Digital 3D-modellering (BIM) används idag av hälften av världens arkitektföretag, och få argumenterar med att BIM framträdde har gjort en verklig revolution. Arkitekter fick äntligen ett tillförlitligt sätt att snabbt, tydligt, tydligt och korrekt förmedla sina idéer till kunden.
Det är dags att behärska den innovativa tekniken i den fysiska modellpresentationen. Den fysiska modellen är mycket mer komplett än bilden på monitorn, vilket gör att kunden kan förstå och känna det arkitektoniska konceptet. Båda modellerna behövs av arkitekten: en digital 3D-modell krävs för att analysera projektets komponenter, och en fysisk modell krävs för att effektivt utvärdera delar och skala. Ännu viktigare är att den fysiska modellen tillåter arkitekter att prata på ett språk som kunden förstår - även det mest avlägsna från arkitekturen. Klienten får möjlighet att utvärdera projektet på en känslomässig nivå, att uppfatta det med hänsyn till alla finesser.
Konsten att hantverka arkitektoniska modeller förtjänar verkligen all respekt, men den är så mödosam att skapandet av en sådan modell i sig förvandlas till ett separat projekt. Först överlämnas arkitektritningarna till modelltillverkaren som förkroppsligar det övergripande konceptet i materialet. Det tar två till fyra veckor. Om projektet har godkänt godkännandet slutförs layouten utan betydande ändringar. Om inte, måste arkitekten göra ändringar i projektet och skicka en ny version av modellen till kunden för godkännande. Det händer att processen att skapa en fysisk modell sträcker sig i flera månader, missar deadline och äventyrar hela projektets öde.
I den snabba världen av digital modellering är det gammaldags och för dyrt att förlita sig på handgjorda approximationer. Vad händer om att göra en modell snabbare, billigare och mer exakt? Tänk dig vilka möjligheter som öppnas! Samma 3D-modell kan användas direkt i arbetsflödet … 3D-skrivare från Z Corporation gör dessa drömmar till verklighet.
Visuell utföringsform
När Z Corporations första 3D-skrivare, som kunde skriva ut 3D-fysikmodeller, släppte marknaden, förde den med sig massor av nya möjligheter. Inte längre begränsade av de höga kostnaderna och storleken på prototypmaskiner kunde designers plötsligt regelbundet använda visuella 3D-modeller i de tidigaste stadierna av ett projekt.
Morphosis, vinnaren av Tom Main Architecture Award, var van vid att bara arbeta med den modernaste tekniken och var bland de första som introducerade 3D-utskrift. Morphosis CIO Marty Doscher beskriver företagets huvudkontor i Eugene, Oregon:”Vi har två 3D-skrivare här, och varje projekt går 3D från första dagen.”
Tom kan göra ett par skisser på papper, men resten av arbetet görs i 3D-utrymme, och många 3D-utskrifter görs hela vägen igenom.
Försvara idéer, vinnande affärer
”Den mänskliga hjärnan fungerar i tre dimensioner, inte två,” förklarar ägaren till arkitektbyrån iKix R.”Parta” Partasarati.”Arkitekter och entreprenörer har litat på 2D-ritningar i århundraden. Men oavsett hur noggranna dessa ritningar är, finns det alltid en risk att kunden tolkar dem felaktigt."
Som ett exempel citerar han den senaste historien om ett bostadsområde med hundratals byggnader. Klienten var ganska nöjd med ritningarna, men så snart han såg 3D-modellen blev han omedelbart orolig för den alltför täta placeringen av byggnader. För att späda ut det här röret måste arkitekten placera en pool och ett gym i mitten av komplexet. Man kan bara gissa hur mycket det skulle ha kostat kunden en försenad lösning på detta problem - säg när hälften av komplexet redan hade byggts … Närvaron av en 3D-modell sparade arkitekten mycket tid och kunden räddade honom från enorma kostnader för förändringar i anläggningen som redan är under uppbyggnad …
Jerde Partnership köpte ZPrinter 310 Plus-skrivare och använder dem nu i utvecklingen av alla projekt - från en skyskrapa till en kiosk. Möjligheten att 3D-skriva ut i en kontorsmiljö gör att du kan producera layouter mycket snabbt och dessutom skapa sådana modeller som helt enkelt är praktiskt att göra för hand.
