3D-печать строений будущего. Killa Design.

В последние 20 лет архитекторы пользуются гораздо большей степенью свободы проектирования благодаря совершенствованию инструментов САПР и методов строительства.

Внедрение 3D-печати в архитектурную сферу позволяет строительно-инженерным компаниям раздвигать границы возможного, создавая гибкие, органичные и динамичные проекты.

Killa Design — одна из таких компаний. Базирующаяся в Дубае компания Killa Design специализируется на уникальных, культовых, неподвластных времени проектах, включая первое в мире занятое офисное пространство, напечатанное на 3D-принтере, и одну из самых сложных структур, когда-либо построенных.

Когда традиционных методов недостаточно.

Строительство здания необычной геометрической формы является непростой задачей как с точки зрения макетирования, так и с точки зрения сооружения.

На ранних стадиях процесса проектирования архитекторам необходимо видеть уменьшенные версии своих конструкций, чтобы иметь представление о том, каким будет конечный результат.

Для этого они создают физические масштабные модели зданий.

Killa Design обнаружила, что при строительстве здания уникальной футуристической формы традиционный процесс изготовления макета неэффективен, а в некоторых случаях даже неработоспособен.

Эскизы музея будущего. Источник Killa Design

Архитекторы Tommaso и Hatem используют 3D-печать для подготовки к строительству здания. Источник Killa Design

Строительство достопримечательности.

Музей будущего является одной из инициатив Фонда будущего Дубая, возглавляемого Его Высочеством шейхом Мохаммедом бин Рашидом Аль Мактумом, правителем Дубая, вице-президентом и премьер-министром Объединенных Арабских Эмиратов.

Музей будущего в Дубае — одно из самых сложных сооружений, когда-либо построенных. Изогнутый внешний вид и стальной каркас делают его произведением искусства авантюрной архитектуры.

Эллиптическая форма практически без прямых линий, высотой 78 метров возводит Музей будущего в архитектурный шедевр уже на стадии строительства.

Музей будущего в первую очередь проектировался как выставочное пространство, которое будет демонстрировать инновационные и футуристические концепции.

Его замысловатая конструкция в форме тора и уникальное внутреннее пространство без колонн позволили победить на конкурсе дизайнов зданий в 2015 году.

Бетонная конструкция от цокольного этажа до самого верха, 1024 наружных панели поддерживаются стальной диагональной конструкцией — каркасом из 2400 пересекающихся стальных элементов — с композитными бетонными плитами перекрытия.

«Честно говоря, напольные плиты — единственное, что является плоским во всем здании», — говорит Шон Килла, партнер по дизайну в Killa Design. «Все остальное изогнуто, общая форма спроектирована параметрически».

Ранее это творение было признано «Самым сложным строящимся зданием», что объясняет, почему команда Киллы обратилась к 3D-печати, чтобы дать подрядчикам, производителям и государственным инженерам-аналитикам полное представление о здании до начала строительства.

Модель в разрезе показывает внутреннюю структуру Музея будущего. Источник Killa Design

В дополнение к внешней форме компания напечатала модели в разрезе, чтобы показать взаимосвязь между основной стальной конструкцией здания и внешним видом с бетонными панелями.

С помощью высокоточных 3D-принтеров FDM были напечатаны подробные поперечные сечения, показывающие отдельные стальные балки, внутреннюю и внешнюю облицовку и напольные плиты — вплоть до отдельных элементов соединения.

Сегменты, напечатанные на 3D-принтере, использовались, чтобы дать четкое представление о внутреннем пространстве музея, и, что еще более удивительно, напечатанная модель музея также помогла разработать стратегию очистки его фасада.

Каждый отпечаток вносил свой вклад в демонстрацию того, что предлагаемые решения архитектурных задач были эффективными и возможными.

Команда использовала несколько настольных 3D-принтеров для создания моделей.

Килла сказал: «3D-печать помогает нам представлять и объяснять идеи во время творческих мозговых штурмов и значительно ускоряет процесс проектирования.”

Необычный офис.

Будучи первым в мире офисным зданием, напечатанным на 3D-принтере, «Офис будущего» представлял собой непростую задачу.

Его внешний вид был напечатан из нескольких бетонных частей на огромном 3D-принтере, а затем собран на месте.

Однако перед началом строительства, Killa Design необходимо было разработать проект, который бы мог работать в рамках ограничений, установленных китайской компанией, которая напечатала бы настоящие части здания.

Используя FDM-принтеры Ultimaker, компания Killa Design смогла создать дизайн, который одновременно работал и был бы энергоэффективным, что идеально подходит для климата Дубая, где температура воздуха нередко достигает 45 °C.

Офис будущего создали из бетона с помощью огромного 3D-принтера. Источник Killa Design

Грандиозный вызов.

Еще один проект Killa Design — SRG Tower, 111-этажный жилой небоскреб, расположенный в самом сердце Дубая.

Его органичный дизайн обеспечивает оптимальную эффективность климата, а сама башня покрыта солнечными панелями. Две ветряные турбины на вершине конструкции генерируют 500 миллионов ватт пиковой энергии.

Макет 111-этажной башни SRG Tower. Источник Killa Design

Придумай, создай, повтори.

Для большей части архитектурных макетов Killa Design использует двухэкструдерные FDM-принтеры для создания нескольких концепций и итераций.

Это очень помогает представлять и объяснять идеи во время творческих мозговых штурмов, и значительно ускоряет процесс проектирования.

А благодаря двойной экструзии архитекторы по всему миру печатают любую форму, которая им нужна, и когда им это нужно.

Сочетание PLA-пластика с водорастворимым PVA, который работает в качестве поддержки, позволяет создавать гладкие макеты самых невероятных геометрических форм. Когда отпечаток готов, архитекторы удаляют PVA, просто погружая отпечаток в обычную воду из-под крана — ручной работы не требуется.