I progetti più interessanti che combinano architettura e produzione additiva

L’architettura è definita da Treccani come “L’arte e la tecnica di progettare e realizzare edifici”: che si tratti di case, uffici, ponti o scuole, quest’arte è fortemente influenzata dalle nuove tecnologie. Gli architetti sono alla ricerca di strutture innovative, sia in termini di design che di efficienza energetica, che, come sappiamo, è diventata una questione importante nella nostra società odierna. Tra le nuove tecnologie utilizzate nel settore dell’architettura e delle costruzioni, possiamo citare la produzione additiva. Questa porta molti vantaggi al settore edile che, secondo uno studio pubblicato da Grand View Researchm, dovrebbe crescere del 101,9% all’anno dal 2023 al 2030. Con l’Additive Manufacturing i progetti possono essere personalizzati, si possono risparmiare risorse significative utilizzando meno materiale e si possono creare in tempi record forme complesse che prima erano considerate impossibili. Diamo un’occhiata ad alcuni progetti che combinano architettura e produzione additivaper vedere cosa è possibile fare oggi con questa tecnologia!

Il ponte stampato in 3D di MX3D

Nel 2015, l’azienda olandese di stampa 3D MX3D ha presentato il progetto di stampa 3D di un ponte in acciaio. Lungo 12 metri e perfettamente funzionante, è stato realizzato da un robot a 6 assi che estrude barre di metallo e le salda strato per strato. Ora attraversa l’Oudezijds Achterburgwal, uno dei canali più famosi della capitale. Il ponte è dotato di una rete di sensori integrata che misura gli elementi strutturali e i fattori ambientali per consentire agli ingegneri di monitorare la qualità del ponte. Inoltre, questi fattori sono integrati nel suo gemello digitale, in modo che i team possano modificare il ponte, se necessario, per i futuri progetti di stampa 3D.

La prima moschea stampata in 3D

Uno dei progetti più interessanti di quest’anno e cha ha fatto il giro del mondo è stato quello della prima moschea al mondo stampata in 3D. Il progetto è nato a Dubai, supervisionato dal Dipartimento per gli affari islamici e le attività caritatevoli (Iacad) del governo degli Emirati Arabi Uniti. L’inizio dei lavori di costruzione è previsto per ottobre di quest’anno e la moschea dovrebbe essere pronta entro il 2025. La moschea avrà un’estenzione di 2.000 metri quadrati e potrà ospitare 600 fedeli. Per la costruzione dell’edificio, verrà usata una stampante 3D robotica, in grado di stampare i materiali alla velocità di due metri quadrati all’ora. Infatti, per costruire la struttura sono previsti soltanto 4 mesi, mentre ci vorrà circa un anno per completare l’allestimento. Non si sa ancora chi fornirà la tecnologia necessaria per realizzare la moschea; mentre il materiale impiegato, secondo le informazioni trapelate, sarà una miscela di cemento e metallo. Il design della struttura è stato affidato allo studio di architettura JT & partners. L’intero progetto fa parte del piano del governo emiratino che mira a costruire il 25% degli edifici con la stampa 3D entro il 2025.

Immagine in anteprima di come si presenterà la prima moschea al mondo interamente stampata in 3D (Crediti: Iacad)

TECLA, l’habitat 100 % ecologico di WASP

L’azienda italiana WASP è impegnata in molti progetti legati alla stampa 3D e al settore delle costruzioni. Nel 2016 ha annunciato l’intenzione di costruire le case di un villaggio sperimentale italiano, chiamato Shambalha, utilizzando la fabbricazione additiva. Più di recente, WASP ha stampato in 3D una casa 100% ecologica con materiali riciclabili. Chiamato TECLA, l’edificio è stato progettato per affrontare la crisi climatica fornendo abitazioni a basse emissioni di carbonio. Per costruirla, l’azienda italiana ha utilizzato il sistema di stampa 3D modulare Crane WASP The Infinity. L’azienda sta pianificando di costruire un vero e proprio centro abitabile interamente stampato in 3D. Il progetto servirà come caso studio per il futuro e includerà l’uso di nuovi materiali.

TECLA, l’habitat ecosostenibile.

Il progetto Viliaprint

Villaprint è un progetto francese che ha visto la costruzione e inaugurazione delle prime cinque case stampate in 3D in cemento, completamente certificate, nella città di Reims. Avviato nel 2018, il progetto è stato completato a giugno 2022, permettendo l’ingresso ai primi inquilini. Grazie alla stampa 3D, utilizzata per una parte della costruzione, queste case sono state completate in 12 mesi anziché 16. Presentano un’architettura all’avanguardia in un contesto di social housing e sono oggi in affitto nell’eco-quartiere Réma’Vert© della città. A gestire le operazioni di costruzione è stato lo studio di architettura Coste Architectures, mentre la costruzione è stata affidata a XtreeE, azienda che progetta e produce sistemi di stampa 3D per il settore edile, e alla società di costruzioni Demathieu Bard.

