innovazione tecnologica per costruire su misura: dal disegno all’ingegnerizzazione, fino alla...
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Innovazione tecnologica per costruire su misura: dal disegno all’ingegnerizzazione, fino alla produzione “file-to-factory” Prof. Gabriele Masera, Arch. Marco Muscogiuri, Ing. Graziano Salvalai, Alice Bongiovanni, Alessandro Tamburello !FaberLab - Tradate, Viale Europa 4a (VA) 21 novembre 14
1300 1871 1894 2014
Crystal Palace Joseph Paxton Londra (UK)
Industrializzazione 1851
Crystal Palace Joseph Paxton Londra (UK)
Industrializzazione 1851
Villa Savoye Le Corbusier Poissy (Francia)
Industrializzazione 1931
Maison Dom-Ino Le Corbusier
Industrializzazione 1914
Villa Savoye Le Corbusier Poissy (Francia)
Industrializzazione 1931
Case a catalogo e sistema prefabbricato “Baukasten im Grossen” Walter Gropius
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Industrializzazione 1923
Maison de Verre Pierre Chareau Parigi (Francia)
Industrializzazione 1931
Farnsworth House Mies van der Rohe Plano, IL (USA)
Industrializzazione 1951
Dopo la guerra
Industrializzazione 1945
Industrializzazione 1960
Cité des Quatre Mille logements La Courneuve (Francia)
Trasporto di pannelli prefabbricati Karl-Marx-Stadt (ora Chemnitz, Germania)
Maglia tipo
6x6m
Profondità edificio
12m
Altezza interpiano
2,80m
Peso elementi
fino a 6,3t
Industrializzazione 1960-70
Neubaugebiet Marzahn Berlino (Germania) 1970
Industrializzazione 1970
Plattenbau Berlino Est
Any customer can have a car painted any colour that he wants so long as it is black Henry Ford 1909
Système à portique Jean Prouvé
Industrializzazione 1944
Maison Métropole Jean Prouvé Meudon (Francia)
Industrializzazione 1949
Industrializzazione
Facciate modulari Jean Prouvé
1949
Intro
Dymaxion house Buckminster Fuller
Industrializzazione 1946
Dymaxion bathroom Buckminster Fuller
Industrializzazione 1936
Eames House Charles & Ray Eames Pacific Palisades, CA (USA)
Industrializzazione 1949
Case Study House #22 Pierre Koenig Los Angeles, CA (USA)
Industrializzazione 1960
Nakagin Capsule Tower Kishō Kurokawa Tokyo (Giappone)
Industrializzazione 1972
Nakagin Capsule Tower Kishō Kurokawa Tokyo (Giappone)
Industrializzazione 1972
Modulo!2,5x4x2,5m
Il sistema aperto Ettore Zambelli
Industrializzazione 1980
Quartiere Il Rigo Renzo Piano Corciano (Perugia, Italia)
Industrializzazione 1982
Si continua a costruire con tecnologie tradizionali
Casa Passiva Brandolini Valdameri Architetti Chignolo d’Isola (Bergamo, Italia)
Industrializzazione 2003
Complesso residenziale Via Cenni Rossi Prodi Associati Milano (Italia)
Industrializzazione 2013
Prefabbricazione su misura
Industrializzazione 2013
CasAselvino AIACE Selvino (Bergamo, Italia)
Industrializzazione 2011
Industrializzazione 2014
Prefabbricazione su misura
T h e a r c h i t e c t w h o proposes to run with technology knows now that he will be in fast company, and that, in order to keep up, he may have to emulate the Futurists and discard his whole cultural load, i n c l u d i n g t h e professional garments b y w h i c h h e i s r e c o g n i z e d a s a n architect. If, on the other hand, he decides not to do this, he may find that a technological culture has decided to go on without him.Reyner Banham, 1960
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Museo Soumaya Fernando Romero Città del Messico
Politecnico�di�Milano�|�Scuola�di�Ingegneria�EdileͲArchitettura�Corso�di�Disegno�dell'Architettura�1�|�Prof.�Marco�Muscogiuri�
07�Ottobre�2014 19
Politecnico�di�Milano�|�Scuola�di�Ingegneria�EdileͲArchitettura�Corso�di�Disegno�dell'Architettura�1�|�Prof.�Marco�Muscogiuri�
07�Ottobre�2014 14
Brickfacade of Keller AG Headquarter Gramazio & Kohler Architects ETH SIA BSA
Pfungen (Svizzera)
Son-O-House NOX / Lars Spuybroek
Son-en-Breugel (Paesi Passi)
Nordpark railway station Zaha Hadid Architects
Innsbruck (Austria)
ICD/ITKE Research Pavilion 2011
Stuttgart (Germania)
TRADIZIONALE Sottrazione
Stampo
INNOVATIVA Stampa3D
Sistemi di produzione Componenti di una stampa3D Materiali Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
