Tämän diplomityön kannalta kiinnostavimmaksi haastatteluteemaksi nousi kysymys siitä, miten 3D-tulostettavaa arkkitehtuuria voisi tai pitäisi suunnitella. Kirjallisen osan perusteella oletus oli, että haastateltavat koros-taisivat innovatiivista ajattelua Becker et al. (2005) tapaan. Tämä näkökul-ma tulikin esiin yli puolessa haastatteluista:
”Kun haluat käyttää tätä tekniikkaa, sinun täytyy hylätä lähes kaikki mitä tiedät… Muuten vain kopioit sitä, mitä jo tiedät. Se, että tuote-taan enemmän samaa ei todellakaan ole vastaus.”
Innovatiivisen ajattelun lisäksi aineistosta nousi neljä muuta suunnittelun kannalta keskeistä käsitettä. Ne olivat suunnitteluymmärrys, kokeilut, yh-teistyö, ja mallinnustyökalut.
Aineistossa suunnittelun kannalta tärkeimmäksi osa-alueeksi nousi ym-märrys tuotantomenetelmän eduista ja rajoituksista. Tätä hahmottamista yksi haastateltavista kuvasi osuvasti sanalla suunnitteluymmärrys.
”Varmaan siinä on se tulostettavuus. – – Minkälaisia laitteita, min-kälaisia osia voidaan tulostaa. Sellainen ymmärrys pitää olla.”
Ymmärrys nähtiin monesta eri näkökulmasta: tulostustekniikan, materiaa-lien, rakennustekniikan ja lopputuotteen ymmärtämisenä. Valittu tulostus-tekniikka vaikuttaa muodon lisäksi siihen, minkä kokoisia kappaleita voi tulostaa. Tulostustekniikan osalta keskeiseksi nousi ymmärrys tulostus-suunnan vaikutuksesta erityisesti kappaleen kuormituskestävyyteen, mutta myös ulkonäköön. Tulostussuunnan muistutettiin vaikuttavan myös kap-paleen geometriaan, sillä jyrkkiä ulokkeita ei voi tulostaa ilman tukiraken-teita.
Aineistossa pohdittiin myös kysymystä tulostustekniikan synnyttämästä kielestä. Tässä vastauksessa vertailtiin lautamuottisen betonipinnan ja tu-lostetun betonipinnan eroja:
”Juuri tällaiset pienetkin asiat saattavat olla hirveän merkityksellisiä.
Joillekin tulostamisen pinta saattaa näyttää epäsiistiltä, kun se on kerroksellista. Mutta onko se ongelma vai positiivinen juttu?”
Tekniikan osalta otettiin esiin myös tulostuspään liikkeen ymmärtäminen suunnittelussa. Suuria kappaleita 3D-tulostaessa on edullista, jos tulostus-pään ei tarvitse hypellä edestakaisin. Lisäksi suunnittelijalla on oltava käsi-tys siitä, kuinka ohuita seinämiä on mahdollista tulostaa, sekä ymmärrys eri tekniikoiden mahdollistamasta detaljointitasosta.
Vaikka tekniikan osalta koettiin olennaiseksi ymmärtää 3D-tulostimen toi-mintaperiaatteet, nousi esiin myös tarve ymmärtää tuotantomenetelmän perimmäistä luonnetta:
” – – että tulisi luonteva suhtautuminen siihen, että sillä ei matkittaisi jotain toista rakennustapaa, vaan löytyisi omanlainen tapa tehdä – – ” Materiaalien ymmärtämisen osalta nähtiin tärkeänä ymmärtää eri materi-aalien erot. Esimerkiksi muovilla, betonilla ja biokomposiiteilla on erilaiset tulostusominaisuudet. Erot tulevat esiin esimerkiksi siinä, millaisia ulok-keita kullakin materiaalilla on mahdollista tulostaa ilman tukirakenteita.
Betonissa lisähaastetta tuo myös materiaalin paino. Myös tulostusprosessi on erilainen esimerkiksi metallilla ja muovilla, mikä on otettava huomioon kappaletta suunniteltaessa. Haastateltavien mukaan suunnittelijan tulee siis ymmärtää käyttämänsä materiaalin ominaisuudet.
Kuten aiemmin osassa 1 esitettiin, 3D-tulostetussa arkkitehtuurissa ra-kennejärjestelmä on usein erottamaton osa arkkitehtuuria. Haastatteluissa ilmeni tarve ymmärtää myös rakenteiden suunnittelua. Arkkitehdeiltä ei odotettu rakennesuunnittelijan tasoista ymmärrystä rakenteista, vaan
pi-kemminkin kykyä toimia tiiviissä yhteistyössä rakennesuunnittelijoiden kanssa. Toisaalta tuotiin esiin, että monimutkaiset rakenteet ovat haaste myös rakennesuunnittelijoille.
