清华教授为村民3D打印了一栋住宅，只花20多万（组图）

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近5年来，清华大学徐卫国传授和团队，
用“机器人3D打印混凝土”技术
陆续“打印”了一座桥、一座书屋、数个公园，
还为一对70后农村夫妇打出一栋住宅——
“打印”全程仅160小时，20多万本钱，
全国独一。



武家庄3D打印农宅室表里
徐卫国是变革凋谢后的第一届清华先生，
结业即留校任教，后在日本拿了博士学位，
自2003年起，扎根在智能建造畛域，
从学习东方到造成本人的实践、技术体系，
20年来，一直是国际前沿修建学的后行者。

徐卫国传授承受一条采访
1月底，
一条来到清华大学将来人居试验室，
实地探寻打印现场，采访徐卫国，
他笃定地预测，再过5到8年，
3D打印修建将会逐步遍及，
将来一定会成为最遍及的建造伎俩，
疾速且廉价地改良普通人的日常寓居。





武家庄3D打印农宅
往年春节前夕，河北农村武家庄，娟子的家，评上了省里的“十佳百幽美丽家园”，她第一时间，把动静告知了房子的修建师徐卫国。
娟子住的这栋农宅，106㎡，是全国第一栋彻底由“3D混凝土打印”建造的房子。
住宅坐落在武家庄村村道边，拱形房顶、灰色墙体，在一众砖土色的繁难农房中，分外显眼。
这块家传的宅基地上，原来的老房子用砖头砌成，板屋顶。有一年春节，徐卫国走进村庄调研，“风都是从窗户缝和墙的缝里，间接呼呼往屋里吹， 室内温度极低。”



上：3D打印农宅西立面 ; 下：院墙细节
为此，在为娟子一家盖房的时分，修建的墙体，做了精心的设计。外墙用了编织纹理作为装潢，与构造墙一体化打印而成。墙的内侧，装修表层和墙之间，是空心的，灌注了泡沫保温资料，知足节能的要求。
全部修建十分坚硬，夏天保冷，冬季保暖，还扛住了抗震测试。

3D打印农宅卧室
室内共有5个房间，两间卧室，一个客厅，外加洗手间、厨房，一家人十分满意。室内由于做的是拱顶，特别敞亮。
故居竣工不到一年，但想来参观娟子家的人，曾经在她那排上了号，“还有人问我要不要改为民宿哩”。
娟子夫妇都是1970年生的武家庄人，曾多年在外打工，当初娟子回到村委会任务。为何违心尝试一个全国都没有过先例的3D打印房子？会不会感觉房子太出挑了？
娟子提到一个细节，有一次，徐卫国夫妇俩一同来村庄，给她看过他们在上海用3D打印的桥，她心一下就虚浮了，“我有地，他有设法，咱们是一拍即合！咱们家大家伙都想试试陈腐事物。”

3D打印农宅俯瞰，比四周农房坚硬得多

机器人混凝土3D打印进程

3D打印编织纹理墙面
建造的时分，由于村里的路窄，大卡车进不去，团队就创造了小车，智能机械臂装在小车上，就这样运进农家院。
两集体操作，一台机械臂就能开始本人打印，三台机械臂同时动工。
机械臂前真个打印嘴会吐出纤维混凝土资料，一层一层地叠层，从修建的根底开始打，打到墙，建造进程整个现场实现，一度引来全村人围观。
房子的建造工期很短，“打印”全程是160个小时，大略两个礼拜就可以竣工，将来假如批量建造，一个月，就可以建两栋房。
造价也很廉价，包罗繁难的室内装修在内，差未几2000到2500块钱一平米，100㎡的房子只有20来万，比钢构造拆卸式的修建还要廉价。
徐卫国感叹，“这类技术，是十分值得在国际少量农宅建立中推行的。”





混凝土3D打印桥
徐卫国团队的第一个落成名目，就很“炸”：他率领团队打了一座桥。
这座步行桥位于上海宝山区，桥长26.3米、宽3.6米，像一抹灰色飘带架在河面，坡度峻峭。桥栏板呈流线形，天衣无缝。
两台3D打印机械臂，450小时，实现整个混凝土构件。再将构件运到现场，组装。造价只要普通桥梁的三分之二。

打印资料次要是聚乙烯纤维混凝土，外加添加剂，是团队自主研发的新型复合资料

3D打印的桥面，现场组装
这座桥鉴戒的是中国现代“第一桥”赵州桥的单拱构造，做过破坏实验，确保绝对能够站满行人。
这座步行桥的智能的地方还在于，桥内预埋了实时监测零碎，可以即时采集桥梁受力和变外形态的数据，有助于后续跟踪。
2020年，《天然》杂志的旧事专栏发文，讨论3D打印技术的最新停顿，把打印得“更大、更快、更坚硬”作为三个标的目的，其中就提到这座“世界最大的3D混凝土打印桥”。



3D打印书屋
在3D打印桥的左近，2021年，团队还尝试建起了一座不到30平方米的公共书屋，能够包容15人。两台机械臂延续任务，5天竣工。

深圳3D打印公园

3D打印景观小品
各种外型的景观小品，3D打印也十分有劣势。
2022年，深圳3D打印公园落成，地形高下崎岖，座椅都是流线型的，就像从高空间接“成长”出来同样。一组组曲线，就像造成了山谷、溪流同样，摹拟的都是天然状态。

