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增材制造技术在建筑设计中的应用:3D打印建筑模型实现实时交流与改进

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:图7-23 盲人借助增材制造技术“看到了”自己家的房子由于建筑设计的日益复杂,传统的模型制作已经不能满足设计师的需求。而3D打印的建筑模型则恰有可以实现在项目设计过程中实时交流想法并改进的优点,在与客户沟通的过程中是非常必要的。图7-24为Rietveld Architects公司利用增材制造技术制作的建筑模型。图7-25 根据Google街景地图借助3D打印技术制造的芝加哥城区模型图7-26 利用增材制造技术制作的建筑模型图7-27 利用增材制造技术制作的可穿在身上的建筑模型

增材制造技术在建筑设计中的应用:3D打印建筑模型实现实时交流与改进

路易斯维尔大学增材成型中心为一个行动困难的盲人制作了一个房子的SLS模型。这位名叫Patrick Henry Hughes的盲人今年19岁,在克服了重重困难之后成为了一名音乐家,他的努力激励了周围所有人。为了使行动不便的Hughes“看得到”自己家房子的样子,“Extreme Makeover”节目组用7天时间利用增材制造技术为他重建了他家房屋的模型。图7-23是Hughes家的房子三维数据模型和SLS模型。

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图7-23 盲人借助增材制造技术“看到了”自己家的房子

由于建筑设计的日益复杂,传统的模型制作已经不能满足设计师的需求。在国外,增材制造技术已经成为建筑设计师不可或缺的工具。制作建筑模型的目的一般只有一个,那就是交流。使用增材制造技术打印建模模型,可以达到以下目标:

1)赢得项目。赢得更多的建筑项目有很多途径,其中非常重要的一点就是要有好的设计理念并且能够把这种理念展现出来,3D打印模型在这点上是非常实用的。一般来说,人们需要花费大量的时间看图样以了解一项建筑设计。而通过平面图样想象出建筑的三维形象的能力却往往需要大量的训练和经验才能获得。3D效果图对于这点有些许帮助,但是也有它的局限性。3D效果图的不容忽视的缺点就是,它仅仅只是作品最后的外观照片而已,所以整个想法就定形了,反而失去了更多的改进空间。而3D打印的建筑模型则恰有可以实现在项目设计过程中实时交流想法并改进的优点,在与客户沟通的过程中是非常必要的。

2)初步设计之整体规划。一个建筑物不可能自己矗立起来,它总是有背景的。即使它矗立在空旷的土地之上,这片土地也是它的背景。一项好的设计必然是将此考虑在内,并且对此做出处理。因此在建筑群初步设计阶段,设计师必须充分考虑好这些。做到这点的一条非常好的途径就是通过3D打印技术制作建筑全景式模型,比如可以随意转换组合的模型。这样做的优点在于,你只需要通过不同的组合来改变设计规划,不需要反复从头开始。

3)建设细节规划。随着建筑项目的进度,3D模型的性质也变了。之前已经确定了初步的宏观想法,紧接着便要优化细节了。室内设计往往涵盖了硬件、表面材料和装饰材料。设计师需要使用3D打印机制作出1:1的等比例的专门设计的室内特征模型,作为向客户展示并确认设计是否真的符合客户心意的方式。

Rietveld Architects公司于1994年成立于纽约市,因其提供大规模、创新的商业和住宅空间而享誉整个美国和欧洲。手工方式构建这些模型通常需要两名员工花上超过两个月的时间来切割、装配和修整由硬纸板、泡沫板和树脂玻璃构成的组件。手工制作这些复杂零件所花费的时间和费用决定了这些模型不够精细,创造力有限,因此有时展示的模型没有能充分突出其设计的卖点。而增材制造技术的应用使快速制作高精细度和准确性的模型成为可能,更好地诠释了设计师们的设计理念。图7-24为Rietveld Architects公司利用增材制造技术制作的建筑模型。

芝加哥建筑协会与Google街景地图合作,使用3D打印技术,将原本只能从计算机或手机屏幕上瞧到的Google街景地图做成三维模型(见图7-25),并向市民和游客免费开放。除了让市民和游客更直接地熟悉芝加哥的城市风貌,该模型也为设计师和建筑师使用3D打印技术来展示他们的作品指明了方向。

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图7-24 Rietveld Architects公司利用增材制造技术制作的建筑模型

图7-26为设计师们利用增材制造技术制作的其他一些各种各样的建筑模型。图7-27为采用增材成型技术制造的可以穿在身上的建筑模型。

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图7-25 根据Google街景地图借助3D打印技术制造的芝加哥城区模型

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图7-26 利用增材制造技术制作的建筑模型

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图7-27 利用增材制造技术制作的可穿在身上的建筑模型

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