3D Print Kutatóközpont – Ráth Róbert diplomaterve

Ráth Róbert diplomatervében a jövő egyik lehetséges fejlődési útját jelentő, a tömeggyártást felváltó, decentralizációra alapozott térbeli nyomtatás térhódítását vázolta fel és ehhez a funkcióhoz készített kutató-látogató-gyártóközpontot a pesthidegkúti kulturális központ szomszédságába, ahol a vendégek kísérletezés révén ismerkedhetnek az új lehetőségekkel. Az Ördögárok partjára tervezett, vízfelületekkel körülvett épület perforált, rétegzett burkolata az alkalmazott technológiára utal, valamint a telepítés és a tömegformálás is kortárs módon próbál környezetéhez közelíteni.

Társadalmi-technológiai háttér

A hagyományos gyártási módszerek a tömeggyártást gazdaságossá teszik, de a központosítás költséges hátrányokkal jár. A jelenlegi gyártás egy sor módszerből és gépezetből tevődik össze, melyek nyersanyagokból késztermékeket formálnak. A gyártási költségek csökkennek, ha az azonos gyártmányok mennyisége nő. Gyártmánymódosítás vagy egyedi gyártmánytervek legyártása gyakran új gépsorok beszerzését követeli meg, így elképzelhetetlenül költséges. Például bonyolult vagy egyedi geometriájú tárgyak gyártása vagy túl költséges, vagy nehezen megvalósítható. A gyártás területi szervezete több, hatalmas gyártótelepből áll, amelyek bizonyos termékek előállítására specializáltak. Ezek a gyártótelepek gyakran távol vannak a nyersanyagforrásoktól és a fogyasztás helyétől, ezért a nyersanyagok odaszállítása és a késztemékek elszállítása további költségeket okoz.

A tömeggyártás hátrányait egy új technológia eljövetele fogja kiküszöbölni: a 3D nyomtatás. A sztereolitográfiából származó technológia - amelyet a 80-as években találtak fel -, a 3D nyomtatás keresztmetszetenként valós tárgyat készít egy 3D modellből. Ezen a keresztmetszetek vastagsága a milliméter töredéke, s egy nyomtatótálcán egymás tetejére épülnek. Attól függően, hogy milyen anyagot használnak (leggyakoribb köztük a gyanta), a keresztmetszeteket vagy olvasztott formában terítik le és rögzítik össze, vagy porított formában, kötőanyagok felhasználásával. A hagyományos gyártással ellentétben egy termék gyártási költsége csak a méretétől és a felhasznált anyagmennyiségtől függ, a dizájn bonyolultságától független. Ez hasonló a 2D nyomtatáshoz, ahol a kép mérete és a felhasznált tinta mennyisége határozza meg a nyomtatási költséget, nem a grafika bonyolultsága. A technológiai fejlődésnek köszönhetően a 3D nyomtatás magas költségei csökkennek, és a technológia egyre jobban terjed.

Ahogy a 3D nyomtatás egyre jobban elterjed, ez a gyártás szervezésére is hatással lesz. Ha egy tárgy nyomtatásának költségei versenyképesek lesznek a hagyományos gyártáséval, a specializált gépezeteket használó tömeggyártást kiszorítja a 3D nyomtatókkal történő egyéni gyártás. Mivel a módszerek és gépek a mainál kevésbé lesznek specializáltak, a gyártás területi szervezése decentralizált lesz: a nagyobb gyártelepeket több helyi, kisebb gyártelep váltja fel, amelyek többféle terméket gyártanak. A nyersanyagok és késztermékek szállításának távolsága, költsége és az arra fordított energia csökkenni fog.

Diplomamunkám feltételezi, hogy a gyártás idővel decentralizált lesz, a gyártótelepek mérete csökken és a gyártelepek a környező közösségek életébe integrálódnak, azokat közvetlenül szolgálva. Azzal a szándékkal, hogy a 3D technológiát a nagyközönség számára bemutassa,  diplomamunkámban egy 3D kutatóközpontot terveztem, amely a leendő 3D gyártelepek előfutára.

Tervezési helyszín

A helyszín Budapest második kerületének északnyugati részén, Pesthidegkúton található. Eredetileg egy önálló sváb falu volt Pesthidegkút, amelyet az 1950-es megyei reform tett Budapest részévé. Azóta Pesthidegkút elővárossá fejlődött. A helyszín környezete 18-20. századi épületeket tartalmaz, modern elővárosi családi házakkal vegyesen. A telek enyhén lejt az észak-déli déli-nyugati tengelyei mentén. A körülbelül 50 x 50 m-es telek Pesthidegkút központjában fekszik, közel egy kultúrközponthoz, egy bevásárlóközponthoz és egy katolikus templomhoz, amelyhez temető is tartozik. Északnyugati és délkeleti oldalról a telket két utca határolja, míg egy családi ház található északnyugati irányban, a szomszédos telken. A délnyugati telekhatár mentén húzódik a 3-4 méter mély Ördögárok, amelyben a Paprikás patak folyik. A telek túloldalán, a patakkal párhuzamosan helyezkedik el a városrész főútvonala, a Hidegkúti út. A boltok többsége és a bevásárolóközpont ennek az útnak a mentén található. A terület közvetlenül kapcsolódik a Pesthidegkutat környező helységekhez, valamint Budapest központjához több városi buszjárat révén, amelyek a Hidegkúti úton közlekednek.

Koncepció

A kutatóközpont célja az, hogy olyan létesítményt hozzon létre, ahol a nagyközönség kísérletezés révén ismerheti meg a 3D nyomtatási technológia lehetőségeit. Manapság órákig tarthat még egy viszonylag kisméretű 3D tárgy kinyomtatása is. Ezért a kutatóközpontot kétféle látogatás céljára terveztem: egyrészt egy kész, digitális fájl befogadására és a kinyomtatott tárgy kibocsátására, másrészt hosszabb tartózkodásra a technológiával való ismerkedés céljából. Az épület tervezett kapacitása tizenkét 3D nyomtató működtetése, amelyet tizenkét, a nagyközönség számára elérhető számítógép szolgál ki. A tervezett személyzet 4-6 fő (egy vezető, egy technikus, egy recepciós és több segéderő). Általános értelemben a kutatóközpont háromfajta tevékenységnek ad helyet: munkahelynek, szociális helyiségeknek és szolgáltató helyiségeknek.

Tömegalakítás

Az épület tömegének kialakításához a környező építészeti tömegek szolgáltattak inspirációt. A dizájn kiindulópontja két tömeg volt, amely a patak túlpartján levő fésűs beépítésre rímelt. Ezt a két tömeget hosszabbítottam meg egymás irányában úgy, hogy maximalizálja a napfény bejutását az épületbe. Az épület sarkát egy hasáb zárja le, kiemelve a látogatók bejáratát, emellett ellensúlyozva a közeli templomtornyot és a kultúrközpontot. A tetőszögek váltakozó szögben lejtenek, hogy a terület szintemelkedését dramatizálják, illetve vizuális módon virtuálisan lehatárolják a munkaterek különböző funkcióit. Mivel helyi szabályzatok tiltják a patak kiépítését, az épületet mesterséges víztükrök veszik körül, amelyek vizuális kapcsolatot tesznek lehetővé a tervezett épület és a víz között. Ezek a víztükrök virtuális telekhatárt is képeznek a telek déli felén lévő sétaút mentén.

Alaprajzi kialakítás

Az alaprajz kialakításakor a három általános tevékenységi forma (műhellyel kapcsolatos, szociális, szolgáltatási és karbantartási) került előtérbe. Mivel keleti irányban a kilátás a közeli patakra, a kultúrközpontra és a templomra nyílik, a szociális jellegű funkciók délkeleti irányban kaptak helyet. Az épület délkeleti sarkától kezdve és északnyugati irányban haladva a szociális helyiségekből a bemutatótermekbe, majd a számítógéterembe jutunk: ez tükrözi a külső környezet átmenetét a közösségi területekből (kultúrközpont, templom) a lakóterületre. Az autóparkoló vizuális hatását csökkententése, illetve az épület és környezet kapcsolatának kiemelése céljából a parkolót az épület északkeleti oldala mögé helyeztem el. A személyzet és a látogatók bejáratának elválasztása miatt a látogatók parkolója egy szinttel feljebb került, a fogadó galériához kapcsolódva, ahonnan a vendégek körpanorámában élvezhetik a belső terek és a környék látképét. A galériát és a társalgót összekötő lépcső és lift elválasztja a munka- és pihenőterületeket is.

Építészeti analógiák

A 3D nyomtatás jellege inspirálta az építőanyagok kiválasztását. A 3D technológia additív és porszerű jellegét az épületen belül az elaprózott mintájú homlokzat jeleníti meg: ennek olyan hatása is van, hogy belülről többet lehet kifelé látni, mint kintről befelé. A 3D technológia rétegszerű felépítése látszik a monolit szerkezet nyersbeton vízszintes irányú deszkazsaluzatos felületképzésén. A fehér műgyanta padló ipari jelleget kölcsönöz az épületnek: elvégre ez a ház a jövő iparának ad otthont. A bútorzat színei és színkompozíciói a számítógépek alapszíneit (RGB), valamint a nyomtatók alapszíneit idézik (cyan, magenta, yellow, black).

3D Print Kutatóközpont - Ráth Róbert diplomamunkája

építészet: Börcsök László
épületszerkezet, építésszervezés: doc.h.c. Velősy András
tartószerkezet: Hernád Attila
épületgépészet: dr. Léderer András
külső konzulens: Glažar Tadej (Univerzi v Ljubljani, Fakulteta za arhitekturo)
bruttó szintterület: 526 m²
helyszín: Budapest, II. kerület, Templom utca 1-3.