Bara en vecka efter förvärvet hjälpte ZPrinter 310 Plus till att vinna tävlingen för vilken Jerde-partnerskapet skickade in en vattendesign i San Diego. Den detaljerade fysikmodellen visade hur Jerde-projektet förbättrar landskapets konturer samtidigt som den bibehåller sin övergripande stil. Al Waas, vice vice president och chefsdesigner för projektet, säger att det skulle ta veckors ansträngning av ett helt team av specialister att skapa samma mockup för hand. Och med ZPrinter 310 Plus skrevs layouten ut på bara en halv dag. "Ju mer detaljerat projektet är, desto mer komplex är det, desto mer fördelar ger 3D-utskrift", konstaterar Vaas. Och han tillägger att användningen av 3D-skrivare ger en ungefär tvåfaldig produktivitetsökning.
Hur det fungerar?
Z Corporation 3D-skrivare arbetar med filformat som används i BIM och bildar fysiska 3D-layouter av ett kompositpulver av gips.
En modell erhållen från program som Autodesk Revit eller Autodesk 3ds Max skärs i tusentals horisontella lager av Z Corp. Skrivarens skrivhuvud gör sedan tusentals passeringar genom pulvret och lämnar ett flytande bindemedel vid korsningspunkterna. Där detta ämne kommer i kontakt med pulvret stelnar det snabbt. Således, vid utskrift med en vertikal hastighet på cirka en tum per timme, applicerar skrivaren material lager för lager och skapar en färdig layout från den pulveriserade gipsen.
Z Corp 3D-skrivare är unika: bara de kan göra modeller i färg. Ingen annan teknik för att skapa 3D-mock-ups erbjuder denna möjlighet. Dessutom kan grafik och fotografier appliceras på modellen för att ytterligare förbättra likheten med originalet.
Med programvaran Z Corp kan du gå utöver storleken på tomtområdet. Byggnadsmodellen kan delas in i delar, och ZEdit Pro-programmet lägger automatiskt till stift och hål för dem efterföljande montering nästan jämnt.
Sparande
Medan priset på en handgjord mockup kan gå upp till flera tusen dollar, är priset på samma mock-up tryckt på en 3D-skrivare från Z Corporation bara 2-3 $ per kubikmeter.
"För medelstora till stora projekt lönar sig kostnaden för att skapa en layout nästan omedelbart", säger Scott Harmon, utvecklingschef för Z Corporation. - Ofta lönar sig själva enheten mycket snabbt: om det till exempel i ett mycket tidigt skede av projektet, tack vare modellen, var det möjligt att hitta ett allvarligt misstag eller företaget vann anbudet och presenterade sitt projekt i mest fördelaktiga ljuset. Trots att produktionen av byggnadslayouter på 3D-skrivare är en relativt ny inriktning är de flesta av våra kunder arkitekter: det är de som får retur från skrivaren redan från första arbetsdagen."
Hastighet och skalbarhet
Där det tog veckor att producera en medelstor modell kan en 3D-skrivare hantera den på mindre än 12 timmar. Z Corporations 3D-bläckstråleskrivare röker inte, producerar minimalt avfall och materialet som lämnas oanvänt under tryckprocessen är lämpligt för vidare användning. Skrivare skriver ut med upplösningar på upp till 600 dpi och återger noggrant de finaste ytdetaljerna.
Z Corp-linjen inkluderar ZPrinter 310 Plus svartvita skrivare och tre färgenheter: ZPrinter 450, Spectrum Z510 och högupplösta ZPrinter 650.
"Maskiner som erbjuds av andra tillverkare tillåter inte flera layouter samtidigt: det är omöjligt att skriva ut modellerna ovanpå varandra", säger Scott Harmon. "Med Z Corp-skrivare kan du skriva ut så många layouter som passar fysiskt i byggområdet, tack vare det tunna pulverlagret mellan dem."
