Luftig isolering i 3D-printat trä
Algoritmer och 3D-printing kommer att förändra både arkitekturen och arkitektens roll. Den övertygelsen har LTH-forskaren och arkitekten David Andréen, som låtit termitstacken visa vägen till en innovativ vägg.
Tiina Meri – Publicerad den 24 January 2019
Trots att arkitektur ofta handlar om nya idéer och tillvägagångssätt – som senare kan få spridning i samhället – är det ovanligt inom forskningen kring arkitektur att tala om innovationer.
David Andréen, lektor i arkitektur vid LTH, hör till dem som ändå vågar tala i termer av innovationer. Han forskar kring hur digitala processer förändrar arkitekturen och arkitektens roll, och föremål för hans särskilda nyfikenhet är 3D-printing och hur vi människor kan lära av eller försöka kopiera växt- och djurrikets sinnrika former.
– Inom en inte alltför avlägsen framtid kan det hända att komplexa former varken är dyrare eller svårare att tillverka än de raka och massproducerade former vi förknippar med dagens industriella tillverkning, där
form ofta står för något dyrt, säger David Andréen.
De senaste ett till två åren har 3D-printad arkitektur blivit mycket omtalad, och insikten att betongen med sin stora miljöpåverkan inte kan vara det allenarådande materialet sprider sig allt mer.
Själv söker David Andréen nu forskningsmedel för att gå i närkamp med sin innovation – 3D-printat trä, där sågspån och andra växtbaserade rest- och returprodukter tillåts bli angripna av en svamp.
– Trämaterialet kan behandlas med olika svampar som växer till sig i de utskrivna byggnadsdelarna. Efter en tid värms materialet upp och torkas ut, det är inte meningen att svampen ska leva vidare i byggnaden. Sågspånsmaterialet, eller det nya träet, blir starkt eftersom svampen – mycelet – bildar fibrer som binder samman materialet.
Inspirationen till väggen fick David Andréen under sin avhandling, då han försökte förstå termiternas byggande och bland annat tog reda på hur former och hålrum i termiternas stackar driver masstransport och bidrar till att behålla stackens interna så kallade homeostas – balans eller jämviktstillstånd. I hans vägg är principen densamma: hålrummen och luften utgör isolering och ger möjligheter att kontrollera inre flöden av luft, värme och vatten.
Tanken finns också på att forska kring vattenbeständighet, att göra det nya byggmaterialet hydrofobt.
– Industriell tillverkning kan vi kanske inte få till stånd i morgon baserat på den här tekniken, många grundläggande frågor återstår att lösa. Men jag är övertygad om att vi ofta kan gräva där vi står och att vi inte helt ska förlita oss på högpresterande men resursintensiva material.
En väg framåt är att jobba med naturliga, lokala material, och genom algoritmer få kontroll över tillverkningen, menar David Andréen.
– På så vis kan vi skapa former som, precis som i naturen, leder till funktion och prestanda. Målet måste vara en bättre arkitektur som lyckas med fler saker.
Vinsten med 3D-printad arkitektur
En 3D-printer tillverkar objekt av olika material, utifrån tredimensionella datorgenererade ritningar. Formen byggs upp lager för lager, så kallad additiv tillverkning.
David Andréen identifierar tre skolor när det gäller synen på 3D-printad arkitektur, baserat på tre pionjärer:
Behrokh Khoshnevis, professor vid University of Southern California, ser 3D-tekniken främst som en möjlighet att resa byggnader billigare och snabbare, till exempel för katastrofhjälp.
Enrico Dini, grundare av bolaget Monolite UK och känd för att ha tillverkat den första 3D-printern för hus, vill skapa byggnader med nya estetiker och uttryck genom teknikens möjligheter till icke-rigida former.
Rupert Soar, docent vid Nottingham Trent University, anser att naturen bör vara modellen för 3D-printing och att biologiska former kan användas för att skapa funktion och integrera processer i byggnadens stomme.