FDM
SLS
SLA
DMLSSLM
EBM
LOM
DLP
PP
Componenti di una stampa3D FDM: Modellazione a Deposizione Fusa Materiali Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Estrusore 2 Assi5Display3Filamento 1 Motori6Piano di stampa 4
Componenti di una stampa3D SLA: Stereolitografia Materiali Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
6
1 Laser
2 Assi
3 Serbatoio
4 Motori
5 Liquido
Display
Materiali Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Acrilonitrile Butadiene Stirene
ABS
ARGILLA
CEMENTO
LAYBRICK
Acido Polilattico
PLA
BIOPLASTICA MACROMELT
CIOCCOLATO
SABBIA
!ALUMIDE
!CERAMICA
!POLIAMMIDE
!TITANIO
!ARGENTO STIRLING
!ORO
!OTTONE
!RUBBER-LIKE
!RESINE
!PRIME GRAY
!MULTICOLOR
FDM SLS SLA
slt
Esportazione fileSoftware stampante
Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Modellazione 3D
Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
slt
Esportazione file Software stampanteModellazione 3D
PLAABS
Scelta del materiale
slt
Esportazione file Software stampanteModellazione 3D
PLAABS
Scelta del materiale
Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Configurazione stampante
Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Esportazione file Software stampante
PLAABS
Scelta del materiale Configurazione stampante
Livellamento piano di stampa
Preriscaldamento piano di stampa
Controllo organi di movimento
Caricamento estrusore
Controllo del materiale usato
Configurazione software
Funzionamento Stampanti Applicazioni&Personaggi
Progettazione Produzione
Stampanti Applicazioni&Personaggi
Galileo Smart / Kentstrapper / 799€ ProJet 1500 / 3DSystems / 15000€CubePro Trio / 3DSystems / 3499€
799€ 3499€ 15000€
Applicazioni&Personaggi Sculptify StartUp Ohio (USA)
1kg di filamento (circa 50€) = 3kg di pellets
Meno passaggi nella lavorazione della materia prima
Materiali
ABS
Nylon
HDPE
PLA TPU
EVA HIPS
PC Legno Progetto finanziato su Kickstarter
Applicazioni&Personaggi Sculptify StartUp Ohio (USA)
Applicazioni&Personaggi 3D Weaver Oluwaseyi Sosanya London (UK)
Variazione delle proprietà meccaniche in funzione della maglia di tessitura
Funzionamento Alimentazione di un unico filo passante per un ugello che tesse lungo le coordinate XYZ + estrusione resina siliconi per maggiore stabilità strutturale !
Applicazioni&Personaggi 3D Weaver Oluwaseyi Sosanya London (UK)
Applicazioni&Personaggi Canal House DUS Architects Amsterdam (Paesi Bassi)
Blocchi impilati come mattoncini LEGO Rinforzo: reticolo a nido d’ape In intercapedine: cls alleggerito (fondazioni) e isolamento
Angolo campione: alto 3m x 180kgComplesso di 13 camere in 3 anni
Applicazioni&Personaggi Canal House DUS Architects Amsterdam (Paesi Bassi)
Materiali di stampa
Stampante: KamerMaker 15x10x6m (LxPxH) Volume stampabile: 2,2x2,2x3,5m (LxPxH)
Ulteriori rinforzi in fase di test
bioplastica Macromelt (Henkel) 75% olio vegetale + microfibre
organici (bucce di banana) e di riciclo (bottiglie di plastica)
Applicazioni&Personaggi Canal House DUS Architects Amsterdam (Paesi Bassi)
Applicazioni&Personaggi 3D Print Canal House DUS Architects Amsterdam (Paesi Bassi)
KamerMaker
Applicazioni&Personaggi 10 case da 200m2 WinSun Decoration Design Engineering Co Shanghai (Cina)
24 ore
4800 dollari (circa 3800€)
Dimensioni stampante: 15x10x6,6m (LxPxH)Materiali di stampa (layer-by-layer): cemento ad asciugatura rapida + fibre di vetro
Applicazioni&Personaggi 10 case da 200m2 WinSun Decoration Design Engineering Co Shanghai (Cina)
Applicazioni&Personaggi WASProject Massimo Moretti Massa Lombarda (Italia)
World’s advanced saving project
Materiali di stampa argilla (locale) e sabbia + fibre naturali
Costo -> 0km0 Costo
→0
Applicazioni&Personaggi WASProject Massimo Moretti Massa Lombarda (Italia)
Stampante BigBig Delta fino a 6m di altezza
Applicazioni&Personaggi WASProject Massimo Moretti Massa Lombarda (Italia)
Struttura a 3 assi verticali 3 bracci per il movimento dell’estrusore Tubo della pompa collegato all’ugello !Altri materiali di stampa Ceramica / Cemento / Materiali fluido-densi !Obiettivo Stampante di 10m di altezza !
