Computertechniek maakt bouwprocessen en gebouwen slimmer en duurzamer, maar het betekent niet dat robots en 3D-printers de hele stad van de toekomst maken. Volgens dr. Sina Mostafavi liggen hybride constructies meer voor de hand. “Misschien bouwt een autofabrikant mee aan het huis van de toekomst.”
Waarom zou je gebouwconstructies nog ontwerpen met aan elkaar gemonteerde massieve balken, als een 3D printer of robot ze als één open, poreuze constructie kan maken. Het kost minder materiaal en maakt een rijkere vormentaal mogelijk. “Computertechniek stelt ons staat complexe geometrische structuren te ontwerpen en produceren die lichter zijn en beter presteren dan een traditionele constructie”, zegt Mostafavi, die er zelf ruime ervaring mee heeft. “3D printers en robots kunnen materiaal precies op de plek aanbrengen of weghalen waar het nodig is.” Twintig tot dertig procent gewichtbesparing reduceert ook de milieu-impact, zeker als het gaat om een materiaal als beton.
In zijn promotieonderzoek vraagt Mostafavi zich af in hoeverre nieuwe digitale technieken de architectuur gaan veranderen. Het antwoord: parametrische software en computergestuurde technieken banen de weg voor een compleet nieuwe ontwerptaal. Porositeit is daarin een belangrijk aspect, maar dat geldt ook voor hybriditeit en assemblage.
Gebouwen bestaan uit een aantal subsystemen die onvermijdelijk uit verschillende soorten materialen zijn opgebouwd. Het gebruik van één soort productietechniek ligt daarom niet voor de hand. De ene keer laat een computergestuurd ontwerp zich het best uitvoeren door een 3D printer of robotarm, de volgende keer door een CNC-gestuurde frees of door 'hotwire cutting' – het snijden van een mal uit schuim met behulp van een hete draad. “Architectuur is een hybride verschijnsel en dat vraagt om hybride technieken”, zegt Mostafavi. “En de combinatie van technieken die we gebruiken om een ontwerp te realiseren leidt onvermijdelijk ook tot multimaterialiteit.”
De kans is volgens hem klein dat een 3D betonprinter ooit in zijn eentje complete gebouwen gaat maken. Architectuur maken is iets anders dan het fabriceren van een stoel of auto, alleen al omdat het eindresultaat gewoonlijk groter is dan de productieruimte. Daarom zal er naar zijn verwachting altijd sprake blijven van assemblage van geprefabriceerde of massaal op maat gemaakte elementen. Wel zullen mensenhanden bij de assemblage steeds vaker hulp krijgen van robotarmen die voorzien zijn van ‘augmented reality’ gereedschap. Deze kunnen uitstekend op maat geprinte of gefreesde elementen op hun plaats zetten.
Architectuurrobots
De robotarmen die nu worden gebruikt, stammen veelal uit de automobielindustrie. Mostafavi verwacht dat gespecialiseerde architectuurrobots spoedig hun intrede zullen doen. Het grote werk, zoals de betonconstructies, zal voorbehouden zijn aan zware exemplaren. Kleine, autonome machines of drones kunnen het meer verfijnde werk voor hun rekening nemen, en ook zachtere materialen bewerken zoals kurk of siliconen.
Zijn er nog architecten nodig in een wereld die in toenemende mate wordt ontworpen en gecreëerd met computergestuurde technieken? “Ja, want de architect is de auteur van de hele productieketen”, zegt Mostafavi. “De rol van architecten zal in de toekomst veel verder reiken dan in de huidige tijd, waarin ze vooral fungeren als makers van tekeningen.”
Betekent dit dat de aannemer overbodig wordt? Dat ook niet, verwacht hij. “Maar alle partners in het bouwproces wacht een herdefiniëring van hun rol. Naarmate ontwerp- en productietechnieken meer geïntegreerd raken zullen ze nauwer moeten samenwerken.”
Samenwerkingsprojecten van architecten en autofabrikanten – onder meer Audi – zijn al geen uitzondering meer. Producenten van interieurelementen, zoals lampen en stoelen, zoeken ook steeds vaker de samenwerking met architecten. Mostafavi: “De toekomst is interdisciplinair. Samen moeten we de weg zoeken in de nieuwe ontwerp- en productiewereld die voor ons opengaat.”