För inte så länge sedan var Realization Group återigen övertygad om fördelarna med massutskrift på Z Corp-skrivare. När Coral Gables, Florida-kontoret beställde 100 exemplar av layouten för marknadsföringsändamål, kunde Realization Group slutföra beställningen på bara två dagar - bara genom att kunna skriva ut flera kopior samtidigt utan att offra noggrannhet, kvalitet och tillförlitlighet.
Tillsammans med fördelarna när det gäller hastighet och prisvärdhet är en 3D-skrivare av särskilt värde för blivande arkitekter. Att använda 3D-utskrift tidigt i designfasen kan snabbt få värdefull erfarenhet och skydda både arkitekten och klienten från dyra misstag orsakade av brist på erfarenhet.
Tack vare 3D-skrivare från Z Corporation, som genererar arkitektoniska layouter i storleksordningen billigare och snabbare än manuell metod, kan 3D-utskrift nu användas i de tidiga designfaserna, vilket ökar effektiviteten i hela processen. Precis som BIM digital modellering gör design billigare och effektivare, så hjälper 3D-mock-ups som skapats i projektutvecklingsskedet att bättre förstå konceptet, undvika misstag och ge affärsmöjligheter som man tidigare bara hade drömt om.
Bygga ett hus: 3D-utskrift som projektmotor
Under tjugo års arbete inom datordesign möter R. "Parta" Partasarati en ny klient med samma fråga: "Vilket problem kan vi lösa för dig?"
Det vanliga svaret är: "Påskynda marknadsföringen av vår produkt."
När Partasarati tillämpades på arkitektur fann han att de två främsta orsakerna till förseningar beror på otillräcklig teoretisk design och dålig kommunikation. För två år sedan upptäckte han 3D-utskrift, en helt ny teknik som avsevärt minskar designtiden. Det gör att du kan göra en exakt tredimensionell fysisk modell av en byggnad och göra den till en viktig del av varje designers arbete. Parta såg detta som ett utmärkt tillfälle att förbättra den ömsesidiga förståelsen mellan alla involverade i projektet, öka effektiviteten och eliminera förstörande misstag. Så här föddes iKix (www.ikix.in), Indiens första arkitektoniska byrå för 3D-utskrift.
Tidigare gjordes alla byggnadsplaner för hand. Eftersom denna process tar mycket tid och kostar mycket pengar gör arkitekterna layouten först i slutskedet av projektet, strax före den offentliga presentationen.
"Bureau iKix skriver ut en 3D-modell i genomsnitt på sex till tio dagar, vilket är mycket snabbare än den månad det tar att göra en liknande modell för hand", säger Parta. Golf och så vidare - vi kan göra på sex veckor kontra fem månader för hand. Tids- och ekonomiska besparingar blir ännu mer märkbara när planerna ändras och layouten måste justeras i farten."
iKix använder Z Corp.s färg Spectrum Z510. Med den här skrivarens funktioner kan arkitekten och projektledaren snabbt få flera kopior av layouten - en för arkitekten, beställaren, huvudentreprenören, underleverantören och de civila myndigheterna.”En 3D-skrivare är mer än bara en prototypmaskin”, säger Parta. - Det blev verkligen ett av utvecklarens verktyg. 3D-utskrift är ett genombrott som jag tror kommer att forma framtiden för teknisk informationsutbyte de närmaste tvåhundra åren. Varje projekt måste presenteras i 3D, och det gör det snart. Jag är uppriktigt övertygad om att alla arkitekter kommer att arbeta i 3D. IKix-kunder kommer hit för att förkroppsliga fler och fler projekt i tredimensionella modeller. Förmånerna är obestridliga."
Parta anser att infrastrukturanläggningar också behöver fysiska modeller. När till exempel myndigheterna beslutade att bygga en motorvägsutbyte är det nödvändigt att planera vägtrafiken i alla driftlägen. Närvaron av en fysisk 3D-modell förenklar lösningen på detta problem.
Synlighet: 3D-utskrift i den civila sektorn
Det skandinaviska konsultföretaget Ramboll Group (www.ramboll.com) har en historia av renoverade arkitektoniska monument, fantastiska broar, utmärkta vägar och pålitliga verktyg. Ändå kräver varje nytt anbud inte bara ljusa idéer utan också deras ljusa presentation - detta är det enda sättet att räkna med framgång. Detta är en av anledningarna till att Ramböll har använt 3D-utskriftsteknik.
