Cómo el Taller de Construcción Renzo Piano crea modelos arquitectónicos con impresión 3D

El Renzo Piano Building Workshop (RPBW) fue fundado en 1981 por Renzo Piano con oficinas en Génova, Italia, y París, Francia. RPBW está dirigido por 9 socios, incluido su fundador y premio Pritzker, el arquitecto Renzo Piano.

El estudio emplea permanentemente a unos 110 arquitectos junto con otros 30 empleados de apoyo, entre los que se encuentran artistas de visualización en 3D, modelistas, archiveros y personal administrativo y de secretaría.

RPBW tiene una amplia experiencia de trabajo en equipos multidisciplinares en proyectos de construcción en Francia, Italia y el extranjero. Han realizado con éxito más de 140 proyectos en todo el mundo.

Como arquitectos, los equipos se implican en los proyectos de principio a fin. Suelen proporcionar servicios completos de diseño arquitectónico y servicios de consultoría durante la fase de construcción. Sus habilidades de diseño van más allá de los meros servicios arquitectónicos: su trabajo también incluye servicios de diseño de interiores, urbanismo y servicios de diseño urbano, paisajístico y de exposiciones.

Siga leyendo para aprender de Francesco Terranova y Dimitri Lange, modelistas de la oficina de RPBW en Génova, cómo crean complejos modelos arquitectónicos utilizando una combinación de herramientas tradicionales y tecnologías digitales como la impresión 3D.

Diseñar para construir

En RPBW se hace hincapié en el «diseño para construir», para garantizar desde el principio que cada detalle funcione y represente al edificio final hasta el más mínimo detalle. Para cada proyecto, se realizan cientos de modelos a gran y pequeña escala en los talleres de RPBW para probar diferentes propuestas.

Estas maquetas son una parte esencial del flujo de trabajo de los arquitectos. A menudo se reúnen en torno a las maquetas de los nuevos proyectos para debatir diferentes ideas sobre partes del diseño.

«A veces, la diferencia es muy, muy pequeña. Por ejemplo, un borde es más suave que el anterior. A la escala en la que trabajamos, ni siquiera sé cómo pueden verlo», dijo el Sr. Terranova, sonriendo.

Francesco Terranova y Dimitri Lange, modelistas de RPBW. Para cada proyecto, hacen cientos de maquetas a gran y pequeña escala para probar diferentes propuestas.

A menudo, los arquitectos realizan directamente cambios en los modelos, que luego pueden reproducir en CAD. Cada pocas semanas, los clientes también acuden al estudio para que les pongan al día sobre los proyectos, donde las maquetas juegan un papel crucial ayudando a hacer tangibles las actualizaciones.

«Nuestros modelos cambian cada día, o incluso cada hora. Como los arquitectos cambian el proyecto muy rápidamente, la mayoría de las veces no tenemos tiempo suficiente para hacerlo a mano. Por lo tanto, tenemos que encontrar una manera de hacerlo más rápido», dijo el Sr. Terranova.

Los modelistas de RPBW utilizan una impresora SLA Form 3 para acelerar la producción de modelos a escala.

Cómo se hacen los modelos a escala

«Normalmente empezamos a imprimir el modelo a escala en papel para entender el tamaño real del modelo. Si tenemos una maqueta de 1 metro por 1 metro, tenemos que entender cómo dividirla porque muchas veces, si la maqueta es demasiado voluminosa para ser trasladada o transportada, hay que pensar en construirla ya dividida en dos o más piezas, para volver a montarla una vez que llegue a su destino», dijo el señor Terranova.

Los creadores de maquetas utilizan una combinación de herramientas tradicionales para fabricarlas a mano, así como herramientas digitales como impresoras 3D, fresadoras CNC y cortadoras láser para crear diversas piezas.

La impresión 3D es ideal para geometrías que no son fáciles de realizar a mano; esferas y superficies curvas, por ejemplo.

«La mayoría de las veces, un modelo se realiza utilizando todas estas tecnologías juntas. Por ejemplo, para la base del modelo, a menudo es mejor y menos costoso utilizar la máquina CNC y materiales duros. Algunos edificios se fresan con CNC y se cortan con láser», dijo el Sr. Terranova.

«A veces, tienes alguna geometría que no es fácil de hacer a mano, por ejemplo, esferas y superficies curvas. Hacerlas a mano es casi imposible, o tienes que dedicar algo así como una semana en lugar de unas pocas horas. Pero si lo imprimes en 3D, por supuesto, puedes hacer exactamente lo que ves en el archivo 3D. Intentamos utilizar las impresoras 3D tanto como podemos para facilitar nuestro trabajo.

Francesco Terranova

Impresión 3D de modelos arquitectónicos: Una guía para la estrategia de modelado y el flujo de trabajo del software

Este libro blanco cubre cómo tomar decisiones de modelado inteligentes, desde la elección de la escala hasta el diseño para el montaje y el post-procesamiento, y cómo utilizar estas estrategias en los ecosistemas de software comunes.

Los creadores de maquetas también utilizan la impresión 3D para piezas intrincadas como escaleras y árboles, cuya fabricación a mano llevaría mucho tiempo. Por ejemplo, imprimieron en 3D las complejas juntas de las columnas para la maqueta del nuevo puente de la autopista San-Giorgio de Génova, que ha sustituido recientemente al puente Morandi que se derrumbó hace dos años.