Applicazioni&Personaggi D-Shape Enrico Dini Pisa (Italia)
Deposizione degli strati: 5mm di sabbia + ossido di magnesioIndurimento: spruzzi di cloro mediante ugelli
Movimento a portale orizzontale
Applicazioni&Personaggi D-Shape Enrico Dini Pisa (Italia)
Applicazioni&Personaggi D-Shape Enrico Dini Pisa (Italia)
Radiolaria
Villa Rocce Una casa tutta di un pezzo
Applicazioni&Personaggi D-Shape: base lunare ESA Foster+Partners London (UK)
Applicazioni&Personaggi D-Shape: base lunare ESA Foster+Partners London (UK)
Modulo tubolareSpazio cupola di supporto alla stampa del guscio
2m x ora fino a 3,5m x ora
1 edificio
Materiale lunare
1 settimana
Applicazioni&Personaggi D-Shape: base lunare ESA Foster+Partners London (UK)
Quale futuro?
Contour Crafting Behrokh Khoshnevis California (USA)
1200mq su 2 livelli in 24 ore
Cemento a presa rapida
+ fibre
Contour Crafting Behrokh Khoshnevis California (USA)
Rapid Construction Real San Fratello Oakland (California, USA)
B
SEZIONE A-A
A
B
A
Politecnico di Milano - Scuola di Ingegneria Edile - Architettura
Corso di Laurea Magistrale in Ingegneria dei Sistemi Edilizi
A.A.
2013/14
Titolo:
Relatore:
Scala
1:20Valentina Pezzotta - Matricola 840882
Profili in alluminio per fissaggiopannelli fotovoltaici
Pannelli fotovoltaicidimensioni 104 x 156 x 6 cm
Doppia lastra in cartongessosp. 1.25 + 1.25 cm
Pannelli osb multistratosp. 1.9 cm
Profilo a C in alluminiodimensioni 3.5 x 4 cm
Pannello prefabbricato "Wood Beton ARIA"composto da:- cappa di cls, sp. 5cm - Rck 400- isolante termico in polistirene estruso,sp. 20 cm - ds. 35 Kg/m³
Trave di colmo in legnodimensioni 25 x 50 cm
Guaina impermeabilizzantesp. 0.5 cm, Rck 400
Feltro di protezione in fibra sintetica immarcescibilesp. 5 mm
Strato drenante e d'areazionesp. 5 cm
Telo filtrante in polipropilene precompresso ed incrudito a caldoresistente alla marcescenza ed alla trazione
Substrato di terriccio per giardini pensili, essenza sedumsp. 7 cm
Trave in legnodimensioni 14 x 20 cm
Travetto in legnodimensioni 6 x 12 cm
Pannello prefabbricato"Wood Beton ARIA"
Cappotto esternosp. 3 cm
Rasatura esternasp. 1 cm
Plinto di fondazione in c.a.
Pannelli osb multistratosp. 1.9 cm
Isolante in lana di rocciasp. 5 cm
Doppia lastra in cartongessosp. 1.25 + 1.25 cm
Magrone di fondazionesp. 10 cm
Vespaio aerato con elementi igloosp. 35 cm
Caldana in calcestruzzosp. 5 cm
Isolante tipo "neopir plus"sp. 8 cm
Massetto di sottofondo impiantisticosp. 13 cm
Pavimento in parquet e riscaldamento elettricosp. 1.5 + 0.5 cm
Davanzale in marmo
Guaina bituminosaimpermeabilizzante, sp. 0.4 cm
Elemento di fissaggiopannello prefabbricato
sp. 3 cm
Assito in legnosp. 3 cm
Travetto in legnodimensioni 10 x 16 cm
Isolante in lana di rocciasp. 4 cm
Scossalina in lamierapreverniciata, sp. 0.08 cm
Scossalina in lamierapreverniciatasp. 0.08 cm
Massetto in c.a.sp. 8 cm
Strato di magronesp. 10 cm
Strato di collasp. 0.5 cm
Piastrelle in gressp. 1 cm
Serramento in legno
Cordolo perimetralein c.a.