Ramböll verkar på en mycket konkurrenskraftig internationell marknad och erbjuder ett komplett utbud av konsulttjänster inom infrastruktur, telekommunikation, arkitektur, hälso- och sjukvård, olja och gas, energi, miljöskydd, informationsteknik och förvaltning.
Ramböll är med rätta stolta över de redan genomförda projektresultaten, medan potentiella kunder är mer intresserade av förslag på eventuella framtida beställningar. Företaget letar efter sätt att bäst representera sina idéer, och inom detta område är möjligheterna med 3D-utskrift svåra att överskatta.
Redan från början har färgutskrift varit ett absolut krav för Ramböll. Detta förutbestämde valet: Ramboll köpte Z Corporation Spectrum Z510 3D-skrivare - den enda högupplösta färgskrivaren hittills.
Spectrum Z510 genererar snabbt 3D-arkitektoniska och tekniska layouter - på kortare tid och vanligtvis mycket billigare än traditionell manuell metod. Med skarpa färgdetaljer förmedlar layouter bättre projektidéer. Och Spectrum Z510: s förmåga att applicera texturer på ytan gör layouter realistiska och spektakulära, vilket är särskilt viktigt för infrastrukturprojekt. Till exempel kan Ramboll-ingenjörer applicera en murstensstruktur på en väggs yta och ett verkligt fotografi av det från en fågelperspektiv på en terrängmodell.
De nya funktionerna har förbättrat chanserna för Ramboll avsevärt. Strax efter förvärvet av Spectrum Z510 vann företaget ett anbud för att designa en stor bro i sitt hem i Danmark.
Layouten visade troget de speciella V-formade stoppen som tog mindre plats och krävde mindre material än deras klassiska motsvarigheter. Han förmedlade perfekt konceptets känsla.
"Det här är bara ett exempel där färg-3D-utskrift hjälpte till att vinna anbudet", säger Jita Monchizadeh, CAD-utvecklare för Rambolls division för transport och infrastruktur. - Och vi har redan många sådana exempel. 3D-utskrift, som ingenting annat, hjälper kunden att känna det unika med våra projekt, att inte missa några av de idéer som finns inbäddade i dem. Vi skapar presentationer som representerar Ramboll i färg och klarhet. Färg, klarhet och struktur - ända ner till murmönstret på väggen - det gör verkligen ett bestående intryck."
Dessutom sparar 3D-utskrift pengar för Ramböll. Till exempel, nyligen, när ett företag behövde en layout för en 12-vånings bostadsbyggnad, beräknades det att det skulle vara tre gånger billigare att skriva ut en färgmodell på en 3D-skrivare än en manuell beställning.
"Att skriva ut en färgfysisk modell är praktiskt taget enkelt - förutsatt att skalan är rätt", fortsätter Jita Monchizadeh. - Om projektet utförs i ett program för tredimensionell design är det tillräckligt för att bilda en 3D-modell. Ibland måste modellen vara lite optimerad för att skala den så att den passar skrivarens upplösning, men det här är vanligtvis inte en stor sak. Det är mer troligt att problem uppstår när man tillverkar en modell för hand - när till exempel en enda liten detalj tar mycket tid! Med andra ord uppmuntrar 3D-utskrift kreativitet och rumsligt tänkande. I olika skeden av projektet kan du enkelt göra utskrifter av layouten och jämföra dem."
Zest: Använda 3D-layouter i presentationer
För Robin Lockhart, vice verkställande direktör och verksamhetschef på OBM International (www.obmi.com) har designprojekt som tog många timmars diskussion och kräver mycket försök och fellösningar nu blivit en katalysator som sätter fart..
Saken är att företaget inte så länge sedan integrerade 3D-utskrift i sina produktionsprocesser.
Ett av de mycket viktiga projekten är byggandet av det nya OBM International-huvudkontoret i Coral Gables. Med hjälp av en 3D-skrivare som köptes från Z Corporation, "gjorde jag en prototyp av en arbetsplats med fyra säten och delade ner komponenterna så att de kunde monteras i olika konfigurationer senare", säger Robin Lockhart. - Designteamet kom med lösningar som kan kombineras genom att byta komponenter. Detta räddade oss från onödiga debatter, sparade mycket tid och ansträngning och framförallt gjorde det möjligt för oss att snabbt och dynamiskt komma till den önskade lösningen. Dessutom visade sig själva sökprocessen vara extremt spännande."
