Progetto di coreografia col cemento: aggiornamento della tipologia di calcestruzzo con stampa 3D
I ricercatori internazionali continuano a esplorare e perfezionare la stampa 3D nell’ambito dell’architettura e le tecniche progressive relative all’estrusione di cemento, rilasciando i loro risultati nella ” Prefabbricazione in calcestruzzo coreografico recentemente pubblicata di colonne stampate in 3D ” dopo un progetto di 18 mesi.
Il progetto Coreografia concreta comprende nove colonne prefabbricate in cemento, destinate ad essere un punto focale del Riom, Festival della cultura di Origene in Svizzera per la stagione estiva, e si concentra sulla stampa 3D in calcestruzzo (3DCP). Il team del progetto ha integrato non solo lo sviluppo tecnologico, ma anche la progettazione computazionale e la robotica, con l’obiettivo di “riformulare la sfida” della fabbricazione digitale su larga scala in alta risoluzione.
Con il gruppo del progetto che esplora le caratteristiche di una nuova tipologia concreta, le colonne rappresentano il culmine di un brief del corso in studio per il Master of Advanced Studies in Architecture and Digital Fabrication presso ETH Zurich (ETHZ):
“Inquadrando le ultime ricerche nel 3DCP nel contesto delle arti dello spettacolo, il progetto ha liberato il pensiero progettuale dalle tecniche convenzionali di concreting e ha favorito un approccio olistico alla concezione e alla realizzazione di un nuovo sistema di materiali multistrato”, hanno spiegato i ricercatori nel loro carta.
Insieme alla costruzione delle colonne, il gruppo era in missione per dimostrare i vantaggi offerti al campo dell’architettura attraverso la stampa 3D, oltre a mostrare prove “concrete” di uno dei maggiori vantaggi: la capacità di creare prodotti o strutture non precedenti possibile con metodi tradizionali. Pur riconoscendo i vantaggi della stampa materialmente efficiente su richiesta, miravano anche a presentare:
Alta velocità di produzione
Risoluzione di stampa fine
Stabilità del processo
Struttura robusta
“Un altro obiettivo era studiare lo strato di estrusione come strumento di progettazione per l’articolazione di materiali multi-scalare ad alta risoluzione. La tipologia di colonna soddisfaceva i criteri geometrici per testare la velocità di accumulo verticale rapida del metodo di fabbricazione, dimostrando le qualità mirate lungo altezze significative degli elementi “, hanno affermato i ricercatori.
Ancora più importante – e toccando un problema a cui la maggior parte degli utenti ha un interesse acquisito – il team del progetto ha deciso di affrontare la sfida di offrire innovazione architettonica tramite la stampa 3D senza alcuna post elaborazione. Rimasero anche preoccupati per la loro impronta ecologica mentre lavoravano; con la stampa 3D, tuttavia, e soprattutto con materiali come il cemento, esiste la possibilità di utilizzare meno risorse, riducendo al minimo la necessità di spazi di progettazione e manodopera.
Mentre l’uso della stampa 3D nel calcestruzzo ha generato una raffica di eccitazione industriale per quanto riguarda le case stampate in 3D – per includere interi villaggi , abitazioni a basso costo e uffici, la mentalità del team di progetto in questo progetto era di continuare a incoraggiare concetti a mano libera e innovativi ‘geometrici esplorazione.’
“Sebbene i numerosi vantaggi economici e ambientali del 3DCP portino inevitabilmente alla sua rapida adozione nell’industria, il processo può ottenere molto di più che semplicemente ereditare gli approcci e l’estetica del calcestruzzo convenzionale”, hanno dichiarato i membri del team di progetto.
Per questo esperimento, la malta ha offerto stress a basso rendimento, oltre a limitare la capacità di sporgenza, lasciando pochissime opportunità di collasso nelle strutture.
Il design computazionale ruotava attorno alle funzioni trigonometriche e alla suddivisione della mesh, con composizione a doppio guscio e rinforzo interno strutturale.
“Il cambiamento nella percezione del calcestruzzo come materiale inerte e destinatario passivo della forma – attraverso la cassaforma – verso l’organizzazione diretta del materiale nell’artefatto finale consente una ricchezza geometrica e un’articolazione del materiale senza precedenti”, ha affermato il team del progetto.
“Per concludere, il progetto presentato non solo si trasforma in una prospettiva ecologica ed economica, ma dimostra che un approccio orientato al design alla ricerca sulla stampa concreta può produrre risultati spettacolari che sfidano le convenzioni di costruzione. Questo approccio è necessario per realizzare il pieno potenziale architettonico di 3DCP nella sua adozione all’industria. “
Dettagli: (a), (b), (d), (f) ornamento materiale – distorsione del percorso di stampa usando le funzioni trigonometriche; (b), (d) macroporosità; (c) cucitura risultante da un percorso di stampa autointersecante; (a), (d), (f) sporgenze graduali. 
