Renzo Piano Building Workshop（RPBW）は、1981年にRenzo Piano氏によって設立され、イタリアのジェノヴァとフランスのパリにオフィスを構えています。RPBWは、創設者でプリツカー賞受賞者である建築家Renzo Pianoを含む9人のパートナーによって率いられています。

ここには建築家約110名と、3Dビジュアライゼーションアーティスト、モデルメーカー、アーカイバー、事務・秘書など30名のサポートスタッフが常時勤務しています。

RPBWは、フランス、イタリアをはじめとする海外の建築プロジェクトにおいて、多分野にわたるチームワークで幅広い経験を積んでいます。彼らは世界中で140を超えるプロジェクトを成功させてきました。

このチームは建築家として、プロジェクトの最初から最後まで携わります。通常、設計全般と建設段階でのコンサルティングサービスを提供します。インテリアデザイン、都市計画、景観、展示会デザインなど、単なる建築デザインにとどまらず、様々なデザインサービスを提供しています。

RPBWのジェノバオフィスでモデルメーカーを務めるFrancesco Terranova氏とDimitri Lange氏は、伝統的なツールと3Dプリントなどのデジタル技術を組み合わせて、複雑な建築モデルをどのように制作しているのか、その方法を紹介していきます。

設計から施工まで

RPBWが重視するのは「design to build」で、最初から、細部に至るまで最終的な建物を表現できるようにすることです。プロジェクトごとに、RPBWのワークショップで何百もの大小の模型がつくられ、様々な案を検証していきます。

このスケールモデルは、建築家のワークフローに欠かせないものです。彼らはよく新しいプロジェクトの模型を囲んで、デザインの一部について様々なアイデアを出し合います。

「ごくわずかな違いであることもあるのです。例えば、あるエッジが以前より滑らかになっているとか。私たちの仕事の規模では、どうしてそれが見えるのかさえ分かりません」と、Terranova氏は微笑みました。

FrancescoTerranova氏とDimitriLange氏、RPBWのモデルメーカー。
プロジェクトごとに、様々な提案をテストするために、何百もの大規模および小規模のモデルを作成します。

建築家が直接模型に手を加え、それをCADで再現することもよくあることです。また、数週間ごとにクライアントがプロジェクトの進捗を聞きに来るのですが、その際にも模型が重要な役割を果たし、進捗を具体的に説明するのに役立っています。

「私たちのモデルは毎日、あるいは1時間ごとに変わります。建築家たちは非常に速くプロジェクトを変更するため、手作業で行うには時間が足りません。だから、もっと早くできる方法を探さなければならないのです。」とTerranova氏は言います。

RPBWのモデルメーカーは、Form 3 SLAプリンターを使用して、スケールモデルの作成を高速化します。

模型ができるまで

「模型の実寸を把握するために、通常は紙に縮尺を合わせて印刷することから始めます。1メートル x 1メートルの大きさの模型があったとして、それをどのように分割するかを理解する必要があります。移動したり運搬したりするのにかさばる模型の場合、2つ以上のピースに分割して、目的地に到着してから再び組み立てることを検討しなければなりません。」とTerranova氏は言います。

模型職人たちは、手作業で模型を作る伝統的な道具と、3Dプリンタ、CNCフライス盤、レーザーカッターなどのデジタルツールを組み合わせて、さまざまなパーツを作っています。

3Dプリンタは、球体や曲面など、手作業では実現が難しい形状に適しています。

「模型は、これらの技術を組み合わせて作ることがほとんどです。例えば、模型のベースとなる部分には、CNCマシンと硬い素材を使った方が良い場合が多く、コストも安く済みます。建物によっては、CNCフライス盤とレーザーカットで作られているものもあります。」とTerranova氏は言います。

また、階段や木など、手作業では時間がかかる複雑な部品も3Dプリンタで造形しています。例えば、2年前に崩壊したモランディ橋に代わって最近建設されたジェノバの新しいサンジョルジョ高速道路橋の模型では、柱の複雑な接合部を3Dプリントしました。

模型職人は、様々な技術を組み合わせてスケールモデルを制作しています。このモデルの木のような複雑なパーツはFormlabsのプリンターで3Dプリントされ、その他のパーツはCNCフライス加工、レーザーカット、または手作業で作られています。

