3D печать для озеленения городов

3D печать привлекает интерес пользователей во многих областях благодаря своему потенциалу не только для цифровизации производства, но и для создания более устойчивых условий производства. Например, в настоящее время существует ряд проектов с использованием природных материалов, включая глину, почву, пищевые отходы, кофе и многое другое. Аддитивное производство позволяет преобразовывать эти материалы путем их переработки или получения из природы, а также использовать такие материалы для различных проектов.

Urban Reef - с заботой о природе

Голландский стартап Urban Reef, который объединил передовые технологии, 3D печать и натуральные материалы, представляет решение для создания более зеленых и гостеприимных городов. Компания разработала структуры под названием «Рифы», которые помогут в озеленении городов завтрашнего дня, обеспечивая решение проблем изменения климата и сокращения загрязнения.

Макс Латур, один из основателей Urban Reef и компьютерный дизайнер имеет образование архитектора. Он начал свое обучение на факультете архитектуры Технического университета Эйндховена, где впервые познакомился с 3D печатью. После получения степени бакалавра он поступил в Технический университет Делфта на степень магистра, где углубился в особенности архитектурного дизайна.

Первоначально Макс был одержим созданием органических форм, но это быстро переросло в интерес к естественным морфогенным процессам и возможности их воплощения в инструментах дизайна. Именно это в конечном итоге породили то, чем является Urban Reef сегодня.

Миссия Urban Reef

Urban Reef начинался как небольшой эксперимент, инициированный Максом Латур и Пьером Оскам. Докторские исследования Пьера Оскама были посвящены ренатурации заброшенных городских пространств, изучению меняющегося положения человека в природной сфере и философскому контексту этого явления. По окончании докторской степени он захотел реализовать одну из своих идей и обратился в Лабораторию робототехнического строительства Технического университета Делфта.

Создатели Urban Reef решили провести небольшой автономный эксперимент, в рамках которого напечатали на 3D принтере серию прототипов и поэкспериментировали с 3D печатью кофе, мицелием и семенами. Эти эксперименты оказались успешными и подтвердили потенциал подходов.

Концепция «Рифов»

Рифы — это структуры, которые повышают экологический потенциал, приспосабливаясь к разнообразию условий. Разнообразие взаимосвязанных пространств возникает из-за геометрической сложности, которая способствует созданию разного микроклимата из-за различий в размере, форме и ориентации относительно солнца, ветра, дождя и т. д. В конечном итоге это приводит к созданию потенциальных мест обитания для широкого круга организмов. Цель состоит в том, чтобы создать условия, которые позволят городским экосистемам процветать автономно, с минимальным вмешательством и решимостью человека или без необходимости использования активных систем.

Конкретным применением этой концепции является Rain Reef. Эти конструкции специально разработаны для подключения к водосточной трубе, собирающей и удерживающей дождевую воду. Пористость материала позволяет дождевой воде пассивно распределяться по поверхности рифа, позволяя водорослям и мху расти прямо на нем. Этот процесс не только создает среду обитания и удерживает дождевую воду, но также помогает увлажнять и охлаждать воздух за счет испарения и транспирации, борясь с парниковым эффектом.

Натуральные материалы Urban Reef

В своем стремлении интегрировать устойчивые практики в городскую архитектуру Urban Reef применил раздвоенный подход к исследованию материалов и разработке их применений. Такое разделение позволяет компании внедрять жизнеспособные и применимые решения, постоянно изучая и продвигая материалы на биологической основе.

Для нынешних конструкций компания выбрала керамику в качестве основного материала из-за ее относительной долговечности и совместимости с искусственной средой. Керамика не только широко распространена в строительстве, она также обладает свойствами, важными для проектов озеленения: обрабатываемость, пригодность для печати и пористость. Последнее препятствие, которое необходимо было преодолеть, — это необходимость наполнения форм питательным грунтом. Именно здесь исследования материалов становятся ключевыми.

В краткосрочной перспективе Urban Reef концентрируется на использовании местных ресурсов для сокращения выбросов углекислого газа. Прекрасным примером этого является сотрудничество с Blauwe Bagger, где компания стремится использовать местные земснаряды. Blauwe Bagger может добывать глину из драги (например, со дна реки или озера), превращая этот богатый ресурс в ценный строительный материал. Поступая таким образом, Urban Reef стремится снизить воздействие на окружающую среду, связанное с поиском и транспортировкой материалов, а также повысить цикличность производственного процесса.

В долгосрочной перспективе компания хочет заменить глину материалом на биологической основе, предпочтительно с органическим процессом отверждения. Для экспериментов с этими материалами исследователи обычно сотрудничают со специалистами-партнерами, обладающими специальными знаниями об этих материалах. Например, с Junai.earth для печати с использованием оливковых косточек, раковин устриц и альгината. Вместе с Lindey Cafsia компания также печатала с использованием органических удобрений. Цель Urban Reef — в конечном итоге заменить керамику материалами из биологического сырья.

Будущее городской архитектуры и 3D печать

С точки зрения Urban Reef, в будущем архитектура выйдет за рамки традиционных границ и станет динамичным, живым элементом экосистем. Такое видение заключается не только в интеграции зеленых насаждений в городскую среду, но и в переосмыслении самой сути того, какой может быть городская среда. Urban Reef представляет себе будущее, в котором здания и городские конструкции будут гармонировать с природой, активно способствуя биоразнообразию, устойчивому развитию и устойчивости окружающей среды.

В будущем 3D печать потенциально сыграет основную роль, действуя как инструмент для реализации этих задач. Потенциал 3D печати в архитектуре заключается в ее способности создавать сложную геометрию и замысловатые конструкции, которые ранее были невозможны или попросту неосуществимы для производства с помощью традиционных методов строительства. Эта возможность открывает новые границы для архитектурных инноваций, особенно при использовании в стратегиях вычислительного проектирования.

В будущем городское озеленение будет гармонично вписываться в условия окружающей среды и использовать существующие ресурсы, такие как солнечное излучение, дождевая вода и другие. Эта архитектура будет по своей сути естественной с материальной, морфогенной и экологической точек зрения, а, следовательно, и эстетической. Это также приведет к достаточному количеству зеленых зон, которые в настоящее время необходимы для поддержания желаемого уровня комфорта городских жителей.

Планы Urban Reef на будущее

В настоящее время компания имеет возможность изготавливать отдельно стоящие скульптурные конструкции. Это дало Urban Reef свободу итеративно экспериментировать с различными стратегиями проектирования и оценивать их возможности.

В настоящее время компания реализует пилотные проекты в сотрудничестве с партнерами, такими как строительные компании, архитекторы и муниципалитеты. Эти проекты оцениваются с точки зрения экологии, функциональности и востребованности. Уроки, извлеченные из этих оценок, направляют будущее развитие Urban Reef в сторону городов, которые активно заботятся об экологии и окружающей среде.

Итог

3D печать — это не просто инструмент для создания традиционных проектов с использованием новых технологий; это источник беспрецедентных возможностей в проектировании и производстве. На примере компании Urban Reef можно увидеть, как аддитивное производство интегрируется в городскую архитектуру и проекты озеленения.

Наши предыдущие статьи: