Antonella Granatiero

Buildings built by 3D printer: the future of constructions?

3D printer: this new type of machines, able to give life to objects in three dimensions, is increasingly taking hold, from prototypes to objects reproduced to scale up to spare parts and medical implants.

News arrive also in the construction industry through the project of researchers at the University of Southern California that uses a technology called Contour Crafting, created by Professor Behrokh Khoshnevis. Basically it is “an increase in the size of the 3D printing up to those of a building,” says Khoshnevis. One made by the professor is probably the world’s largest 3D printer that, once connected to a computer, deposited one above the other layers of cement and building walls, bases, and floors, so it is able to build a real house. The giant printer may be transported and installed by only two specialists because after laying the rails on which moves the machine and connecting everything to the computer, the printing process could proceed independently.

This new technology can greatly reduce the amount of waste produced by 30 to 60%, the labor required by 80% and lead times by 50 to 70%, all factors that impact on the final cost of the product. In addition, the 3D printing allows you to create structures and buildings in a totally innovative mode than before pushing a new way of thinking and planning.

Currently there are not many projects with the use of 3D printers, but the primacy of the highest building in the world with this technology is a five-storey building in the area of Suhzou made by the chinese Winsun Decoration Design Engineering. The Winsun has gradually made all parts of the building, including interior and exterior decorative elements, and the parts were then assembled manually on site, using procedures similar to those used for prefabricated buildings.

Another important project is that of the dutch architecture firm DUS Architects, which is trying to accomplish in Amsterdam canal house entirely created with the technique of 3D printing, whose facade reminds traditional dutch. The building, begun in 2014, will be built in three years and will have thirteen rooms. The pieces will be made on the spot by Kamer Maker, a great 3D printer built specifically for this project can print large objects up to 2.2 x 2.2 x 3.5 meters.

Despite the 3D printing has opened new visual and stimulated the interest and imagination of designers, in the field of architecture is still struggling to take off. There remain doubts about resistance to weathering and durability of this type of buildings, there are still limitations that constrain the size of the buildings as possible, although there are also various demonstration projects in place, no one has yet managed to go further, creating an entire structure that can actually be inhabited or used. If 3D printing will be the future of the building is still not a certainty, but a great challenge.


Costruire edifici con la Stampa 3D: il futuro dell’edilizia?

Stampa 3D: questa nuova tipologia di macchinari capace di dar vita ad oggetti nelle tre dimensioni sta sempre più prendendo piede, dai prototipi agli oggetti riprodotti in scala fino a pezzi di ricambio e protesi mediche.

Novità stimolanti arrivano anche nel settore delle costruzioni edilizie attraverso il progetto di alcuni ricercatori della University of Southern California che sfrutta una tecnologia denominata Contour Crafting, creata dal professor Behrokh Khoshnevis. Fondamentalmente si tratta di “un aumento delle dimensioni della stampa 3D fino a quelle di un edificio”, afferma Khoshnevis. Quella realizzata dal professore è probabilmente la stampante 3D più grande del mondo che, una volta collegata a un computer, deposita una sopra l’altro strati di cemento e costruisce muri, solette e pavimenti, dunque è capace di costruire una vera e propria casa. La gigantesca stampante potrebbe essere trasportata e messa in opera da due soli specialisti poiché dopo aver posato i binari sui quali si muove la macchina e aver collegato il tutto al computer, il procedimento di stampa potrebbe proseguire in maniera autonoma.

Questa nuova tecnologia consente di ridurre notevolmente la quantità di rifiuti prodotti dal 30 al 60%, la manodopera necessaria dell’80% e i tempi di realizzazione dal 50 al 70%  , tutti fattori che incidono sul costo finale del manufatto. Inoltre la Stampa 3D permette di creare strutture, edifici e fabbricati, in maniera del tutto innovativa rispetto al passato spingendo verso un nuovo modo di pensare e progettare.

