Impressão 3D Na Arquitetura

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Impressão 3D Na Arquitetura
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Vídeo: Impressão 3D Na Arquitetura

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Vídeo: Impressão 3D para Maquetes de Arquitetura | Vale a pena comprar uma impressora 3D para arquitetura? 2024, Marcha
Anonim

A modelagem digital 3D (BIM) é usada hoje por metade das empresas de arquitetura do mundo, e poucas pessoas contestam o fato de que o surgimento do BIM fez uma verdadeira revolução. Os arquitetos finalmente encontraram uma maneira confiável de transmitir suas ideias ao cliente de maneira rápida, clara, clara e precisa.

É hora de dominar a tecnologia inovadora de apresentação do modelo físico. O modelo físico é muito mais completo do que a imagem no monitor, permitindo ao cliente entender e sentir o conceito arquitetônico. Ambos os modelos são necessários para o arquiteto: um modelo digital 3D é necessário para analisar os componentes do projeto, e um modelo físico é necessário para avaliar as peças e a escala com eficiência. Mais importante ainda, o modelo físico permite que os arquitetos falem em uma linguagem que o cliente entende - até mesmo o mais distante da arquitetura. O cliente tem a oportunidade de avaliar o projeto a nível emocional, de percebê-lo levando em consideração todas as sutilezas.

A arte de fazer modelos arquitetônicos à mão certamente merece todo o respeito, mas é tão trabalhosa que a criação de tal modelo por si só se transforma em um projeto separado. Primeiro, os desenhos arquitetônicos são entregues ao fabricante do modelo, que incorpora o conceito geral do material. Isso leva de duas a quatro semanas. Se o projeto for aprovado na aprovação, o layout é finalizado sem alterações significativas. Caso contrário, o arquiteto deve fazer alterações no projeto e enviar uma nova versão do modelo à aprovação do cliente. Acontece que o processo de confecção de um modelo físico se estende por meses, perde o prazo e põe em risco o destino de todo o projeto.

No mundo acelerado da modelagem digital, confiar em aproximações feitas à mão é antiquado e muito caro. E se fazer um modelo fosse mais rápido, mais barato e mais preciso? Imagine quais oportunidades estão se abrindo! O mesmo modelo 3D pode ser usado diretamente no fluxo de trabalho … As impressoras 3D da Z Corporation tornam esses sonhos realidade.

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Encarnação visual

Quando a primeira impressora 3D da Z Corporation, que podia imprimir modelos físicos em 3D, chegou ao mercado, trouxe consigo uma tonelada de novas possibilidades. Não mais limitados pelo alto custo e tamanho das máquinas de prototipagem, os designers de repente foram capazes de usar modelos 3D visuais regularmente nos primeiros estágios de um projeto.

Habituada a trabalhar apenas com as mais modernas tecnologias, a Morphosis, vencedora do prêmio Tom Main Architecture Award, foi uma das primeiras a lançar a impressão 3D. O CIO da Morphosis, Marty Doscher, descreve a sede da empresa em Eugene, Oregon: “Temos duas impressoras 3D aqui, e todo projeto passa a ser 3D desde o primeiro dia.”

Tom pode estar fazendo alguns esboços no papel, mas o resto do trabalho é feito no espaço 3D e muitas impressões 3D são feitas em todo o caminho.

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Defendendo ideias, ganhando negócios

“O cérebro humano funciona em três dimensões, não em duas”, explica o proprietário do escritório de arquitetura iKix R. “Parta” Partasarati. “Arquitetos e empreiteiros confiaram em projetos 2D por séculos. Mas não importa o quão precisos esses desenhos sejam, sempre há o perigo de o cliente os interpretar mal."

Como exemplo, ele cita a história recente de um complexo residencial de centenas de edifícios. O cliente ficou bastante satisfeito com os desenhos, mas assim que viu a maquete 3D, imediatamente ficou preocupado com a densa colocação dos edifícios. Para diluir essa confusão, o arquiteto teve que colocar uma piscina e uma sala de ginástica no centro do complexo. Só podemos imaginar quanto teria custado ao cliente uma solução tardia para este problema - digamos, quando metade do complexo já teria sido construída … A presença de um modelo 3D economizou muito tempo ao arquiteto, e cliente o salvou de enormes despesas com mudanças no complexo já em construção …

A Jerde Partnership adquiriu impressoras ZPrinter 310 Plus e agora as usa no desenvolvimento de qualquer projeto - de um arranha-céu a um quiosque. A capacidade de impressão 3D em um ambiente de escritório permite que você produza layouts muito rapidamente e, além disso, crie modelos que seriam simplesmente impraticáveis de fazer à mão.

