Detail: The 3D printed ceramic facade of Ceramic House in Amsterdam
Riccardo De Vecchi

Detail: De 3D-geprinte keramische gevel van Ceramic House in Amsterdam

9 dec. 2023  •  Details  •  Door Gerard McGuickin By {brand}"

Studio RAP is een architectonisch ontwerpbureau met een verschil. De Rotterdamse studio werkt met robots om conventionele benaderingen van architectuur en constructie uit te dagen. Vanuit de werkplaats in het Rotterdamse RDM Innovation Dock combineert het team van architecten, ontwerpers, robotici, programmeurs en onderzoekers van Studio RAP computationeel ontwerp met innovatieve digitale fabricagemethoden. In 2016 voltooide Studio Rap het eerste robotgebouw in Nederland, een groot gewelf bestaande uit 225 unieke houten panelen met een spanwijdte van acht meter. Meer recentelijk voltooide de studio een ongebruikelijk project in de Amsterdamse P.C. Hooftstraat. Het project, Ceramic House genaamd, maakte gebruik van Studio RAP's eigen 3D-printtechnologie om een keramische gevel te maken voor een boetiek in de luxe winkelstraat.

photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi
photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi

 

Algoritmisch ontwerp

Het ontwerp voor Ceramic House combineert traditie en innovatie naadloos tot een nieuwe architectonische expressie. Met behulp van eigen digitale ontwerpalgoritmen verkent het project een nieuwe manier van denken over de decoratieve kwaliteiten en het ontwerpvocabulaire van geglazuurd keramiek. Het is een werkwijze waar Lucas ter Hall, medeoprichter van Studio RAP en specialist in parametrisch ontwerp en robotproductie, gepassioneerd over is. "We hebben een innovatief algoritme ontwikkeld dat specifieke parameters omvat om precieze controle uit te oefenen over het ontwerpresultaat. In plaats van het handmatig creëren van elke keramische tegel, beïnvloeden we het algoritme dat verantwoordelijk is voor het genereren van de tegelvorm," zegt Ter Hall. "Deze parameters omvatten verschillende aspecten zoals de amplitude van de tegelgolven, de overgangseffecten en de textuur. Door deze factoren nauwgezet te manipuleren, creëert ons algoritme unieke en visueel aantrekkelijke tegelontwerpen."

photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

 

A 3D printed ceramic facade inspired by the art of knitwear

De organische, golvende kwaliteit van de gevel van het Ceramic House is geïnspireerd op textiel en breien. "Om aan de opdracht van onze opdrachtgever te voldoen, wilden we iets echt nieuws ontwerpen en realiseren, dat mensen zou inspireren - een gevel met een ongekende rijkdom aan ornamenten en detaillering, zo gemaakt dat het past bij de bestaande historische architectuur van de beroemde P.C. Hooftstraat in Amsterdam. De vraag was: hoe doen we dat?" zegt Ter Hall. "Op dat moment waren we al aan het experimenteren met het 3D-printen van keramische tegels voor een ander project van Studio RAP, genaamd New Delft Blue. De historische binnenstad van Amsterdam en het nabijgelegen Rijksmuseum [met zijn gevierde en diverse keramiekcollectie], hebben een opmerkelijke erfenis in keramische architectuur en kunst. We kwamen op het idee om een gevel te ontwerpen die volledig bekleed is met 3D-geprinte keramische tegels, op een manier die de identiteit van een high-end modewinkel versterkt. Ceramic House was geboren: een 3D-geprinte keramische gevel geïnspireerd op de kunst van het breien." Elke keramische tegel werd ontworpen en individueel geprint op een manier die doet denken aan textiel, met zijn borduursels, plooien en textuur.

photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

 

Digitale fabricage met een menselijk tintje

Studio RAP gebruikt zijn eigen grootschalige 3D-printtechnologie om zeer onderscheidende en algoritmisch ontworpen details te realiseren. Deze aanpak onderstreept de toewijding van de studio om de vele gevestigde grenzen van het architectonisch ontwerp te verleggen. Het unieke digitale fabricageproces is in de loop van enkele jaren ontwikkeld en omvat de creatie van geavanceerde robotsystemen. Deze robots maken deel uit van het team en werken ijverig aan complexe keramische ontwerpen. Bij Studio RAP maken vakmanschap, computationeel ontwerp en innovatieve digitale fabricage deel uit van de werkwijze van de studio. "Het ambachtelijke aspect blijft een integraal onderdeel, zelfs op het gebied van robotprinten," zegt Ter Hall. "Het glazuur- en verwerkingsproces wordt uitgevoerd door vaardige handen, wat het menselijke element van ons vak benadrukt. Bovendien wordt er veel energie gestoken in het maken van de ingewikkelde code die de robot stuurt in zijn interactie met de klei, waardoor het gedrag tijdens het printproces wordt bepaald."

photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

Bij Studio RAP wordt de robot niet alleen gezien als een oplossing voor massaproductie van keramische tegels. Ter Hall beschouwt de robot veeleer als "een geavanceerd hulpmiddel dat het vermogen van de studio om buitengewone panelen te beeldhouwen vergroot". Hij vervolgt: "Het is een aanvulling op de ambachtelijke vaardigheid, waardoor we ongeëvenaarde creativiteit en precisie in ons werk kunnen bereiken."

