ArchitectuurNL 03 2016 – pag. 58

ArchitectuurNL 03 2016 – pag. 58

Door: | 29-04-2021

verbinding kunnen blijven staan. Om vrijheid
aan de opdrachtgever en fabriekseigenaar
te geven tijdens het ontwerpproces, is een
computerprogramma geschreven waar dit
hangende net gemakkelijk gesimuleerd kan
worden en de fabriek in 3D schets kan worden
weergegeven. Wanneer het ontwerp voldoet
aan de wensen en eisen van de ontwerper
en opdrachtgever, maakt het programma een
eindbestand dat naar de printer verzonden
wordt.

Ontwikkeling van ontwerp.
De recycle fabriek is de eerste test van het
script. De programmatische opzet van het
gebouw is zo uitgevoerd dat op de werkvloer
een lineaire proceslijn van de fabriek
geoptimaliseerd is. Daardoorheen is een
bezoekersroute gevlochten met werkruimtes,
vergaderruimtes, een researchlab en een
bezoekerscentrum. Dit alles speelt zich af op
een gerationaliseerd grid. Vanuit vloeropzet
zijn funderingslijnen uitgezet op locaties tussen
de ruimtes. Hierdoor wordt een zo groot
mogelijk vloeroppervlakte mogelijk gemaakt.
Vanuit dit grid en de funderingslijnen wordt het
algoritme ingezet en de initiële vorm bepaald.
Het algoritme simuleert een hangend net met
daarin daglicht-openingen en in- en uitgangen.
Nadat de initiële vorm is bepaald wordt het
net opgedeeld in elementen die geprint
kunnen worden. Deze elementen worden

vervolgens gedetailleerd op functie, locatie
en bouwvolgorde. De dikte van de elementen
wordt verder geoptimaliseerd aan de hand van
de draagkracht. Wanneer alles in de vorm is
geïntegreerd kunnen fabricatiecodes uit het
computerscript gehaald worden om het printen
van de elementen te beginnen.

Een nieuw type detail
Door gebruik te maken van de 3D printer wordt
alles in een enkel materiaal geprint. Zowel de
details als de isolatie en constructie worden
in dit proces meegenomen. Het resultaat is
een fabriek die aan het einde van gebruik
afgebroken kan worden, waarna het materiaal
opnieuw ingezet kan worden. Elementen
maken van een enkel materiaal, waarin vorm
en functie samenkomen, is niks nieuws.
Neem een dakpan: Het aansluitingsdetail,
functionele functies van de vorm en de sturing
van waterafdracht bepalen hier de vorm.
Alleen door de vrijheid van de printer kan de
connectie veel gedetailleerder zijn tussen
elementen. Het gevolg is een detail en element
dat in drie richtingen krachten kan opnemen
maar ook gemakkelijk uit elkaar gehaald
kan worden. Hierdoor kunnen de elementen
vervangen worden bij eventuele schade.
De randen van de elementen worden gegroefd
geprint om frictie te verhogen en hierdoor
schuifkrachten tegen gaan. De groeven zorgen
er ook voor dat elementen tijdens stapeling

recht gepositioneerd worden ten opzichte van
elkaar, om zo aansluitingsfouten te verkleinen.
De connectie tussen twee elementen wordt
vervolgens versterkt door een metalen clip
die een permanente drukkracht tussen
twee elementen uitoefent. Deze clip neemt
ook trekkrachten op die door wind en weer
ontstaan.

Resultaat
Binnen Chicago wordt 533 miljoen kg plastic
op jaarbasis weggegooid. Geschat wordt dat
ca. 15% daarvan ABS plasticmateriaal is dat
gebruikt wordt als grondstof voor 3D print
plastics.
The Filament Factory bestaat uit 2693 blokken
en gebruikt 12 miljoen kg plastic. Indien The
Filament Factory op volle capaciteit werkt2,
zal het in 106 dagen het plastic afval kunnen
verwerken tot bouwmateriaal. Aangezien de
printtijd ook een belangrijke rol speelt tijdens
de bouw, kan direct begonnen worden met
printen tijdens het inzamelen van plastic.
Hierdoor kan de bouw van de fabriek binnen
een relatief korte tijd volledig gerecycled en
geprint worden.
The Filament Factory is een fictief plan dat is
ontworpen in de context van Chicago maar kan
ook in andere steden gebouwd worden. De
printcapaciteiten van huidige printers zijn al ver
genoeg om de fictieve elementen te printen
maar er wordt rationeel rekening gehouden

4. Element stapeling. 5. Metalen clip detail. 6. Exterieur en afwatering elementen. 7. Materiaal- en constructiemaquette 1:100. 8. Impressie milieustraat.
9. Geprinte elementen van gerecycled plastic vormen gevel en dak.

54 6

58ArchitectuurNL Ontwerp, tekst en beeld Thijs van der Lely

56-57-58-59_master.indd 58 13-06-16 15:40

Gerelateerd