建築家はAutodesk RevitというCADソフトを使ってデジタルファイルを作成しますが、これをそのまま物理的なスケールモデルの作成に使えるとは限りません。

「CADから出力されるデータは、機械で出力するために修正する必要があります。建物のデータは、配管や蛇口、家具など、すべてが揃っています。このようなディテールは、模型のスケールでは必要ありません。そのため、不要部分は削除する必要がありますし、使用できる厚みも考慮しなければなりません。例えば、10cmの厚さの壁は、1対200の縮尺では0.2mmになります。これでは機械が動かないので、データを修正し、3Dモデルを適合させなければなりません。」とTerranova氏は言います。

3Dプリンタ用のデジタルファイルには、閉じた体積面を持つ必要があります。デザインによっては自動的に修正できるものもありますが、模型職人がモデル全体を描き直さなければならないことも少なくありません。

正しい3Dプリンティング技術の選択

ジェノバにある模型製作スタジオが初めて3Dプリンタを導入したのは6年前。以来、3台のマシンを増やし、3つの異なるテクノロジーを駆使し、さらに多くのトライアルを行っています。

「6年前、私たちはパウダーベースの3Dプリンタ（バインダージェッティング）からスタートしました。湿度の影響を受けやすく、求めていた精度が出せなかったので、あまり役に立ちませんでした。そこで、SLA（ステレオリソグラフィー）3Dプリンティング技術を用いた「Form 2」に移行しました。その後、樹脂でプリントする3D Systemsの大型材料噴射プリンターを追加しました。さらに、PLAとABSに対応した小型のFDM3Dプリンタも導入しました。」とTerranova氏は言います。

「Formlabsのマシンで非常に評価しているのは、素材の堅固さと強度、そしてモデルの精度です。Formlabsの樹脂は、一度造形すると、非常に簡単に研磨することができます。私たちは常にモデルを塗装する必要があるので、これは非常に良いことです。ホワイトレジンを使っても、模型で使っている白とは全く同じ白ではありません。3Dプリンタで作ったモデルも、CNCマシンなどで作ったモデルも、実は塗装をしなければならないのです。ですから、簡単にやすりがけができるのは非常に便利です。」とTerranova氏は言います。

3Dプリントされたパーツは、スケールモデルのスタイルにぴったり合うように、サンディングと塗装が施されます。

「FDM方式の3Dプリンタでは、絶対に同じ精度は得られません。積層の線がすべて見えてしまうので、私たちにとっては良い結果とは言えません。3D Systemsのプリンターは非常に正確で、大規模な建築物の詳細モデル（1:5スケールや1:10スケール）には有効です。しかし、洗浄した後の素材があまりしっかりしていないのです。例えば、その機械で木を3Dプリントすると、半日も経たないうちに木が倒れてしまうんです。溶けてしまうようです。」とTerranova氏は言います。

また、最近では、Form 2をFormlabsの最新SLAプリンターForm 3にアップグレードし、最も複雑なモデルのプリントを可能にするとともに、後処理にかかる時間を短縮しています。

“木”のモデルはとても壊れやすく、薄いので大きな問題でした。Form 2や他のプリンターでも試みたのですが、壊れてしまうのです。Form 3では、同じような問題は発生せず、木を3Dプリントすることができます。また、Form 3では、より小さなサポートを使用できるため、サポートの取り外しも簡単です」とTerranova氏は述べています。

模型製作の未来

ジェノバスタジオでは、最近Form 2をニューヨークオフィスに移設し、RPBWの3つのオフィス全てでモデル製作に3Dプリンタを使用するようになりました。Terranova氏とLange氏は、デジタルツールの活用により、オフィス間の知識共有も促進されることを期待しています。

また、Terranova氏は、将来的に3Dプリンタは、ほとんどの建築の工房や実務で必要不可欠なツールになると考えています。

「未来であることは間違いないと思います。しかし、すべての模型メーカーがこの技術を使えるようにするには、その前にいくつかの変更が必要です。例えば、価格が下がらないといけない。しかし、（Formlabs社は）すでにこのステップを踏んでいます。」とTerranova氏は言いました。