L'uso della stampa 3D in architettura è in rapida ascesa, in quanto architetti, accademici, ingegneri ed esperti di costruzioni trovano sempre più applicazioni per questa tecnologia. Se la stampa 3D rivoluzionerà o meno il settore è una questione in corso di discussione: come ogni tecnologia, avrà i suoi sostenitori e i suoi critici.
La stampa 3D, nota anche come "manifattura additiva", è paragonabile alla stampante a getto d'inchiostro, un tempo onnipresente. Il getto d'inchiostro crea caratteri e immagini spruzzando gocce d'inchiostro sulla carta in modo controllato. In modo simile, la stampante 3D "stampa" o stratifica una miscela di materiali, creando un oggetto fisico da un modello digitale tridimensionale. La stratificazione è controllata e ripetuta più volte fino al completamento dell'oggetto.
L'uso della tecnologia di stampa 3D nell'architettura e nell'edilizia si traduce in un elevato grado di precisione ed efficienza. Il processo iterativo consente di risparmiare tempo e ridurre i costi, ad esempio riducendo gli sprechi di materiale. La stampa 3D consente agli architetti di innovare nuove idee e di sperimentare una serie di materiali in modi nuovi, offrendo un elevato grado di flessibilità rispetto alle tecniche di costruzione tradizionali. La tecnologia sta trovando un numero crescente di applicazioni, dalla costruzione di abitazioni, in particolare quelle sostenibili, a vari progetti infrastrutturali.
I progetti presentati di seguito evidenziano una serie di realizzazioni e applicazioni della stampa 3D.
1. TECLA
TECLA - una parola portmanteau che unisce tecnologia e argilla - è un prototipo di abitazione stampato in 3D che evoca una connessione tra passato e futuro. Primo prototipo di abitazione ecosostenibile stampato in 3D con terra cruda, TECLA nasce dalla collaborazione tra Mario Cucinella Architects e WASP (World's Advanced Saving Project). Il prototipo, la cui forma è ispirata alla vespa vasaia, è il culmine di una ricerca sulle pratiche costruttive vernacolari, sugli studi climatici e sui principi bioclimatici. TECLA offre soluzioni alle emergenze abitative in tutto il mondo. Per saperne di più su TECLA, leggi questo articolo di Detail su Archello.
Situato a Eindhoven, il "Progetto Milestone" è una collaborazione tra lo studio di architettura Houben / Van Mierlo Architecten, il costruttore Van Wijnen, l'Università di Tecnologia di Eindhoven e il comune di Eindhoven. Descritto come "le prime case abitabili al mondo stampate in cemento 3D", il progetto comprende cinque abitazioni. La prima casa, "La casa di Eindhoven" (nella foto), è stata consegnata nell'aprile 2021. Con il suo design futuristico, "la tecnica di stampa 3D offre libertà di forma, mentre il calcestruzzo tradizionale è molto rigido", afferma Van Wijnen.
3. Chicon House
La Chicon House è stata "la prima casa stampata in 3D autorizzata negli Stati Uniti", afferma la società di tecnologia edilizia ICON. La casa, che ha una superficie di 32,5 metri quadrati, è stata stampata in 47 ore e in diversi giorni, utilizzando la stampante Vulcan di prima generazione. Il progetto, nato dalla collaborazione tra ICON e l'organizzazione no-profit statunitense New Story, è stato concepito con un'attenzione particolare alla fornitura di alloggi nelle aree del mondo in via di sviluppo. La stampante Vulcan "è stata progettata per lavorare in condizioni difficili, comuni a luoghi come Haiti e il Salvador rurale, dove l'energia elettrica può essere imprevedibile, l'acqua potabile non è una garanzia e l'assistenza tecnica è scarsa", spiega ICON.
4. Ashen Cabin
Progettata da HANNAH Design Office, la Ashen Cabin nell'Upstate di New York è parte di una risposta all'invasivo Emerald Ash Borer, un coleottero che sta avendo un impatto distruttivo sui frassini nativi. Il prototipo di cabina utilizza la robotica e la stampa 3D per la costruzione di legno e cemento. "Implementando la scansione 3D ad alta precisione e la tecnologia di fabbricazione basata sulla robotica, [il] legno di scarto infestato [viene trasformato] in un materiale da costruzione abbondantemente disponibile, economico e sostenibile", afferma HANNAH. Il calcestruzzo stampato in 3D "non richiede casseforme e utilizza la quantità minima di calcestruzzo nel processo di produzione", spiega lo studio. La stampa 3D elimina la necessità di casseforme e contribuisce a ridurre le emissioni di CO2.
Questa Urban Cabin stampata in 3D da DUS Architects è stata progettata come un piccolo rifugio. Situato ad Amsterdam, l'edificio fa parte del 3D Print Living Lab di DUS Architects, un progetto di ricerca che prende in considerazione l'uso di abitazioni compatte e sostenibili negli ambienti urbani. La cabina è interamente stampata in 3D da bioplastica, materiale completamente riciclabile e riscrivibile.
Il flagship store Dolce Gusto Neo di San Paolo (immagine in alto) è il primo edificio biodegradabile stampato in 3D dell'America Latina. Progettato dallo Studio Guto Requena, la forma è stata generata algoritmicamente. La struttura prefabbricata è composta da legno lamellare (Glulam/GLT) e ricoperta da un involucro di gesso biodegradabile. Esempio di architettura rigenerativa, la struttura temporanea sarà smantellata in circa due anni: il legno sarà riciclato e l'intonaco sarà frantumato e utilizzato come fertilizzante agricolo.
7. LEI House 3D Printed Pavilion
Progettato da AZL Architects, questo padiglione nel cortile della LEI House di Tonglu, Zhejiang, Cina, è costruito con mattoni traslucidi in PLA stampati in 3D. Il PLA, o acido polilattico, è una plastica biodegradabile di origine vegetale, molto diffusa nella stampa 3D per la sua stampabilità e versatilità.
8. Striatus Masonry Footbridge
Striatus, un ponte ad arco in muratura stampato in 3D a Venezia, in Italia, è frutto della collaborazione tra il Block Research Group del Politecnico di Zurigo, il Computation and Design Group di Zaha Hadid Architects e l'azienda di materiali edili e aggregati Holcim. Il ponte è costituito da blocchi di cemento stampati in 3D, assemblati senza malta. "Il calcestruzzo è stampato in strati ortogonali alle principali forze strutturali per creare una struttura funicolare 'striata', di sola compressione, che non richiede armature", spiega Zaha Hadid Architects.
9. MX3D Bridge
Progettato da Joris Laarman Studio in collaborazione con Arup e realizzato da MX3D, l'MX3D Bridge di Amsterdam è un ponte in acciaio inossidabile lungo 12 metri (circa 39 piedi) stampato in 3D. In questo progetto, "la progettazione computazionale e la stampa 3D si uniscono per snellire sia il processo di progettazione che quello di produzione, consentendo ai progettisti di esplorare una maggiore [libertà di forma] e di ridurre i tempi di consegna", afferma Arup.
La fermata del tram di Výstaviště a Praga è stata progettata e realizzata da So Concrete. La struttura è stata stampata in 3D utilizzando calcestruzzo ad altissime prestazioni (UHPC) e la sua forma di base è stata completata in 24 ore. "Le proprietà dell'UHPC consentono di realizzare strutture autoportanti così sottili utilizzando una quantità minima di acciaio", afferma So Concrete. "La stampa 3D robotizzata [permette di produrre] forme complesse senza la necessità di utilizzare stampi o casseforme".