Neljäs haastatteluissa esiin noussut, suunnittelijan sisäistettävä asia oli lop-putuotteen ymmärtäminen. Sillä tarkoitetaan tässä esimerkiksi sitä, että suunnittelija ymmärtää, mitä voi ja kannattaa tulostaa. Nämä kysymyk-set liittyvät läheisesti aiemmin lueteltujen 3D-tulostuksen rajoitteiden ja mahdollisuuksien sisäistämiseen. Koska 3D-tulostamalla voidaan kappa-leisiin sisällyttää erilaisia toiminnallisuuksia, liittyy lopputuotteen ymmär-tämiseen myös hyödynnettävien ominaisuuksien ymmärtäminen. Toisin sanoen pitää oivaltaa, miten haluttu ominaisuus saadaan lopputuotteessa aikaan.
”Pitää ymmärtää ilmiö, mitä siinä hyödyntää.”
Haastateltavat näkivät erilaiset kokeilut merkittävänä osana sekä koko 3D-tulostusalan kehitystä että yksittäistä suunnitteluprosessia. Erilaisten kokeellisten projektien tekeminen nähtiin alan kehityksen kannalta vält-tämättömänä. Kokeellisia hankkeita pidettiin tärkeinä sekä materiaali- ja teknologiakehityksen kannalta, että suunnitteluymmärryksen kehittymi-sen kannalta.
Kokeiluiden yhtenä tarkoituksena pidettiin menetelmän rajojen hakemista ja potentiaalien osoittamista. Samalla yhteistyötä eri alojen välillä kokei-luissa korostettiin. Kokeiluja pidettiin merkityksellisenä myös moniamma-tillisen suunnitteluprosessin käytäntöjen kehittämisen kannalta.
Kokeiluja pidettiin tärkeinä myös yksittäisessä suunnitteluprosessissa.
Haastattelussa selvisi, että esim. työn ensimmäisessä osassa esitellyn bio-komposiitista valmistetun kävelysillan kehittämiseen oli kuulunut lukuisia erilaisia prototyyppivaiheita. Vaikka 3D-mallinnus tietokoneella on kehit-tynyttä, oikeiden tulosteiden tekoa pidettiin merkittävänä vaiheena, jos-sa voidaan varmistaa tulostusteknologian ja materiaalin sopivan kyseisen suunnitelman toteuttamiseen, sekä voidaan arvioida ja testata tulosteen kestävyyttä, ulkonäköä ja muista ominaisuuksia. Prototyyppiä ei siis tu-losteta vasta sitten, kun kaikki on valmista, vaan prototyyppejä käytetään suunnittelun apuvälineinä. Haastateltava pohti suunnitteluprosessin etene-mistä seuraavasti:
”Varmaan yrityksen ja erehdyksen kautta enemmänkin, että siinä oppisi matkan varrella. Ei ole minkäänlaista oikopolkua ymmärtää materiaalia ja rakenteiden yhdistämistä – – ehkä pragmaattinenkin lähestymistapa siihen enemmän kuin mikään hyvin teoreettinen.”
Yhteistyön merkityksestä 3D-tulostuksessa on kirjoitettu sekä osassa 1 että edellisessä kappaleessa. Käsite nousi jälleen esiin suunnitteluproses-sista puhuttaessa. Erityisen tärkeänä pidettiin yhteistyötä arkkitehdin ja rakennesuunnittelijan välillä, mutta myös yhteistyö materiaali- ja tekno-logia-asiantuntijoiden kanssa nähtiin hedelmällisenä. Yhteistyö esimer-kiksi teknologia-asiantuntijoiden ja muiden suunnittelijoiden välillä nousi
konkreettisesti esiin myös, kun haastateltavat kertoivat 3D-tulostetun käve-lysillan suunnittelusta.
”Me keskustelimme moneen kertaan näistä tulostussuunnista: Mitä pystyy ja mitä kannattaa tehdä. Sitten puhuttiin paljon, monestako osasta tehdään ja niin edelleen.”
Kysymys suunnittelun työkaluista lähti henkilökohtaisesta mielenkiinnos-tani aiheeseen, mutta nousi tärkeäksi myös ensimmäisiä 3D-tulostuskokei-luja tehdessä. Tutustuin diplomityön taustoitusvaiheessa lukuisiin 3D-tu-lostettuihin arkkitehtuuriprojekteihin. Niitä leimasi vapaamuotoisuus, jota ei voi tuottaa tavallisimmilla Suomessa arkkitehtitoimistoissa käytössä ole-villa 3D-mallinnusohjelmilla. Koska 3D-tulostusta varten pitää aina olla olemassa digitaalinen 3D-malli, pitää suunnittelijan kyetä mallintamaan tekemänsä suunnitelma. Poikkeuksena tähän on vain fyysisen mallin teke-minen ja sen 3D-skannaus, mutta tämä tulee kyseeseen vain harvoin.
