文 | 瓜田李的猹
編輯 | 沐語紀史
河北張家口的一個小村莊,3D打印技術和建築擦出了火花。
占地106㎡,拱形的房頂、灰色墻體,充滿科技感的它,在周圍一眾磚土色的老舊住宅中格外顯眼。
這是清華教授徐衛國為一對農村夫婦打造的住宅,整個過程僅花費了160個小時,成本也比一般的房子要低,大約花費了20多萬。
最讓人震撼的是,整個過程沒有一個農民工的參與,全部由3台機械臂完成,這就是徐衛國教授研究的「機器人3D打印混凝土」技術。
建房子之前,很多人覺得這對夫婦瘋了,花20萬血汗錢賭一種聽都沒聽說過的技術。
可當房子建成後,不少人都大吃一驚,搶著來參觀這個「3D建築」,人多的時候甚至要排號。
而在2023年春節前夕,這個全國唯一的「3D打印民居」,還評上了省裏的「十佳百優美麗家園」,獲得了高度的認可。
那麽,這對農村夫婦為什麽要相信「3D打印技術」,這個房子的品質怎麽樣,真的能住人嗎?
從平面到立體
近年來,3D打印逐漸出現在人們的生活中,從以前打印小物件,到如今的大零件、家具用品,甚至是房屋,3D打印玩得越來越大。
不得不說,這項技術的發明者腦洞真的很大,將粉末狀金屬或塑膠等粘合材料,裝進印表機,實作了從平面到立體的跨越。
但也有人保持懷疑態度,覺得3D打印出來的物品品質不好,可他們不知道的是,一位清華大學教師,早就將這項技術用到了「大物件」上。
他直接瞄準了生活中隨處可見的建築,想要用3D打印技術實作建築的打印,從而降低人工成本,將農民工從繁重的體力勞動中解放出來。
他就是清華大學建築系教授徐衛國,國內建築界大拿,一直走在建築學前沿的先行者。
徐衛國是清華教授,還是改革開放後的第一屆清華學生,畢業後,留在了清華大學擔任建築系講師。
在此期間,他也沒有放棄對自己的提升,在日本拿了博士學位,還經常在國內舉辦一些建築展會,邀請各國的專家進行交流。
2003年,他去巴黎宣傳即將舉辦的中國國際建築藝術雙年展,在這裏,他第一次接觸到了3D打印建築。
而正是這次與數位建築設計的邂逅,讓徐衛國「一發不可收拾」。
新思維、新技術的發展需要實踐推動,而在當時3D打印還流於理論的高峰期,可以透過3D打印打印出來一些大物件,但打印出來的東西如何才能實用呢?
這是一個主要的問題,徐衛國帶領他的團隊不斷地研究實驗。
直到2020年,「推動智慧建築工業協同發展指導意見」的印發,徐衛國知道機會來了,他不滿足打印出那些具備不規則美感的「觀賞品」,而是要打印出造福百姓的實用品。
他敢想也敢做,決定用低成本印出一套寬敞、明亮、冬暖夏涼的舒適民居。
「我有地,你有技術」
實踐需要場地,徐衛國完全可以拉出一個空地當作實驗室,好好地造這棟房子。
然而躺在實驗室裏的東西往往是脆弱的,總是會和現實有所偏差,要做就要做到最符合實際。
徐衛國選擇到河北省張家口下花園區武家莊村進行選址,他認為村裏的房子大都很老,而且都是用磚頭和夯土堆砌的,所以有意在這裏推廣3D打印,造福百姓。
徐衛國想找一戶「幸運戶」率先建一個房子,然後慢慢推廣。
可是,村民們並不認為這是幸運的,用機器人打印出來的房子真的能住嗎?很多人都覺得這是個笑話。
只有村民娟子聽說後,覺得很是新奇,而且自己有需求,所以願意和徐衛國多交流交流。
娟子夫婦是70後,家住在河北張家口武家莊,和普通的農村人一樣,夫婦倆年輕時,趁著有兩把力氣,就去了城裏打工賺錢。