Apenas uma semana após a aquisição, a ZPrinter 310 Plus ajudou a vencer a competição para a qual a Jerde Partnership apresentou um projeto de orla em San Diego. O modelo de física detalhado mostrou como o projeto Jerde realça os contornos da paisagem enquanto mantém seu estilo geral. Al Waas, vice-presidente adjunto e designer-chefe do projeto, diz que criar a mesma maquete à mão levaria semanas de esforço de toda uma equipe de especialistas. E com a ZPrinter 310 Plus, o layout foi impresso em apenas meio dia. “Quanto mais detalhado o projeto, mais complexo ele é, mais benefícios a impressão 3D oferece”, observa Vaas. E ele acrescenta que o uso de impressoras 3D proporciona um aumento de produtividade aproximadamente duas vezes maior.

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Como funciona?

As impressoras 3D Z Corporation trabalham com formatos de arquivo usados em BIM, formando layouts físicos 3D a partir de um pó composto de gesso.

Um modelo obtido de programas como Autodesk Revit ou Autodesk 3ds Max é cortado em milhares de camadas horizontais pela Z Corp. O cabeçote de impressão da impressora então faz milhares de passagens pelo pó, deixando um aglutinante líquido nos pontos de interseção. Quando essa substância entra em contato com o pó, ela se solidifica rapidamente. Assim, imprimindo a uma velocidade vertical de cerca de uma polegada por hora, a impressora aplica o material camada por camada e cria um layout acabado do gesso em pó.

As impressoras 3D Z Corp são únicas: só elas podem fazer modelos em cores. Nenhuma outra tecnologia para a criação de maquetes 3D oferece essa possibilidade. Além disso, gráficos e fotografias podem ser aplicados ao modelo para melhorar ainda mais a semelhança com o original.

O software Z Corp permite ir além do tamanho da área de plotagem. O modelo do edifício pode ser dividido em partes, e o programa ZEdit Pro adicionará automaticamente pinos e orifícios a eles para montagem subsequente quase nivelada.

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Salvando

Enquanto o preço de uma maquete feita à mão pode ir até vários milhares de dólares, o preço da mesma maquete impressa em uma impressora 3D da Z Corporation é de apenas US $ 2-3 por polegada cúbica.

“Para projetos de médio a grande porte, o custo de fazer um layout compensa quase imediatamente”, disse Scott Harmon, vice-presidente de desenvolvimento da Z Corporation. - Muitas vezes, o próprio dispositivo compensa muito rapidamente: se, por exemplo, na fase muito inicial do projeto, graças ao modelo, foi possível encontrar um erro grave ou a empresa ganhou o concurso, apresentando seu projeto no luz mais vantajosa. Apesar de a produção de layouts de edifícios em impressoras 3D ser uma direção relativamente nova, a maioria dos nossos clientes são arquitetos: são eles que obtêm o retorno da impressora desde o primeiro dia de trabalho."

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Velocidade e escalabilidade

Enquanto um modelo de tamanho médio leva semanas para ser produzido, uma impressora 3D pode lidar com ele em menos de 12 horas. As impressoras a jato de tinta 3D da Z Corporation não fumam, produzem o mínimo de desperdício e o material não utilizado durante o processo de impressão é adequado para uso posterior. As impressoras imprimem em resoluções de até 600 dpi, reproduzindo escrupulosamente os melhores detalhes da superfície.

A linha Z Corp inclui a impressora preto e branco ZPrinter 310 Plus e três dispositivos coloridos: a ZPrinter 450, Spectrum Z510 e a ZPrinter 650 de alta resolução.

“As máquinas oferecidas por outros fabricantes não permitem vários layouts ao mesmo tempo: é impossível imprimir modelos um em cima do outro”, diz Scott Harmon. "As impressoras Z Corp permitem que você imprima tantos layouts quantos forem fisicamente adequados na área de construção, graças à fina camada de pó entre eles."

Não faz muito tempo, o Realization Group estava mais uma vez convencido dos benefícios da impressão em massa nas impressoras Z Corp. Quando seu escritório em Coral Gables, Flórida, encomendou 100 cópias do layout para fins de marketing, o Realization Group conseguiu concluir o pedido em apenas dois dias - apenas por ser capaz de imprimir várias cópias de uma vez, sem sacrificar a precisão, qualidade e confiabilidade.

Junto com as vantagens em termos de velocidade e preço acessível, uma impressora 3D é de especial valor para arquitetos aspirantes. Usar a impressão 3D no início da fase de design pode rapidamente ganhar experiência valiosa, protegendo o arquiteto e o cliente de erros caros causados por falta de experiência.

Graças às impressoras 3D da Z Corporation, que geram layouts arquitetônicos em uma ordem de magnitude mais barata e rápida do que o método manual, a impressão 3D agora pode ser aplicada nos estágios iniciais do projeto, o que aumenta a eficiência de todo o processo. Assim como a modelagem digital BIM torna o design mais barato e eficiente, os mock-ups 3D criados na fase de desenvolvimento do projeto ajudam a entender melhor o seu conceito, evitam erros e oferecem oportunidades de negócios que antes eram apenas sonhadas.

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Construindo uma casa: impressão 3D como mecanismo de projeto

Ao longo de vinte anos de trabalho na área do design informático R. "Parta" Partasarati conhece um novo cliente com a mesma pergunta: "Que problema podemos resolver para si?"

A resposta usual é: "Acelere a promoção de nosso produto no mercado."

Quando aplicado à arquitetura, Partasarati descobriu que as duas principais razões para os atrasos se resumem a um projeto teórico insuficiente e comunicação deficiente. Dois anos atrás, ele descobriu a impressão 3D, uma tecnologia completamente nova que reduz significativamente o tempo de design. Ele permite que você faça um modelo físico tridimensional preciso de um edifício e o torne uma parte importante do trabalho de cada designer. Parta viu isso como uma grande oportunidade para melhorar o entendimento mútuo entre todos os envolvidos no projeto, aumentar a eficiência e eliminar erros prejudiciais. Foi assim que nasceu o iKix (www.ikix.in), o primeiro bureau de serviços de impressão 3D arquitetônico da Índia.

Antes, todos os layouts de edifícios eram feitos à mão. Como esse processo leva muito tempo e custa muito dinheiro, os arquitetos fazem o layout apenas na fase final do projeto, pouco antes da apresentação pública.

"O Bureau iKix imprime um modelo 3D em média em seis a dez dias, o que é muito mais rápido do que o mês que leva para fazer um modelo semelhante à mão", diz Parta. Golf e assim por diante - podemos fazer em seis semanas contra cinco meses à mão. A economia de tempo e financeira torna-se ainda mais perceptível quando os planos mudam e o layout precisa ser ajustado na hora."

O iKix usa o Spectrum Z510 de cores da Z Corp. Os recursos desta impressora permitem que o arquiteto e o gerente de projeto obtenham rapidamente várias cópias do layout - uma para o arquiteto, cliente, empreiteiro geral, subempreiteiro e autoridades civis. “Uma impressora 3D é mais do que apenas uma máquina de prototipagem”, diz Parta. - Tornou-se realmente uma das ferramentas do desenvolvedor. A impressão 3D é um avanço que acredito que moldará o futuro da troca de informações técnicas nos próximos duzentos anos. Cada projeto deve ser apresentado em 3D, e logo será. Estou sinceramente convencido de que todos os arquitetos trabalharão em 3D. Os clientes IKix vêm aqui para incorporar mais e mais projetos em modelos tridimensionais. Os benefícios são inegáveis."

Parta acredita que as instalações de infraestrutura também precisam de modelos físicos. Por exemplo, quando as autoridades decidem construir um trevo rodoviário, é necessário planejar o tráfego viário em todos os modos de operação. A presença de um modelo físico 3D simplifica a solução para este problema.

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Visibilidade: impressão 3D no setor civil

A empresa de consultoria escandinava Ramboll Group's (www.ramboll.com) tem um histórico de monumentos arquitetônicos reformados, pontes impressionantes, estradas excelentes e serviços públicos confiáveis. No entanto, cada novo concurso requer não apenas ideias brilhantes, mas também a sua apresentação brilhante - esta é a única forma de contar com o sucesso. Esta é uma das razões pelas quais a Ramboll adotou a tecnologia de impressão 3D.