Attualmente non sono molti i progetti realizzati con l’utilizzo di stampanti 3D, ma il primato dell’edificio più alto del mondo realizzato con questa tecnologia è un palazzo di cinque piani nella zona di Suhzou realizzato dall’azienda cinese WinSun Decoration Design Engineering . La WinSun ha progressivamente realizzato tutte le parti del palazzo, elementi decorativi interni ed esterni compresi, e le varie parti sono poi state assemblate manualmente in loco, con procedure molto simili a quelle utilizzate per le costruzioni prefabbricate.

Un altro progetto degno di nota è quello dello studio di architettura olandese DUS Architects, che ad Amsterdam sta cercando di realizzare una casa sul canale interamente creata con la tecnica della stampa 3D, la cui facciata ricorda quelle tradizionali olandesi. La costruzione, cominciata nel 2014, sarà realizzata in tre anni e avrà tredici stanze. I pezzi saranno realizzati sul posto dalla Kamer Maker, una grande stampante 3D costruita appositamente per questo progetto in grado di stampare oggetti grandi fino a 2,2 x 2,2 x 3,5 metri.

Nonostante la Stampa 3D abbia aperto nuove visuali e stimolato l’interesse e la fantasia dei progettisti, nel campo dell’architettura stenta ancora a decollare. Rimangono i dubbi sulla resistenza agli eventi atmosferici e sulla durata nel tempo di questo tipo di fabbricati, sono presenti ancora limiti che vincolano le dimensioni delle costruzioni possibili, inoltre anche se ci sono vari progetti di tipo dimostrativo in atto, nessuno è ancora riuscito ad andare oltre, creando un’intera struttura che possa effettivamente essere abitata o utilizzata. Se la stampa 3D sarà il futuro dell’edilizia non è ancora una certezza, ma una grande sfida.


Rotating Tower: the skyscraper that changes its shape over time

Rotating Tower is a skyscraper that will revolutionize the architecture, projecting into the fourth dimension: the time. It will be able to rotate on itself through 360 degrees in a period of just 90 minutes.

The rotating tower was designed by the Italian-born Israeli David Fisher who has focused his professional career in a dynamic and changing architecture that orients their space according to time of day, in relation to the seasons, or simply to own pleasure, marking the real novelty design and its originality.

The first dynamic skyscraper will be built in Dubai, but it’s also in the design phase in Moscow. The rotating tower in Dubai will be 420 meters high and has 80 floors divided into:

  • First 20 floors: offices
  • 15+ levels: six-star hotel
  • Subsequent 35 floors: luxury apartments
  • Last 10 floors: “villas”

The apartments are going to have an area from 124 square meters up to 1200 square meters. Moreover a special lift will start from the ground floor, equipped with a computer-system which you can control by your eyes; the car will be brought by this lift directly to the floor of each villa, in order to be parked there.

The Rotating Tower presents innovations in many aspects. It is the first building to be completely self-sufficient in terms of energy. The skyscraper will contain 79 wind turbines posed horizontally between floors in order to reduce the negative impact on the environment that the traditional vertical turbines cause due to their encumbrance. Photovoltaic cells will be installed on the roof of each rotating floor for a surface area equal to 20% of each roof. According to estimates, the skyscraper will produce in a year, 190 million kilowatts of energy, for a gain of 7 million euro.

Dynamic Tower will be the first prefabricated skyscraper, in fact each plan will be implemented in Italy and then transported and assembled in Dubai. The units will be completely finished in the factory and equipped with all the hydraulic lines and electrical sistem, bathrooms, kitchens and furniture. These prefabricated cells will be hooked on site to a central concrete trunk fixed, in order to realize an entire building in very short time. The assembly of the 48 modules that make up each floor will occur in about 7 days for each level. Moreover the prefabrication cites numerous benefits because it reduces time and cost of building and ensures a high level of technology and high quality finishes.

According to the architect David Fisher the Rotating Tower, “forged by life, designed by time, should be considered the beginning of a new era of architecture.”


Rotating Tower: il grattacielo che cambia la sua forma nel tempo

Rotating Tower è il grattacielo che rivoluzionerà l’architettura, proiettandola verso la quarta dimensione: il tempo. Esso sarà in grado di ruotare su se stesso a 360 gradi in un periodo di soli 90 minuti.