Los constructores de maquetas combinan diferentes tecnologías para crear los modelos a escala. Las piezas intrincadas, como los árboles de este modelo, se imprimieron en 3D en una impresora Formlabs, mientras que otras piezas se fresan con CNC, se cortan con láser o se hacen a mano.

«Hicimos modelos para el Academy Museum of Motion Pictures de Los Ángeles. Tiene una forma de esfera prensada. Este museo ha cambiado, creo, cientos de veces. Cada día teníamos que hacer otra maqueta, cambiándola sólo un poco de la anterior. La única manera de hacerlo tan rápido era imprimirlo en 3D. Lo bueno es que podemos poner en marcha la impresora por la noche, y cuando volvemos por la mañana, encontramos el modelo hecho. Así no perdemos tiempo durante el día».

Francesco Terranova

Aunque los arquitectos utilizan el software CAD Autodesk Revit para crear archivos digitales, éstos no siempre pueden utilizarse para crear directamente las maquetas físicas.

«Lo que exportan no está listo para nosotros. Los edificios están completos con todo; tuberías, grifos, muebles, etc. No necesitamos estos detalles en una maqueta. Así que tenemos que limpiar el archivo y también tenemos que tener en cuenta los espesores que podemos utilizar. Por ejemplo, una pared de 10 cm de grosor, en una escala de 1 a 200, se convierte en 0,2 mm. Eso no funciona en las máquinas, así que tenemos que gestionar los archivos y adaptar el modelo 3D», dijo el Sr. Terranova.

Los archivos digitales para las impresoras 3D también deben tener una superficie de volumen cerrado. Algunos diseños pueden corregirse automáticamente, pero a menudo los constructores de modelos tienen que volver a dibujar todo el modelo.

Elegir la tecnología de impresión 3D adecuada

El estudio de construcción de modelos de Génova consiguió su primera impresora 3D hace seis años. Desde entonces, han ampliado su flota a tres máquinas, con tres tecnologías diferentes, y también han probado muchas más.

«Hace seis años, empezamos con una máquina basada en polvo [que utiliza tecnología de chorro de aglutinante]. No era muy útil porque era muy sensible a la humedad y la precisión no era la que necesitábamos. Así que pasamos a la Form 2, [que utiliza tecnología de impresión 3D por estereolitografía (SLA)]. Luego, añadimos una 3D Systems [impresora de chorro de material de gran formato] que imprime con la resina. Y también tenemos una pequeña impresora 3D FDM que trabaja con PLA y ABS», dijo el Sr. Terranova.

«Lo que apreciamos mucho con las máquinas de Formlabs es la solidez y la resistencia del material, y también la precisión de los modelos. Las resinas Formlabs, una vez impresas, son muy fáciles de lijar. Eso es algo muy bueno porque siempre tenemos que pintar el modelo. Incluso si usamos resina blanca, el blanco no es exactamente el mismo que usamos con nuestros modelos. De hecho, tenemos que pintar el modelo hecho con impresoras 3D y también el resto del modelo hecho con las máquinas CNC y otras herramientas. Así que es muy útil que podamos lijarlo fácilmente», dijo el Sr. Terranova.

Las piezas impresas en 3D se lijan y pintan para que coincidan perfectamente con el estilo de la maqueta.

«Con la impresora 3D FDM, no tenemos absolutamente la misma precisión. Vemos todas las líneas de las capas, y para nosotros, no es un buen resultado. La impresora de 3D Systems es muy precisa y para los modelos de detalles arquitectónicos a gran escala (1: 5, 1:10), es útil. Pero el material no es tan sólido después de limpiarlo. Por ejemplo, si imprimimos árboles en 3D con esa máquina, al cabo de medio día o menos, los árboles se caen. Parece que se derriten», dijo el Sr. Terranova.

Más recientemente, el estudio también actualizó su Form 2 a la más reciente impresora SLA Form 3 de Formlabs, que les ha permitido imprimir algunos de los modelos más complejos, a la vez que han ahorrado tiempo en el posprocesamiento.

«Los árboles eran un gran problema porque son muy frágiles, muy finos. Intentamos hacerlo con la Form 2 [y las otras impresoras, pero se rompían]. Con la Form 3, no tenemos el mismo problema y nos permite imprimir árboles en 3D. Quitar los soportes con la Form 3 también parece ser más fácil, porque podemos usar soportes más pequeños», dijo el Sr. Terranova.

El futuro de la fabricación de modelos

El estudio de Génova trasladó recientemente su Form 2 a la oficina de Nueva York, por lo que ahora las tres oficinas de RPBW utilizan impresoras 3D para la elaboración de modelos. El Sr. Terranova y el Sr. Lange esperan que el uso de herramientas digitales también fomente el intercambio de conocimientos entre las oficinas.

El Sr. Terranova también cree que en el futuro las impresoras 3D serán herramientas esenciales en la mayoría de los talleres y estudios de arquitectura.

«Creo que es el futuro, sin duda. Antes hay que hacer algunos cambios para que todos los modelistas puedan utilizar esta tecnología. Por ejemplo, el precio tiene que bajar. Pero [Formlabs] ya ha dado este paso», dijo el Sr. Terranova.