Serramento in PVC
Guaina bituminosaimpermeabilizzantesp. 0.4 cm
Complessità
Beekman Tower Frank Gehry New York
Padiglione Barhain EXPO2015 Anne Holtrop + Anouk Vogel Milano (Italia)
Magnetti Building Milano (Italia)
Involucro
3D Printed House 1.0 per il Jin Hai Lake Resort Beijing (Cina) Ronald Rael, Virginia San Fratello, Eleftheria Stavridi, Seong Koo Lee
WAVE Curtain Studio Real San Fratello Oakland (California, USA)
Cantina Gantenbein Gramazio & Kohler Fläsch (Svizzera)
Cantina Gantenbein Gramazio & Kohler Fläsch (Svizzera)
Cantina Gantenbein Gramazio & Kohler Fläsch (Svizzera)
Torri Ex FS Garibaldi Permasteelisa Group Milano (Italia)
Elemento complesso facciata
Sequenza delle fasi di montaggio dell'imbotte per finestre da tetto
1 2 3 4
Strutture
Beast Neri Oxman Museum of Science, Boston (USA)
Calchi in cemento poroso a bassa densità Neri Oxman MIT Media Lab, Cambridge (Massachusetts, USA)
Tessitura 3D Oluwaseyi Sosanya Royal College of Art
London (UK)
Giunto tradizionale
SaldatoSovradimensionato
CostosoScarsa personalizzazione
Giunto innovativo
DMLS
Design sofisticatoComplesso
Personalizzabile
Meno sprechiMigliore gestione delle forze
Leggero
Giunti Arup UK
M-Wall Zachary Schoch The Bot Laboratory
Bot Laboratory, Los Angeles (California, USA)
10 oreABS
- 1,0 metri
NYC Waterfront Construction Competition: elementi strutturali per le banchineD-Shape New York (USA)
NYC Waterfront Construction Competition: rivestimento per pali in legno D-Shape New York (USA)
Sabbia
Quake Column Ronald Rael, Virginia San Fratello Oakland (California)
Honeycomb Brick Brian Peters / DesignLabWorkshop Kent, Ohio (USA)
Building Bytes Ceramica
Picoroco Block Ronald Rael, Virginia San Fratello, Seong Koo Lee Oakland (California)
blocchi da 30,4x30,4x30,4cm
Building Bytes Ceramica
Interlocking Brick Brian Peters / DesignLabWorkshop Kent, Ohio (USA)
Building Bytes Brian Peters
PolyBrick Jenny Sabin Cornell University Design Lab
Ithaca (USA)Leganti: alcool e zucchero
Energie rinnovabili
Fotovoltaico organico National Physics Laboratory UK
Efficienza pari al 13% in giornate con sole coperto
Restauro
Cappella Annie Pfeiffer Frank LIoyd Wright Florida Southern College (USA)
Cappella Annie Pfeiffer Frank LIoyd Wright Florida Southern College (USA)
Cappella Annie Pfeiffer Frank LIoyd Wright Florida Southern College (USA)
Progetto di restauro Jeff Baker (Mesick Cohen Wilson Baker Architects)
Printing Architecture Digital Grotesque (Michael Hansmeyer e Benjamin Dillenburger) Zurigo (Svizzera)
Conclusioni
Habitat imprimé François Brument e Sonia Laugier + Voxeljet VIA 2013 Paris (Francia)
Modulo camera da letto-doccia-spogliatoio 4,65 x 2,20m
Echoviren (Project 387 Residency) Smith|Allen Foresta di Gualala (California, USA)
500 panelli di bioplastica
10.800 ore di stampa
Grazie per l’attenzione Innovazione tecnologica per costruire su misura: dal disegno all’ingegnerizzazione, fino alla produzione “file-to-factory” [email protected] / [email protected] / [email protected] !FaberLab - Tradate, Viale Europa 4a (VA) 21 novembre 14