 

Productie van keramische huistegels (door Studio RAP):

 

 

Een expressieve 3D-geprinte keramische gevel

Op straatniveau is de gevel van het Ceramic House bekleed met grotere 3D-geprinte keramische tegels - elk ongeveer 40 x 20 centimeter groot. De tegels zijn geglazuurd door Koninklijke Tichelaar in parelwit met een subtiele gele tint. (Koninklijke Tichelaar, het oudste keramiekbedrijf van Nederland, werkte voor het project Ceramic House samen met Studio RAP). "Deze tegels zijn ontworpen om visueel expressief te zijn op ooghoogte - ze gaan naadloos over in een vlakke uitlijning wanneer ze de grond raken, waardoor een harmonieuze en gedetailleerde esthetiek ontstaat," zegt Ter Hall. De golfachtige eigenschappen van de gevel veranderen en vervormen als de kijker ze vanuit verschillende hoeken benadert, waardoor ongeziene elementen zichtbaar worden.

photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi
photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi

 

Op de hogere verdiepingen van het gebouw is de gevel daarentegen bekleed met 3D-geprinte bakstenen die geglazuurd zijn in drie verschillende tinten rood. De bakstenen zijn "gelegd" naast het originele metselwerk in kruisverband en hebben een abstract ornament dat vervaagt (gladder wordt) naarmate ze hoger komen. De bakstenen zijn geplaatst in lasergesneden roestvrijstalen cassettes, die doen denken aan de oorspronkelijke spoelen. Zowel de bakstenen als de grotere keramische tegels zijn op dezelfde manier bedrukt (Ter Hall merkt op dat het kleimengsel "geclassificeerd" is), hoewel de bakstenen een ander soort glazuur hebben.

photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi
photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

Studio RAP's ambitie voor Ceramic House is die van een luxe boetiek, die in harmonie is met de historische omgeving en tegelijkertijd opvalt. De aanpak is bijzonder doordacht, waarbij zowel traditionele als hedendaagse architectuur op één lijn worden gebracht: "Ons ontwerp neemt het silhouet van de oorspronkelijke gevel over en behoudt de driedeling van de straat," zegt Ter Hall. "Op deze manier lopen de plint, het middengedeelte en de kroon synchroon met die langs de straat."

photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

 

3D printen: de "superkracht" van de ontwerper

Als materiaal is keramiek over het algemeen slijtvast, zeer stabiel, corrosiebestendig en weerbestendig. Keramiek heeft een lange geschiedenis en gaat dus lang mee. De keramische gevel is gemaakt van klei en biedt optimale warmte-, brand- en geluidsisolatie. In het geval van Ceramic House wordt dit alles met veel zwier gedaan door gebruik te maken van digitale ontwerpalgoritmen en 3D-printing.

"Onze visie is er een die de wereld verrijkt met een nieuwe architecturale taal door de kracht van opkomende digitale technologieën, waardoor de manier waarop de wereld wordt verbeeld, gebouwd en ervaren wordt vernieuwd", zegt Ter Hall. Hij beschrijft 3D printtechnieken als het geven van "superkrachten" aan ontwerpers, waardoor ze een nieuwe taal en expressiemiddel kunnen creëren.

photo_credit Studio RAP
Studio RAP
photo_credit Studio RAP
Studio RAP

Praktisch gezien biedt 3D-printen het team van Studio RAP een grotere mate van autonomie, controle, precisie en flexibiliteit (in vergelijking met traditionele bouwtechnieken). Het werk van de studio daagt de architectuur uit door de kracht van computationeel ontwerp in combinatie met innovatieve digitale fabricage, terwijl het ernaar streeft om de aloude waarden van vakmanschap te behouden. "Ceramic House is een prestatie die voortkomt uit jaren van toegewijd onderzoek, zoals blijkt uit onze eigen 3D-printtechnologie en geavanceerde robotsystemen," zegt Ter Hall. "Ik zou hieraan willen toevoegen dat de samenwerking met Koninklijke Tichelaar in dit project een intrigerende dynamiek geeft aan ons werk, door moderne technologie te combineren met traditionele expertise."

photo_credit Riccardo De Vecchi
Riccardo De Vecchi

Ceramic House (door Oculus Film):