Il BIM e la Digital Fabrication

15 Marzo 2022

Nel mondo dell’edilizia, dalle grandi opere fino al design di interni, è il Design Computazionale ad alimentare le macchine a controllo numerico per dare vita a nuove possibilità compositive. Il Design Computazionale è una disciplina che combina l’espressione grafica digitale con l’enorme capacità di calcolo degli algoritmi, ed è così in grado di scomporre le forme più ardite e complesse in una serie di elementi più semplici e ripetuti che possano essere prodotti digitalmente. In questo modo è possibile concepire opere di una complessità straordinaria che sarebbero altrimenti impossibili da realizzare con gli strumenti tradizionali.

L’interazione fra manifattura digitale, Design computazionale e BIM, per quanto riguarda l’organizzazione e gestione di tutto il processo, ha di fatto cambiato l’Architettura stessa. Se siete stati a visitare Expo 2015 ve ne sarete fatti un’idea ben precisa.

Analizziamo in cosa consiste questo cambio di paradigma e vediamo alcuni flussi di lavoro tipici legati alla produzione digitale nel mondo dell’architettura e ingegneria.

La stampa 3D

Ci siamo rivolti a TheFabLab, uno dei più noti Fab Lab di Milano (anche se ce ne sono davvero tantissimi) e insieme a loro abbiamo condotto alcune prove di produzione digitale.

L’applicazione più immediata è la stampa 3D: con il BIM abbiamo a disposizione modelli 3D molto ben fatti e costantemente aggiornati e non è per nulla complicato ottenere un file da mandare in stampa. Archicad esporta nativamente nel formato .stl, lo stesso brevettato da Chuck Hull nel lontano 1986. È opportuno semplificare il modello per eliminare le stratigrafie e altri dettagli che sono ininfluenti o controproducenti ai fini della stampa.

A seconda della tipologia di stampante utilizzata, bisogna considerare alcuni fattori quali lo spessore di alcuni elementi sottili come parapetti e vetri che è preferibile, nel caso delle comuni stampanti a filamento, ottenere con altri metodi. Bisogna poi adottare una strategia di scomposizione del solido in diverse parti per ottimizzare il lavoro delle macchine. Nel caso della copertura a falde di un modellino di casa, ad esempio, sarà opportuno stamparla come pezzo a parte girandola in verticale. Il software della stampante generalmente riconosce quando è conveniente ruotare il verso della stampa e procede automaticamente ad orientarla per ottimizzare le prestazioni della macchina.

Se invece utilizzassimo una stampante SLS non dovremmo fare nulla di tutto ciò e potremmo stampare tutto in un unico pezzo, compresi gli interni e gli arredi. Nel caso che il modello sia troppo grande, dovremmo semplicemente scomporre il solido 3D in parti da congiungere successivamente.

In questo caso abbiamo optato per la stampa di una sezione del modello, il che ha permesso di stamparla in un’unica porzione. Una volta esportato il file nel formato STL, notate come il software l’ha automaticamente ruotato per lavorarlo in orizzontale anziché in verticale, il che ha permesso di non usare supporti provvisori. Per completare il lavoro si possono aggiungere dei fogli di acetato per le vetrate e un profilo tondo in alluminio o legno per il pilastro.

La stampa 3D permette la realizzazione di parti altrimenti impossibili da ottenere coi metodi tradizionali: riuscireste a realizzare il plastico di questa architettura? Se si, in quanto tempo?

Il salto dalla stampa in scala ridotta alla stampa in dimensioni reali di edifici e infrastrutture è ormai prossimo e lo testimoniano le numerose sperimentazioni in questo settore.