Il complesso di case stampate in 3D Viliaprint. (Crediti: Coste Architectures)

Architettura e produzione additiva: il progetto Sunday Homes

Il progetto Sunday Homes, realizzato dalla texana ICON, reimmaginerà l’hotel texano El Cosmico su un’area di 25 ettari e consisterà in abitazioni da due, tre e quattro posti letto di dimensioni comprese tra 110 e 205 metri quadrati, realizzate con la stampa 3D del cemento. In collaborazione con gli architetti BIG (Bjorke Ingels Group) e l’esperta di ospitalità Liz Lambert, le case incorporeranno forme organiche e geometrie circolari combinate con una tavolozza di colori ispirata all’ambiente naturale. Il progetto, situato nei deserti della contea, aprirà le prenotazioni nell’estate del 2023.

Crediti: ICON/BIG

Thinking Huts e le scuole stampate in 3D

L’esempio di questa scuola fabbricata in modo additivo in Madagascar mostra come la stampa 3D possa essere utilizzata per realizzare progetti per un’organizzazione no-profit. Dietro questo progetto c’è l’iniziativa di Maggie Grout, che ha lanciato Thinking Huts nel 2015. Sette anni dopo, la prima scuola stampata in 3D è stata costruita in Madagascar. La giovane fondatrice si propone di tutelare il più possibile flora e fauna e di adattare l’aspetto dell’edificio alla natura. Ispirato al nido d’ape, l’edificio è stato realizzato in cemento con un braccio robotico di Hyperion Robotics lungo due metri. È un edificio a un solo piano che può ospitare 137 studenti e può essere ampliato se necessario.

Thinking Huts stapa in 3D le scuole del futuro.

Architettura e stampa 3D: la casa sferica di Serendix

Serendix, azienda di stampa 3D, ha costruito con successo una casa sferica in Giappone in sole 23 ore e 12 minuti. Sebbene la struttura interna abbia una superficie di soli 10 metri quadrati e sia costituita da un telaio di cemento di 20 tonnellate, data la piccola estensione non è soggetta alle norme edilizie giapponesi. La casa è dotata di pareti rinforzate che la isolano e soddisfano gli standard sismici del Paese. Nonostante le dimensioni ridotte, l’architetto che ha ideato la casa l’ha progettata in modo da essere trasportabile per soddisfare le esigenze di un rifugio di emergenza.

Crediti: Serendix

House Zero di ICON

Nel 2022, ICON ha annunciato la costruzione della “House Zero”. L’edificio è stato costruito in collaborazione con Lake|Flato Architects e si distingue per il suo design particolare. La casa presenta infatti pareti curve che non solo sono più efficienti dal punto di vista strutturale, ma danno anche una sensazione più naturale all’interno dell’abitazione. Poiché per gli architetti era importante creare un legame con la natura, House Zero è stata costruita secondo i principi della biofilia, ovvero con un design ispirato alla natura. Anche il tema della sostenibilità è stato enfatizzato, da un lato attraverso la stampa 3D stessa, in quanto questa tecnologia consente di risparmiare tempo, sprechi e costi nel processo di costruzione, ma anche attraverso i materiali utilizzati. Le pareti sono state realizzate in Lavacrete, un materiale che, secondo ICON, rallenta la trasmissione del calore nella casa.

Crediti: Casey Dunn/ICON

Uno studio di registrazione con illuminazione LED intelligente

Philipp Aduatz, designer viennese, è riuscito a creare il primo studio di registrazione cinematografico stampato in 3D con illuminazione LED intelligente. Nel suo processo di progettazione, Philipp Aduatz combina tecniche e concetti artigianali tradizionali con strumenti all’avanguardia come la stampa 3D. Per questo progetto ha lavorato in collaborazione con Dominik Freynschlag e con il produttore di stampanti 3D per calcestruzzo incremental3d, utilizzando la stampa 3D per creare una struttura dalla geometria complessa e resistente. Lo studio presenta una parete in calcestruzzo larga 630 cm, profonda 330 cm e alta 230 cm con un sistema di illuminazione principale costituito da 14 strisce LED inserite orizzontalmente nei giunti prefabbricati. Le luci possono essere controllate, consentendo di modificare i colori e le sfumature in molteplici combinazioni. Il risultato finale è notevole!

Architettura e produzione additiva: un padiglione stampato in 3D

Questo padiglione stampato in 3D è stato creato in Messico con l’obiettivo di combinare tre idee fondamentali: nuove tecnologie, artigianato e riciclo. Il progetto è stato realizzato grazie alla collaborazione di un team di ingegneri del Digital Structures MIT, dell’organizzazione internazionale New Story e di Echale, un’impresa sociale messicana che offre soluzioni abitative attraverso lo sviluppo integrale della comunità. L’edificio presenta una struttura di copertura orizzontale che ottimizza il sistema esistente di travetti e volte per ottenere una maggiore sostenibilità, riducendo l’uso di materiali nelle travi prefabbricate in cemento armato. I blocchi di argilla stampati in 3D sono “incastrati” tra le travi e fungono da cassaforma persa per consentire il getto della soletta superiore. L’uso di materiali locali estratti dal terreno non solo rende il progetto più accessibile, ma ne riduce anche l’impronta di carbonio. In definitiva, questa struttura rappresenta una collaborazione tra industria, impresa sociale e università e costituisce un modello per un ambiente costruito più rispettoso dell’ambiente.

La casa stampata in 3D di 3DCP

In Danimarca, il gruppo 3DCP ha completato un progetto architettonico che consiste in una casa in cemento stampata in 3D. La piccola casa misura solo 37 m2 , è dotata di tutti i comfort necessari ed è stata progettata per essere il più accessibile possibile. Per realizzare questo progetto, il gruppo ha collaborato con la società di stampanti per costruzioni modulari COBOD e con Saga Space Architects. L’obiettivo di utilizzare la produzione additiva per creare la tiny house era quello di costruire la struttura in modo più rapido, ecologico e ottimale, riducendo al contempo la quantità di materiali e di manodopera. Mentre l’esterno dell’edificio è realizzato in cemento, l’interno è caratterizzato dal caldo legno, rifacendosi alle tradizioni architettoniche nordiche.

Crediti: 3DCP Group

TOVA, un prototipo stampato in 3D con terreno locale

TOVA è un altro progetto architettonico innovativo che combina produzione additiva e sostenibilità. Questo prototipo di abitazione stampato in 3D è stato creato nella periferia di Barcellona, in Spagna. Sviluppato da un team del programma di ricerca universitario 3dPA dello IAAC, la struttura è stata creata con argilla, terra e acqua di provenienza locale. Tutti i materiali utilizzati nel processo di stampa provengono da un raggio di 500 metri dall’area del progetto. In termini di tempi di costruzione, TOVA è stato sviluppato in soli 2 mesi, dimostrando i vantaggi della stampa 3D in termini di tempi di produzione. Con 9 m2 di superficie, l’interno dell’abitazione è abitabile, impermeabile e adatto al clima della regione.

Una pensilina per la fermata del tram a Praga

Le attese per il trasporto pubblico possono essere lunghe e il maltempo è l’ultima cosa che i pendolari desiderano. Le pensiline per autobus e tram, dove i passeggeri possono sedersi e proteggersi, sono il modo migliore per rimediare. Ma sapevate che la stampa 3D può essere utilizzata anche per realizzare queste pensiline? È il caso della Repubblica Ceca, dove nel 2022 è stata presentata per la prima volta una pensilina per tram stampata in 3D. So Concrete ha utilizzato la stampa 3D robotizzata e diversi tipi di calcestruzzo per realizzare la pensilina, composta da una panchina e da pannelli informativi, alla fermata del tram Výstaviště di Holešovice, a Praga. Secondo l’azienda, l’uso della stampa 3D ha permesso di risparmiare fino al 60% di materiale e di velocizzare la produzione. La panchina, in particolare, è stata stampata in sole 36 ore.

Crediti: So Concrete

La prima piscina in vetroresina stampata in 3D

Naturalmente, quando parliamo di architettura, non ci riferiamo solo a ponti ed edifici, per quanto imponenti possano essere. Prendiamo questo esempio: la prima piscina in vetroresina stampata in 3D al mondo. Costruita da San Juan Pools, la piscina, con sede in Florida, è stata stampata in 3D con materiali riciclabili e quindi rispettosa dell’ambiente. L’azienda ha collaborato con Alpha Additive per creare la piscina, utilizzando una stampante 3D personalizzata su larga scala e una speciale resina Esther Vinyl, oltre alla vetroresina. La prima versione della piscina, chiamata Baja Beach Model, è larga 3,6 metri, lunga 7,6 metri e profonda 0,9 metri. Inoltre, la parte anteriore è dotata di una finestra in vetro acrilico e la parte posteriore ha una sezione idromassaggio separata. L’azienda ha sottolineato che la stampa 3D è utile non solo per la sua capacità di ridurre i costi di manodopera, tempo e produzione, ma anche per consentire una maggiore personalizzazione ai clienti.

Crediti: San Juan Pools

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