La torre rotante è stata progettata dall’architetto italiano di origini israeliane David Fisher che ha concentrato l’attività professionale in un’architettura dinamica e mutevole che permetta di orientare il proprio spazio secondo i momenti della giornata, in relazione alle stagioni, o semplicemente al proprio piacere, segnando la vera novità progettuale e la sua originalità.

Il primo grattacielo dinamico sarà realizzato a Dubai, ma è in fase di progettazione  anche quello di Mosca. La torre rotante di Dubai sarà alta 420 metri e avrà 80 piani così divisi:

  • Primi 20 piani: uffici
  • Successivi 15 piani: albergo a sei stelle
  • Successivi 35 piani: appartamenti di lusso
  • Ultimi 10 piani: “ville”.

Gli appartamenti partiranno da una superficie minima di 124 mq fino alle ville di 1200 mq. Inoltre dal piano terreno partirà un apposito ascensore, dotato di sistema compiuterizzato a comando oculare,che porterà le auto direttamente al piano di ogni villa, per essere lì parcheggiate.


La Rotating Tower presenta innovazioni sotto molti aspetti. Esso è il primo edificio ad essere completamente autosufficiente dal punto di vista energetico. Il grattacielo potrà ospitare 79 turbine eoliche posizionate orizzontalmente tra i piani in modo da ridurre notevolmente l’impatto negativo sull’ ambiente che hanno le tradizionali turbine verticali a causa della loro imponenza. Cellule fotovoltaiche saranno inoltre installate sul tetto di ogni piano ruotante per una superficie pari al 20% di ogni tetto. Secondo le stime, il grattacielo potrà produrre in un anno 190 milioni di Kilowatt di energia, per un guadagno di 7 milioni di euro.

Dynamic tower sarà il primo grattacielo prefabbricato, infatti ciascun piano sarà realizzato in Italia e poi trasportato e assemblato a Dubai. Le unità saranno completamente finite in fabbrica e dotate di tutte le condutture idrauliche ed elettriche, di bagni, cucine ed elementi d’arredo. Queste cellule prefabbricate verranno agganciate sul posto ad un tronco centrale fisso in calcestruzzo, consentendo di realizzare un intero edificio in tempi molto brevi. Basti pensare che l’assemblaggio dei 48 moduli di cui è composto ogni piano avverrà in circa 7 giorni per ogni livello. La prefabbricazione inoltre adduce numerosi vantaggi riducendo tempi e costi di costruzione e garantendo un alto livello tecnologico e alta qualità delle finiture.

Secondo l’Architetto David Fisher la Rotating Tower, “forgiata dalla vita, progettata dal tempo, deve essere considerata l’inizio di una nuova Era dell’architettura”.

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Netherlands: luminescent cycle path inspired by Van Gogh

Van Gogh-Roosegaarde Cycle Path of Nuenen, near Eindhoven, in Netherlands is the new cycle route inaugurated November 12, 2014 for the “Van Gogh 2015 International Theme Year” dedicated to 125 years after the death of the artist.

The cycle path, inspired by the famous painting of 1889 “Starry Night”, covers a stretch an one kilometers long and connects the house where Van Gogh was born in Zundert to Nuenen, where he spent part of his life. This route is part of a larger project: 335 km of cycle path distributed in the region of Barbante, where the most common means of transport is really the bike because of the great plains.

Van Gogh Cycle Path, designed by Studio Roosegaarde and realized by the company Heijmans, recreates the magical atmosphere of the painting of Van Gogh through the small stones with microscopic luminescent LED that capture daylight to release it during the night. Moreover in some places there are additional LEDs that provide path lighting even on cloudy days.

The project uses innovative technology based on the concept of Smart Highway according to which Studio Roosegaarde and the company Heijmans work for “highways of the future.”

The intense collaboration between the company and the designers, has the aim of making safe and sustainable streets through the lighting means, “smart” traffic signals, that are adapted to the situation on the road (the presence of wind, ice, sun, etc.) and harvesting energy.

With these proposals were developed innovative designs as “Glow-in-the-dark Linin“, “Dynamic Paint“, “Interactive Light” and “Electric Priority Lane“.

