La stampa 3D e il progetto di ristrutturazione del Museo Messicano a San Francisco

Case Study del museo messicano esamina l’uso della stampa 3D nel settore edile

Benjamin Jodis, un ricercatore della  California Polytechnic State University , ha recentemente scritto un case study, intitolato ” Analizzando i vantaggi dell’utilizzo della stampa 3D sul progetto di ristrutturazione del Museo Messicano a San Francisco, in California “, su un caso d’uso specifico della stampa 3D nella costruzione industria. La stampa 3D è adatta per la costruzione , in quanto può richiedere un rendering virtuale dettagliato di una struttura e produrne un accurato modello fisico.

Tuttavia, l’utilizzo non è ancora diffuso nella costruzione. Ciò potrebbe essere dovuto a diversi motivi, come ad esempio budget limitati che inibiscono la sperimentazione o una resistenza al cambiamento.

L’abstract del case study recita: “L’uso della stampa tridimensionale (3D) non è ancora diffuso in tutto il settore delle costruzioni. Anche se ci sono stati alcuni usi, ognuno è stato piccolo e relativamente sperimentale, tuttavia, un progetto di ristrutturazione in corso al Museo Messicano nel centro di San Francisco ha utilizzato la stampa 3D per aiutare nel coordinamento del design. ”
Shoring 9 ‘muro verticale
Webcor Builders, l’appaltatore generale del progetto del museo messicano , ha capito che potrebbe esserci un possibile problema quando si versa una sezione della fondazione. Due pareti verticali di cemento alte nove metri che circondano il pozzo dell’ascensore potrebbero minacciare il budget e il programma del progetto, con potenziali problemi riguardanti la costruibilità, il puntellamento e l’impermeabilità.

Un appaltatore generale per un progetto di costruzione commerciale porterà via, in media, ovunque dal profitto del 3-5% a un lavoro. I costruttori di Webcor, con un budget di $ 500 milioni sul progetto del museo, potrebbero guadagnare da $ 15-25 milioni se tutto va bene. Ma ogni sorta di cose può far sì che i progetti richiedano più tempo di quanto inizialmente previsto, come la diminuzione della produzione, i danni liquidati, le spese di ritorno, la lenta elaborazione dei documenti, gli ordini di modifica del proprietario e, in questo caso, i muri di cemento.

“Lo scopo di questo case study era di analizzare come l’utilizzo di un modello stampato in 3D abbia giovato al costo e al programma del progetto del museo messicano”, ha scritto Jodis. “Per fare questo, la ricerca qualitativa è stata condotta attraverso diverse interviste con professionisti del settore strettamente legati a questo progetto. Le interviste iniziali sono state condotte con un individuo direttamente responsabile dell’implementazione di questo modello 3D sul progetto. ”
Jodis ha osservato come è stata utilizzata la stampa 3D durante il progetto per aiutare con il processo di progettazione, quanto è stato utile il modello stampato in 3D e le possibili espansioni sull’uso della tecnologia.

Modello stampato in 3D della base di scavo della lastra utilizzato nel progetto.
“La decisione di utilizzare un modello stampato in 3D non è una procedura standard di fronte ai vincoli di progettazione”, ha scritto Jodis. “Tuttavia, l’implementazione del modello 3D si è dimostrata vantaggiosa su più fronti e ha aperto la porta a più innovazioni relative alla stampa 3D nel settore delle costruzioni”.
Jodis ha anche condotto interviste con altri professionisti del settore non collegati al progetto del museo per determinare quale potenziale stampa 3D ha nella costruzione, come potrebbe adattarsi per essere utilizzato di più nel settore e il più grande inconveniente di utilizzare la tecnologia.

“Originariamente costruito nel 1975, l’edificio principale del museo subirà un’enorme trasformazione, compreso il retrofitting sismico, misure di sicurezza migliorate e una revisione estetica”, ha scritto Jodis sul Museo messicano. “Inoltre, una torre residenziale a uso misto di quarantacinque piani sarà eretta adiacente al museo esistente. Durante la progettazione delle fondamenta per la nuova torre, è stato scoperto che sarebbe stata necessaria una coppia di pareti verticali di nove piedi attorno alla base del pozzo dell’ascensore. ”
Queste due pareti rappresenterebbero un grosso problema, a causa della loro geometria, delle condizioni del terreno, dell’impermeabilizzazione attorno agli spigoli vivi delle pareti e della profondità di scavo richiesta. Dopo numerosi incontri, in cui i team di progettazione hanno utilizzato modelli BIM 3D per facilitare la visualizzazione, Webcor Builders e gli altri appaltatori hanno deciso di stampare Shapeways in 3D un modello in plastica 12,75 “x 12,33” x 2 “della base di scavo della lastra, in ordine per “alleviare alcuni ostacoli di comunicazione e progettazione che l’appaltatore stava anticipando”.

“Chris Kiteas, un ingegnere di progetto per Webcor Builders, è stato responsabile della portata concreta del progetto e del corrispondente diretto con i team di progettazione durante questi sforzi di coordinamento. Ha notato che la cosa più grande di cui la gente si stava ancora coinvolgendo era semplicemente quella di poter visualizzare chiaramente il modello “, ha spiegato Jodis nel case study. “Durante una riunione mensile del personale, Chris ha proposto di stampare la lastra di fondazione di base stampata in 3D per facilitare la progettazione e il coordinamento di questa lastra, e poco dopo ha iniziato a ricercare aziende in grado di stampare qualcosa di simile in modo tempestivo.”
Il modello stampato in 3D ha dato a tutti un modo migliore per descrivere i propri vincoli di progettazione e, dopo una sola riunione, tutti i problemi di visualizzazione erano spariti.

“La possibilità per i progettisti di realizzare rapidamente prototipi delle loro soluzioni proposte per testare e perfezionare, tutto in un singolo incontro ha tagliato un sacco di tempo in attesa di risposte via email da una parte o dall’altra”, ha spiegato Jodis. “La presenza del modello fisico durante queste riunioni di coordinamento ha drasticamente migliorato la produttività del team di progettazione e permesso loro di raggiungere una risoluzione molto più veloce di quanto questo problema avrebbe probabilmente avuto se gli approcci iniziali fossero rimasti costanti”.
Utilizzando il modello stampato in 3D, il team del Museo messicano ha trovato un modo per aggirare le due pareti.

Mentre il modello 3D BIM e il modello fisico 3D stampato sono stati utilizzati solo per una piccola parte della struttura generale, e uno non permanente, hanno contribuito a evitare una battuta d’arresto più ampia. L’idea di utilizzare una rappresentazione fisica, anziché solo rendering virtuali, può anche evidenziare ulteriori possibilità di stampa 3D nel settore delle costruzioni, come il calcestruzzo come materiale di stampa 3D, velocizzando la richiesta di informazioni e i processi di submittal per i progetti, facendo scala modelli e produzione di strumenti personalizzati.

Be the first to comment on "La stampa 3D e il progetto di ristrutturazione del Museo Messicano a San Francisco"

Leave a comment