A Ramboll atua em um mercado internacional altamente competitivo, oferecendo uma gama completa de serviços de consultoria nas áreas de infraestrutura, telecomunicações, arquitetura, saúde, petróleo e gás, energia, proteção ambiental, tecnologia da informação e gestão.

A Ramboll está justificadamente orgulhosa das descobertas do projeto já implementado, enquanto os clientes em potencial estão mais interessados em propostas para possíveis pedidos futuros. A empresa está procurando maneiras de representar melhor suas idéias e, nesta área, as possibilidades de impressão 3D são difíceis de superestimar.

Desde o início, a impressão em cores foi um requisito absoluto da Ramboll. Isso predeterminou a escolha: Ramboll comprou a impressora 3D Z Corporation Spectrum Z510 - a única impressora colorida de alta resolução até o momento.

O Spectrum Z510 gera rapidamente layouts 3D de arquitetura e engenharia - em menos tempo e geralmente muito mais barato do que o método manual tradicional. Com detalhes em cores nítidas, os layouts transmitem melhor as ideias do projeto. E a capacidade do Spectrum Z510 de aplicar texturas à superfície torna os layouts realistas e espetaculares, o que é especialmente importante para projetos de infraestrutura. Por exemplo, os engenheiros da Ramboll podem aplicar uma textura de alvenaria à superfície de uma parede e uma fotografia real dela a partir de uma visão aérea em um modelo de terreno.

Os novos recursos melhoraram muito as chances do Ramboll. Pouco depois de adquirir o Spectrum Z510, a empresa ganhou uma licitação para projetar uma grande ponte em sua casa na Dinamarca.

O layout exibia fielmente os batentes em forma de V especiais que ocupavam menos espaço e exigiam menos material do que seus equivalentes clássicos. Ele transmitiu perfeitamente o entusiasmo do conceito.

“Este é apenas um exemplo em que a impressão 3D em cores ajudou a ganhar a licitação”, disse Jita Monchizadeh, desenvolvedora de CAD da Divisão de Transporte e Infraestrutura da Ramboll. - E já temos muitos desses exemplos. A impressão 3D, como nada mais, ajuda o cliente a sentir a singularidade de nossos projetos, a não perder nenhuma das ideias neles embutidas. Criamos apresentações que representam Ramboll em cores e clareza. Cor, clareza e textura - até o padrão de alvenaria na parede - realmente causam uma impressão duradoura."

Além disso, a impressão 3D economiza dinheiro para a Ramboll. Por exemplo, recentemente, quando uma empresa precisou de um layout para um edifício residencial de 12 andares, calculou-se que seria três vezes mais barato imprimir um modelo colorido em uma impressora 3D do que um pedido manual.

“Imprimir um modelo físico em cores praticamente não exige esforço - desde que a escala esteja certa”, continua Jita Monchizadeh. - Se o projeto é executado em um programa de desenho tridimensional, isso é suficiente para formar um modelo 3D. Às vezes, o modelo precisa ser ligeiramente otimizado para dimensioná-lo para se ajustar à resolução da impressora, mas isso geralmente não é um grande problema. É mais provável que surjam problemas ao fazer um modelo à mão - quando, por exemplo, um único pequeno detalhe ocupa muito tempo! Em outras palavras, a impressão 3D estimula a criatividade e o pensamento espacial. Em diferentes fases do projeto, você pode facilmente fazer impressões do layout e compará-los."

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Zest: Usando Layouts 3D em Apresentações

Para Robin Lockhart, vice-presidente executivo e gerente de operações da OBM International (www.obmi.com), os projetos de design que costumavam levar muitas horas de discussão e exigem muitas soluções de tentativa e erro agora se tornaram um catalisador que define o momento.

Acontece que não faz muito tempo que a empresa integrou a impressão 3D em seus processos de produção.