The first installation, made on the road N329 OSS, in the Netherlands, “Glowing Lines” (Glow-in-the-dark Linin) consists to define the edges of the roads with luminescent strips that capture the daylight and emit it for as long as ten hours.
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Olanda: la pista ciclabile luminescente ispirata a Van Gogh

Van Gogh-Roosegaarde Cycle Path di Nuenen, vicino Eindhoven, in Olanda è il nuovo percorso ciclabile inaugurato il 12 Novembre 2014 in occasione del “Van Gogh 2015 International Theme Year” dedicato ai 125 anni dalla scomparsa dell’artista.

La pista ciclabile, ispirata alla celebre tela del 1889 “Notte stellata”, si estende per un tratto lungo un chilometro e collega la casa in cui nacque Van Gogh a Zundert al paese di Nuenen, dove trascorse una parte della sua vita. Questo percorso si inserisce all’interno di un progetto più ampio: 335 km di pista ciclabile che si snodano nella regione del Barbante, in cui il mezzo più diffuso è proprio la bicicletta per via delle grandi distese pianeggianti.

Van Gogh Cycle Path, progettato dallo Studio Roosegaarde e realizzato dalla compagnia Heijmans, ricrea l’atmosfera magica del quadro di Van Gogh attraverso piccole pietre luminescenti dotate di microscopici LED che catturano la luce diurna per rilasciarla durante la notte. Inoltre in alcuni punti sono presenti LED aggiuntivi che garantiscono l’illuminazione del percorso anche nelle giornate nuvolose.

Il progetto utilizza la tecnologia innovativa basata sul concetto di Smart Highway con cui lo Studio Roosegaarde e la compagnia Heijmans lavorano per le “autostrade del futuro”.

L’intensa collaborazione avviata ha l’obiettivo di rendere le strade sostenibili e sicure attraverso mezzi di illuminazione “smart”, segnali stradali che si adattano alla situazione su strada (presenza di vento, ghiaccio, sole ecc) e accumulatori di energia.

Con questi propositi sono stati sviluppati designs innovativi come “Glow-in-the-dark Linin”, “Dynamic Paint”, “Interactive Light” and “Electric Priority Lane”.

La prima istallazione, realizzata sulla strada N329 di OSS, in Olanda, “Glowing Lines” (Glow-in-the-dark Linin) consiste nel definire i bordi delle strade con strisce luminescenti che catturano la luce di giorno e la emettono di notte per una durata fino a dieci ore.

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Science Hill,Close-up Engineering, Credits:

Science Hills in Komatsu: between architecture and landscape


The Science Museum, designed by Mari Ito / UAO, stands on the site of a former factory in Komatsu, a Japanese city developed as a center of industrial production. From this comes the desire to emphasize the spirit of industry, encouraging the children and all visitors’s interest to the applied science in this area.

The museum complex consists of a 3D dome theater, contained within the artificial hill in the northwest corner, a science experience learning center, a local industrial promotion center, and an incubation center.

The roofs of the Science Hills in Komatsu, consist of four green waves that define the gentle hills on which visitors can walk freely.

Designers’ purpose was, in fact, to integrate architecture and landscape, defining a building that could become also a public park for the city. This is a remarkable example of a way to give back to man the green space subtracted through the building by architecture.

Green roofs, in addition to defining beautiful spaces are extremely functional. The presence of vegetation cover affects the microclimate of the roof in order to reduce the temperature of the same during the day in summer, and resulting in less heat loss during the winter. In addition, the green roof reduces noise pollution because the ground is a barrier to the propagation of sound waves coming from the outside.

The complex was largely constructed from reinforced concrete internally and externally. This material allows to define the curved geometry of the roof which carries rainwater in a tank for the irrigation system.

At night, the space is transformed into a light show, through hundreds of LED equipped with sensors that detect the wind and change direction depending on its direction.

“The entire building is intending to be in harmony with science and to encourage the visitor’s various scientific discoveries in practice”, said the architect Mari Ito.

Architects: Mari Ito, UAO
Location: Komatsu, Ishikawa, Japan
Area: 6153 mq
Completamento: 2013
Photography: Daici Ano

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