北京清華團隊 河北農村建首幢3D列印房

大陸3D列印的技術日趨成熟,圖爲日前上海市金山區一家科技企業以3D列印技術,建造出醫院的臨時病房。(中新社)

北京清華大學建築學院教授徐衛國團隊,運用「機器人3D混凝土列印」技術,2019年1月在上海寶山完成當時世界上最大規模的3D列印橋後,又多次嘗試列印一些實用的互動性建築如書屋、公園。而他在河北省張家口下花園區武家莊村建造的大陸第一座3D列印農宅,今年春節前還被河北省評爲「十佳百優美麗家園」。

今年2月中旬,徐衛國也積極與中國中材海外科技集團對接,看是否可以在土耳其地震後,用3D列印快速建房,提供災民居所。

澎湃新聞24日報導,娟子(化名)家是大陸第一幢完全由「3D混凝土列印」建造的房子,灰色牆面,拱形房頂,格外出挑。娟子夫婦是上世紀70年代出生的武家莊人,近年從天津回鄉,前年碰到徐衛國在村裡調研走訪,娟子看了徐以前在上海3D列印的一座橋,正巧娟子夫婦要翻修老宅。徐衛國跟娟子說:「你什麼都不用出,拿出地基就行。」兩人一拍即合。

修房前調研階段,徐衛國發現,該村地處內蒙古高原向華北平原過渡地帶,窯洞冬暖夏涼,是村民想延續的傳統居住模式。徐衛國希望給予建築與傳統居住方式一種連接和延續,讓建築密閉保暖且堅固,再結合當地住宅本身,以窯洞的傳統建築風格設計。

完工裝修入住後,村民讚歎:「從來沒見過蓋房還可以這麼蓋」、「冬暖夏涼跟窯洞似的」、「房子方正」。徐衛國還做了抗震試驗,測試結果能夠抗規模8地震。此外,他還做了牆體破壞實驗、保溫隔熱測試、材料抗壓抗折實驗。

徐衛國說,這間村宅造價在20萬(人民幣,下同)左右,而當地大多房屋用磚頭和夯土建成,成本大約10萬。

徐衛國3D列印建築理念,是在1989年清華大學派他去日本交流埋下的種子。他在日本建築師村野藤吾的工作室工作過,「村野藤吾自己認爲受到了西班牙建築師高第影響,建築風格是不規則、曲面、有機形態。」徐衛國回憶,當時工作室的建築風格和形式是這種不規則的有機形態。

徐衛國列印的第一個大型建築是在上海寶山智慧灣建的一座橋。靈感來自趙州橋,這個橋面由八拱拼成,每一道拱切成若干小塊,利用石頭砌成拱,「鎖」成一塊就是橋。與他3D列印橋的思路異曲同工。「只是把材料從石頭換成混凝土」,從設計到最後實施,徐衛國經過長時間推敲。列印就在寶山智慧灣一個機器廠房,兩臺機械臂打完就搬到現場進行吊裝。這座橋2019年1月完成建造,也成爲當時世界上最大規模的3D列印橋。迄今依然屹立智慧灣。