Um dos projetos mais importantes é a construção da nova sede da OBM International em Coral Gables. Usando uma impressora 3D adquirida da Z Corporation, “fiz uma simulação de uma estação de trabalho de quatro lugares, dividindo os componentes para que pudessem ser montados em diferentes configurações posteriormente”, diz Robin Lockhart. - A equipe de design apresentou soluções que podem ser combinadas trocando componentes. Isso nos salvou de debates desnecessários, economizou muito tempo e esforço e, mais importante, nos permitiu chegar à solução desejada de forma rápida e dinâmica. Além disso, o próprio processo de busca acabou sendo extremamente emocionante."

OBM International adquiriu a impressora 3D Z Corp Spectrum Z510 em dezembro de 2007. “Agora estamos usando o Z Corp Spectrum Z510 com todas as opções, incluindo um módulo de limpeza automática de resíduos de pó. Na verdade, temos aqui todo um conjunto de dispositivos para trabalhar com layouts, que gradualmente se desenvolveram em torno da impressora principal."

Lockhart observou que a impressão 3D teve o melhor impacto na natureza dos negócios da OBM International: “Nosso nível de entendimento com o cliente é incrível. O humor geral da apresentação muda instantaneamente para melhor assim que apresentamos o layout ao cliente. Os clientes agora podem conduzir as discussões em um plano que eles entendam bem, o modelo sempre causa uma boa impressão e a gratidão do cliente é garantida."

Anteriormente, a OBM International usava desenhos 2D tradicionais, projeções coloridas e vídeos para apresentações. Os designers usaram papel vegetal, esboços manuais, CAD, visualização e modelagem 3D. “Tudo isso estava no nosso arsenal e tudo isso impõe certas restrições. Quando fazemos uma apresentação para um cliente que não conhece bem as nuances deste formato, o conteúdo da informação diminui, o que pode afetar negativamente a decisão.” Segundo Robin Lockhart, a OBM International fabrica modelos 3D para suas próprias necessidades: para fins de análise crítica e avaliação de projetos.

“Nosso fluxo de trabalho está focado no uso onipresente de layouts físicos”, diz Lockhart. “Com o uso cada vez mais ativo de uma impressora 3D, podemos esperar que a qualidade de nossos projetos só melhore. Além disso, este dispositivo realmente se tornou o destaque de todas as nossas apresentações arquitetônicas."

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Exportar do Autodesk Revit

A crescente participação da impressão 3D no projeto arquitetônico resultou em uma ferramenta que permitia aos usuários baixar arquivos STL importados do Autodesk Revit diretamente para uma impressora 3D Z Corp. Não faz muito tempo, a Autodesk anunciou o lançamento de um novo exportador STL para a plataforma Autodesk Revit 2009 (BIM). Anteriormente, ao converter arquivos Revit para o formato STL, um software de terceiros era necessário.

Este desenvolvimento reforça a confiança da Autodesk no futuro da impressão 3D e sua crescente adoção à medida que o processo se torna mais econômico e eficiente.

“Os modelos físicos 3D estão se tornando uma parte significativa do processo de design, oferecendo visibilidade do design e melhor comunicação entre o designer e o cliente”, disse Emil Kfouri, gerente de linha sênior da Autodesk AEC Solutions. - Os modelos 3D são necessários para os nossos clientes ao longo de todo o ciclo de vida do produto, mas sobretudo durante a procura de uma solução conceptual. O exportador STL para a plataforma Revit tem suporte total para dispositivos Z Corporation, que tornam a impressão 3D não apenas incrivelmente rápida e de alta qualidade, mas também verdadeiramente acessível. Estamos desenvolvendo outras soluções interessantes para a impressão de layouts físicos nas impressoras da Z Corporation."

Kfowry também disse que está confiante em um futuro brilhante para a impressão 3D. “A maioria dos modelos 3D são impressos até agora apenas na fase de desenvolvimento conceitual - durante o estudo e projeto dos contornos da futura construção. Além disso, o layout físico aparece na fase final, quando o projeto é apresentado ao público. No futuro, vejo a impressão 3D em todos os estágios, quando até as menores alterações são refletidas em um layout separado e estudadas para ter certeza de que são necessárias. Espero que cores e texturas sejam cada vez mais solicitadas nos layouts - elas tornam o modelo extremamente visual."

O conversor STL Exporter, que gera um arquivo STL a partir de um modelo criado nos produtos Autodesk Revit Architecture, Autodesk Revit Structure e Autodesk Revit MEP, está disponível para download no site da Autodesk (www.autodesk.ru).

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