近幾年父母年齡大了,他們便回到了農村老家,承擔起了贍養父母的責任,娟子在一家村委會工作,丈夫則找一些零工,日子還算不錯。
但眼下他們遇到了一個問題,那就是住房的事情,父母年齡大了,還居住在破舊的房子裏。
一次,娟子下班後,恰好遇到了在村裏做調研的徐衛國,聽完徐衛國的講述後,娟子很心動,但她還是有一些猶豫。
雖然20萬只夠在縣城付個首付,但對於農村人來說也不少了,一下子投入3D打印中,萬一血本無歸怎麽辦。
機會難得,徐衛國也看出了娟子夫婦的猶豫,於是使出了殺手鐧 ,拿出了自己曾在上海打印過的一座混凝土步行橋。
這是徐衛國團隊的早期作品,是世界上最大的3D打印步行橋,全長26.3公尺,寬3.6公尺,可謂是個大工程。
拿出了例子,娟子也不再猶豫了,反正地是自己的,房子打印好也就放在那,人教授肯定也不會來忽悠自己,就算「印」的不好,也就將就住了。
於是娟子下定決心,陪著徐教授放手一搏。
許教授也很感動,對娟子表示:「你什麽都不用出,就給我地基就行。」
房子最初始建的時候,載著機械臂的小車在村裏引起了不少的轟動,村民大多都來圍觀,但也都是看個笑話。
一台機器需要兩人操作,而娟子的房子要出動三台機器,每天一大早開始打印,晚上才結束工程。
村民看著那機械臂前端吐出的纖維混凝土材料,按照既定的了路線來回打印,就像擠鮮奶油做蛋糕似的, 不由得懷疑這樣「擠」出來的房子真的能住嗎?
外界的聲音給徐衛國團隊帶來了不小的麻煩,但徐衛國沒有在乎,他眼裏只有如何能把這棟房子建的更好。
經過調研,徐衛國團隊發現,武家莊村處於蒙古高原向華北平原過渡地帶 ,對於傳統的居住模式則是冬暖夏涼的窯洞。
於是徐衛國借鑒了窯洞的特點 ,將新技術與傳統居住方式相結合,房型采用窯洞特點,保證四面密閉貼合,並在墻壁裏加入保溫材料。
經過三台機器的加班加點,歷經160個小時,娟子的房子終於完成。
2022年3月,娟子一家正式搬入了新家,這棟房子正如徐教授承諾的那樣,冬暖夏涼,室內恒溫20-23℃,寬敞明亮。
玩點更大的
除了房子和橋梁,徐教授的團隊還有著其他的傑作。
深圳的「溪谷清流」 主題公園就是其中的代表,整個公園3D打印而成,以「水的靈動」為主要設計理念,建造出了傳統建築很難達到的不規則流動性曲面建築。
而這些對於許教授團隊來說已經成為了歷史,他們更著眼於未來,想要 玩點更大的!
如何在火星上建造適宜居住的房子?
這就像曾經不敢想象使用3D打印技術建造房子一樣,「火星居留地」也是天馬行空的想法。
平常人也許會撲哧一笑,也許小學生以這個做為夢想,都會覺得幼稚,但這些對於徐衛國團隊和他的學生而言,正是建築的未來。
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資訊來源與參考:
1.光明網,2023-02-24,【清華教授為村民3D打印一棟住宅,花了20萬】
2.澎湃新聞,2023-02-28,【清華團隊為村民「打印」一棟住宅!只用160個小時!】
3.清華新聞,科學研究,【深圳國際研究生院徐衛國團隊套用3D打印混凝土技術「打印」出一座城市公園】
4.浙江日報,2023-03-06,【潮聲丨20萬元3D打印套房子?清華教授一盤「大棋」開始……】