearbeitet und bemalt werden muss.
SLA-3D-Drucker mit einer großen Arbeitskammer (z. B. Formlabs 3L) können schnell große Objekte für maßstabsgetreue Modelle herstellen.
SLS-Drucker können komplexe Layouts erstellen, die Druckern mit anderen Technologien nicht möglich sind.
Unter den Scannern befinden sich Modelle wie der Shining Pro 2X Plus für kleine Objekte.
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… und für schwerere Objekte eignen sich Modelle wie die Faro und Leica Laserscanner.
Wenn Sie planen, den 3D-Druck für Ihre Arbeit zu nutzen, nehmen Sie Kontakt mit uns auf. Wir beraten Sie gerne und helfen Ihnen bei der Auswahl der notwendigen Ausrüstung.