OBM International förvärvade Z Corp Spectrum Z510 3D-skrivare i december 2007.”Vi använder nu Z Corp Spectrum Z510 med alla alternativ, inklusive en automatisk rengöringsmodul för pulverrester. I själva verket har vi här en hel uppsättning enheter för att arbeta med layouter, som gradvis utvecklats runt huvudskrivaren."
Lockhart noterade att 3D-utskrift hade den bästa inverkan på OBM Internationals affärsverksamhet:”Vår förståelse för kunden är fantastisk. Den allmänna stämningen i presentationen förändras omedelbart till det bättre så snart vi presenterar layouten för kunden. Kunderna kan nu föra diskussioner i ett plan som de förstår väl, modellen gör alltid ett gott intryck och kundens tacksamhet säkerställs."
Tidigare använde OBM International traditionella 2D-ritningar, färgprojektioner och videor för presentationer. Designers använde spårningspapper, handskisser, CAD, 3D-visualisering och modellering.”Allt detta var i vår arsenal och allt detta medför vissa begränsningar. När vi gör en presentation för en kund som inte är väl förtrogen med nyanserna i detta format, minskar informationsinnehållet och detta kan påverka beslutet negativt. Enligt Robin Lockhart tillverkar OBM International 3D-modeller för sina egna behov: för kritisk analys och projektutvärdering.
”Vårt arbetsflöde är fokuserat på den allmänt använda fysiska layouts”, säger Lockhart.”Med mer och mer aktiv användning av en 3D-skrivare kan vi hoppas att kvaliteten på våra projekt bara kommer att förbättras. Dessutom blev denna enhet verkligen höjdpunkten i alla våra arkitektoniska presentationer."
Exportera från Autodesk Revit
Den ökande andelen 3D-utskrift i arkitektonisk design har resulterat i ett verktyg som gör det möjligt för användare att ladda ner STL-filer importerade från Autodesk Revit direkt till en Z Corp. 3D-skrivare. För inte så länge sedan tillkännagav Autodesk lanseringen av en ny STL-exportör för Autodesk Revit 2009 (BIM) -plattformen. Tidigare krävdes tredjepartsprogramvara vid konvertering av Revit-filer till STL-format.
Denna utveckling understryker Autodesks förtroende för framtiden för 3D-utskrift och dess växande användning när processen blir mer ekonomisk och effektiv.
"Fysiska 3D-modeller blir en viktig del av designprocessen och ger synlighet i designen och förbättrad kommunikation mellan designer och kund", säger Emil Kfouri, seniorlinjechef på Autodesk AEC Solutions. - 3D-modeller är nödvändiga för våra kunder under hela produktens livscykel, men framför allt under sökandet efter en konceptuell lösning. STL-exportören för Revit-plattformen har fullt stöd för Z Corporation-enheter, vilket gör 3D-utskrift inte bara otroligt snabb och hög kvalitet utan också riktigt prisvärd. Vi utvecklar andra intressanta lösningar för att skriva ut fysiska layouter på Z Corporation-skrivare."
Kfowry sa också att han är säker på en ljus framtid för 3D-utskrift.”De flesta 3D-modellerna skrivs ut hittills bara i konceptuell utveckling - under studien och utformningen av konturerna för den framtida byggnaden. Dessutom visas den fysiska layouten i slutskedet när projektet presenteras för allmänheten. I framtiden ser jag 3D-utskrift i alla faser, när även de minsta förändringarna återspeglas i en separat layout och studeras för att se till att de behövs. Jag förväntar mig att färg och texturer kommer att bli mer och mer efterfrågade i layouter - de gör modellen extremt visuell."
STL Exporter-omvandlaren, som genererar en STL-fil från en modell skapad i Autodesk Revit Architecture, Autodesk Revit Structure och Autodesk Revit MEP-produkter, finns att ladda ner på Autodesk webbplats (www.autodesk.ru).
