Un gruppo di quattro studenti di master della Bartlett School of Architecture, UCL, ha progettato e stampato in 3D un nuovo pannello da costruzione multimateriale per applicazioni architettoniche.
Soprannominato Metaplas, il progetto utilizza combinazioni di polimeri riciclabili rigidi e flessibili per creare un pannello pieghevole architettonico geometrico tramite la stampa 3D. Per dimostrare come la struttura potrebbe essere utilizzata nel mondo reale, gli studenti hanno applicato il loro progetto come una potenziale facciata per la stazione di Euston a Londra: una tettoia fantascientifica caratterizzata da una forma fluida e da una pletora di colori.
Il progetto Metaplas è stato avviato con l’obiettivo di progettare una struttura multimateriale che combini design progressivo, fattibilità strutturale e stampabilità 3D. Partendo da un lungo periodo di ricerca sui materiali, il team Bartlett ha identificato PLA e TPU come polimeri adatti per i singoli pannelli multi-materiale pieghevoli. Il design modulare è stato quindi stampato in 3D in una forma piatta, ma potrebbe essere piegato in una geometria 3D grazie ai suoi modelli di piegatura integrati, proprio come un pezzo di carta origami.
I modelli di piegatura stessi sono stati generati utilizzando uno strumento di calcolo personalizzato che si basa sull’analisi strutturale. Pertanto, le sezioni di una struttura di grandi dimensioni che dovrebbero sopportare il carico maggiore vedrebbero un aumento adattivo della densità delle pieghe, mentre altre sezioni potrebbero essere sparse nelle pieghe. I singoli pannelli sono progettati per essere fissabili tra loro con un sistema di chiusura a clip e cavi, garantendo assemblaggio, manutenzione e sostituibilità semplificati.
Facendo un ulteriore passo avanti, gli studenti hanno anche studiato l’integrazione di polimeri termocromici nel design del loro pannello. Questi sono materiali sensibili alla temperatura, quindi cambiano colore se esposti al calore. Nel contesto dei pannelli architettonici, questo potrebbe aiutare con il controllo dell’illuminazione durante i cicli diurni e notturni, dirigendo i pedoni verso le uscite vicine e aumentando il livello di luce naturale che lo rende all’interno.
Durante la fase di concettualizzazione, gli studenti si sono inoltre concentrati maggiormente sull’utilizzo di una rete di produzione digitale decentralizzata. Sebbene i pannelli non siano mai stati prodotti in serie o utilizzati al di fuori del progetto di design, la considerazione è stata uno studio di fattibilità per potenziali applicazioni future.
Ad esempio, per la dimostrazione alla stazione di Euston, gli studenti hanno identificato e mappato diversi impianti di riciclaggio dei materiali e di stampa 3D in un raggio definito dalla stazione ferroviaria. Se il progetto di rendering dovesse effettivamente essere completato, questa rete di stampa 3D decentralizzata verrebbe utilizzata per fabbricare tutti i singoli pannelli nella struttura. Ciò avrebbe l’effetto di rilanciare l’economia locale promuovendo anche un approccio più ecologico ed etico alla produzione, poiché le distanze ei costi di trasporto sarebbero notevolmente ridotti.
Il collegamento tra funzionalità ed estetica è un vantaggio chiave della produzione additiva nello spazio di costruzione. All’inizio di questo mese, il servizio di stampa 3D olandese Royal3D 3D ha stampato un padiglione di lavoro modulare e flessibile all’interno del Rotterdam Makers District. Creato per conto dell’autorità portuale di Rotterdam, l’R-IGLO è stato realizzato utilizzando rifiuti PET riciclati. Il pod in polimero è attualmente un progetto pilota, ma in futuro potrebbe essere incluso nel portafoglio del dipartimento immobiliare dell’Autorità Portuale.
Altrove, la società di costruzioni Branch Technology ha recentemente stampato in 3D la sua prima facciata di un edificio per un istituto finanziario a Chattanooga, nel Tennessee. L’edificio presenta il caratteristico marchio wave della Tennessee Valley Federal Credit Union incorporato nel design stesso ed è stato fabbricato utilizzando la tecnologia di stampa 3D proprietaria Cellular Fabrication (C-Fab) basata su braccio robotico.