Haastateltavien mukaan ongelma ei ole se, että sopivia mallinnusohjelmia ei olisi. Haaste on se, että useimmat arkkitehdit eivät osaa käyttää vapaa-muotomallinnukseen sopivia ohjelmistoja. Tässä yhteydessä muistutettiin, että työkalun tehtävänä ei ole johdatella, vaan avustaa suunnittelua ja toi-mia mahdollistajana.
”ArchiCAD, Revit - ne taipuvat siihen mitä niillä on tehty. Ja ne ovat hyviä siinä mitä niillä on tehty. Mutta jotta pääset ulos niiden tar-joamasta työkaluvalikoimasta, ja ihan rehellisesti: niiden johdattele-masta muotokielestä, niin sinun täytyy irtautua sieltä ja valita uusia ohjelmia.”
Sopivia mallinnusohjelmia neuvottiin etsimään esimerkiksi tuote- ja me-kaniikkasuunnittelun puolelta. Mallinnusohjelmista Rhinoceros mainittiin nimeltä kahdessa haastattelussa. Sen ongelmaksi kuitenkin luettiin se, että menee vuosia, että oppii hallitsemaan ohjelman niin hyvin, että pystyy te-kemään ohjelmalla tuotantoon asti vietäviä suunnitelmia. Algoritmit näh-tiin hyvänä apuvälineenä suunnitteluprosessissa, mutta niiden yhteydessä painotettiin sitä, että ne eivät tee suunnitelmaa, vaan avustavat sen tekemi-sessä. Yhdessä haastattelussa tuli esiin myös suunnittelijan tarve muokata ohjelmaa itse haluttuun suunnittelutulokseen pääsemiseksi. Samassa haas-tattelussa tuotiin esiin arkkitehdin mahdollisuus käyttää vapaamuoto- ja al-goritmiavusteiseen suunnitteluun erikoistuneita asiantuntijoita ja suunnit-telijoita digitaalisen mallinnuksen apuna erilaisissa arkkitehtiprojekteissa.
Uusien ohjelmien omaksuminen vaatii paljon aikaa ja vaivannäköä, mutta on selvää, että jos suunnittelija haluaa hyödyntää 3D-tulostuksen poten-tiaalia, hänen on otettava käyttöön uusia ohjelmia, tai tehtävä yhteistyötä mallinnuksen asiantuntijoiden kanssa.
Odotin arkkitehtisuunnittelua käsittelevään teemaan liittyen lähinnä inno-vaatiopuhetta ja korkealentoisia visioita, mutta loppujen lopuksi aiheesta nousseet osa-alueet muistuttivat tavallista arkkitehdin suunnittelutyötä ja olivat hyvin käytännönläheisiä. Ehkä haastateltavat olivat jo ohittaneet suu-rimman alkuinnostuksen. Toki innovatiivista ajattelua korostettiin, mutta
aineistosta nousseet periaatteet olivat hyvin konkreettisia. Loppujen lo-puksi 3D-tulostettavan arkkitehtuurin suunnittelu ei perustavalla tavalla eroa tavallisesta arkkitehdin työstä: Pitää tietää mitä haluaa tehdä, pohtia miten sen voi toteuttaa tuotannon rajoitukset huomioiden tai kiertäen ja miettiä mitä materiaaleja kannattaa käyttää halutun lopputuloksen saavut-tamiseksi.
Halutun lopputuloksen saavuttamiseksi on tehtävä yhteistyötä muiden asiantuntijoiden kanssa ja hallittava tarvittavat suunnittelutyökalut. Suu-rimmaksi eroksi tavanomaiseen arkkitehdin työhön nousi mahdollisuus, ja samalla lähes välttämättömyys, tehdä konkreettisia kokeiluja, eli pro-totyyppejä suunnittelun eri vaiheissa. Toki pienoismallien tekeminen on perinteisesti kuulunut arkkitehdin työhön, mutta etenkin suunnitteluvai-heessa niiden käyttö vaikuttaa nykyisin vähäiseltä. Kokeellisuuden merki-tys korostunee 3D-tulostuksessa, koska suuren mittakaavan 3D-tulostus on vasta kehittymässä oleva ala. Yksi haastateltavista vertasi 3D-tulostuk-sen nykyvaihetta osuvasti internetin alkutaipaleeseen, missä kokeilut olivat tärkeä osa kehitystä.