3D-print: – Arkitekten får frihet

Broen som pilot 

Broen i 3D-printet betong fikk ikke plass i Arkitekturs nye bronummer, som ble lansert forrige torsdag, men broen er først og fremst et pilotprosjekt for å teste ut ny teknologi og bruken av 3D-print, for å se hvordan den tåler vær og vind, og bruk i et område med mange mennesker.

Broen er et samarbeid mellom Statsbyggs innovasjonsavdeling ByggBOKS, Veidekke, Norconsult, Mechatronics Innovation Lab (MIL) og Additive. 

– I tillegg til å bygge ny campus skal vi også flytte grenser og teste ut ny teknologi. Statsbygg ønsker å utforske ny teknologi for å kunne bidra til å løse noen av de utfordringene vi som byggebransje står overfor, sier Johan Arnt Vatnan, prosjektdirektør i Statsbygg under åpningen, ifølge en pressemelding.

Tidlig interesse for 3D

Adrian Brun har jobbet med 3D-print siden han begynte på arkitektutdanningen for ni år siden. Allerede første semester ved Det Kongelige Danske Kunstakademi (KADK) i København ble han ansatt som 3D-printansvarlig ved skolen, og parallelt med studiene vant han en internasjonal konkurranse i 3D-printet betong og ledet printingen av et bolighus i Holstebro for 3D-selskapet COBOD. Han ble ferdig utdannet arkitekt i 2022.

Broen på Gløshaugen kom etter flere års dialog med Veidekke og Statsbygg, som endte med at Brun fikk i oppdrag å utrede 3D-printede broer for dem. Han har også vunnet Statsbyggs anbud om å 3D-printe et hus – et prosjekt som foreløpig er satt på vent. 

– Første gang jeg så en liten 3D-printer lage komplekse geometrier med organiske former, ble jeg fascinert av potensialet. Som arkitekt lurer man på hvordan man kan overføre håndtegninger, konsepter og design som ikke passer til standard støpemetoder og konvensjonelle byggemetoder. Med 3D-print er det mulig å få dette til i stor skala og i tillegg automatisere byggeprosessen, sier Brun.

Printe igjen, og igjen

Designet og sluttproduktet bestemmes i den digitale designprosessen, med utgangspunkt i type printer og materiale for produksjon, forklarer Brun.

– Da kan vi simulere belastninger og generere geometrier som kun har materiale der det trengs.

Dette resulterer ofte i organiske, materialbesparende former, forklarer han. Samtidig kan tekniske løsninger som armering eller VVS integreres.

– Deretter kan vi håndtegne ornamentikk i 3D, enten med penn på touchskjerm eller som digital skulptør i VR, og disse modellene blir millimeterpresise produksjonsfiler for 3D-printeren. Når vi først har modellen klar, kan vi printe den igjen og igjen veldig effektivt, og trene AI-modeller på geometrien vi samler opp per prosjekt.

«Gratis» organiske former

Hvorfor denne fascinasjonen for 3D-print? For Brun handler det om at printeren ikke bryr seg om designet er rett eller kurvet. Dermed blir kompleksitet og organiske former noe som er «gratis», forklarer han.

Alt kan tilpasses størrelse, kanaler for tekniske fag, armering og unike design uten ekstra kost.

– Det muliggjør skreddersøm og tilpassede geometrier på en skalerbar måte. Vi printer betongen direkte, noe som fjerner forskaling og støpeprosess. Da kan vi designe slanke, organiske digitale modeller som 3D-printeren leser direkte for produksjon.

Dette åpner opp for uendelige muligheter, mener han. 

– I første omgang får du runde hjørner, som både er materialbesparende og gir et mykere, organisk uttrykk. I Danmark har jeg tegnet et forslag til en fasade som speiler et fjellandskap. Du kan bruke en logo, et symbol eller ta bilde av nær natur og lage et 3D-relieff i fasaden. Jeg er opptatt av å overdrive og ta i litt, bare for å vise alle mulighetene, sier Brun.

Estetikk fra printeren

– Ligger det ikke en estetikkdebatt på lur her også? Det er lett å se for seg alt fra arkitekturopprørere og tradisjonelle arkitekter som vil hegne om håndverket, som kritiske til denne 3D-print-estetikken?

– Jeg opplever positive reaksjoner på mitt organiske designuttrykk. Ideelt kunne man gått tilbake i tid hvor håndverket sto mer sentralt, men det lar seg ikke gjøre. Da må vi ta i bruk nye metoder. Å kunne tegne for hånd digitalt og mate det til en 3D-printer for millimeterpresis produksjon, er for meg en skalerbar måte å fremheve håndverket på, selv om det produseres med en printer.

Til tross for automatisering er det også behov for fysisk arbeidskraft, understreker Brun.

– Det er fortsatt behov for to-tre personer. En for å styre printeren, en for å mate pumpen med betong, og ideelt en eller flere for å kjøre truck, legge inn armering og andre manuelle oppgaver på arbeidsplassen. Det er mye stolthet i å perfeksjonere dette arbeidet også.

– Arkitekten får frihet

Brun mener 3D-printing også bør inn i den pågående debatten om arkitektur, estetikk og økte byggekostnader.

– Det finnes nok arkitekter som kan tegne fine bygg. Jeg tror problemet ligger i prosjekteringen og produksjonsmetodene vi er begrenset til. Det er et strukturelt problem, som krever at vi tester nye måter å bygge på, og utvikler kompetanse til å gjennomføre unike prosjekter på en effektiv måte.

Det han savner i bransjedebatten er bevissthet om hva denne teknologien tilbyr.

– Med 3D-printer kan vi få en helt ny måte å bygge på. Det er skalerbart, og vi kan integrere både funksjon og estetikk på en mye enklere måte enn i dag. Har man først gjort det én gang, kan man repetere det så mange ganger man vil. Arkitekten får frihet, entreprenøren får stolthet og reduserte kostnader, og byggherren får skreddersømmen man ønsker, avslutter han.