3D打印景观小品进程
如今，徐卫国率领的团队，有20多集体，不少是90后。修建师以外，还有构造设计师，机械设计师，专门钻研机器人的博士，顺序工程师，资料工程师……
团队扩散三地，在深圳搞研发，在无锡搞出产，北京则是部份设计成员的办公地。
任务流程，团队先在电脑里把房子建一遍，而后布局机械臂的门路，再把门路转成代码，输出到机械臂的管制端。这样，只需求一两人到打印现场。



初期数字修建设计作品
徐卫国是变革凋谢的第一批大先生，1978年考入清华大学学习修建。一方面，进清华，留清华，在清华读书、教书、写书；另外一方面，他的博士学位是在日本拿的，在欧美交流访学，还在南加州修建学院及南加州大学修建学院教书。
2003年，他作为中国修建艺术双年展的策展人之一，出国调查。行至巴黎蓬皮杜艺术核心，一场名为“非规范修建”的大展，震动了他。
寰球十二位先锋修建师，以数字技术设计的将来修建，在这场展览上表态，作品全都是不规定型、非规范几何型，有的呈无机状态，更像雕塑、艺术，“跟传统修建很纷歧样”。
他原本就对最新的修建思潮十分感兴致，过后就有强烈预料，“这将是一个新的修建探究的标的目的”。

2006年，徐卫国策展的中国修建艺术双年展中部份青年修建师作品
回到国际，徐卫国当即着手约请这个畛域的前沿修建师、学者，来中国办展、开讲座。
2004年起，连着举行5届中国修建双年展，每次都有寰球50来家年老事务所参预，也约请了20多个世界上最早锋的修建学校，把先生作品拿到北京来展出。
过后受邀前来协作的英国学者，曾对他说，目前在中国大地上，可能只要他一集体知道，甚么是数字设计，甚么是算法设计。
“理解了这个畛域，扎进去当前，就没有出来，”徐卫国这样描述20多年来的阅历。
前10来年，次要就是搞钻研，在智能建造畛域，逐步造成本人的实践和构造体系。
2017年，两位早年的先生回国，参加他的团队，开始将技术产业化，近5年的任务，就是侧重于把“机器人3D混凝土打印”这项技术，运用于实际建立。

徐卫国在任务中

徐卫国指点的先生设计作品
比来3年，徐卫国在清华大学深圳国内钻研生院，组建“将来人居钻研院”，带的先生可能是95后、00后一代。
他给先生们出的设计标题问题也另类，好比：在火星上盖房子。
“回忆人类最后，用天然资料建造家园，重要指标是经济合用，跟咱们当初做火星居留地的设计，是类似的，用智能化的3D打印形式，在火星上把修建外壳连同室内一次成型，应该是咱们看得见的将来。”



为非洲低支出家庭研发3D打印住宅
电脑生成、机器人盖的房子，会不会显得寒冷、少了一些人文的温度？
在徐卫国眼中，机器比人更亲切，更懂人。
“机器智能，是把不同类型的人类智能，都通通集中在一块，就像阿尔法狗之所以可以克服对手，是由于它集中了泛滥人的智慧。”
“机器看起来是凉飕飕的，但它也把不同人的亲切感凝聚，造成了一种新的亲切感，比繁多维度的人，想得更细腻，斟酌得更周全。”

观众在往年“深双”现场，体验混凝土3D打印作品
3D打印修建的开展前景如何？
回答这个问题的时分，徐卫国的语气笃定、眼里有光，“将来，它一定会成为一个最遍及的建造伎俩，”他顿了顿增补，“这是毫无疑难的。这也是思考多年，咱们坚决的信念。”
“目前，‘机器人3D混凝土打印’这项技术所处的开展阶段，假如把它比作400米跑，当初大略跑到150米，技术还在不停地开发。要彻底开发到像砖木构造、砖混构造，或者钢筋混凝土构造那末成熟，还需求一些时间。”



不同场景、不同时间段都能延续任务
为何如斯看好？
他以为，一方面，咱们当初曾经在逐步辞别搞工业社会，走向智能社会，3D打印修建与智能社会的出产模式、建造模式婚配，有很强的生命力，且能为每集体的糊口量身定制，就像可穿着装备同样。
另外一方面，修建工人愈加稀缺，假如能让机器人代替一部份建造的活儿，只留编程、管制操作的大量人工，就可以让人从沉重的膂力休息中解放出来。
在徐卫国看来，修建师纷歧定非要做出几栋知名的地标、网红修建，或是获大奖，“知足泛博的最普通的人的糊口需要——这是咱们做这项技术研发的最中心的目的 。”

过来3年，3D打印修建正在寰球掀起浪潮，有的城市曾经开始地下出售3D打印住宅，修建的层数也再也不局限于单层，两层、多层的3D打印住宅，曾经成为理想。
畅想得更天马行空一点，寰球各地的先锋修建师开始拿各种新旧资料做试验，结合3D打印技术，发明出外观离奇、体验独到的小修建，也回应着后疫情时期，人们渴想住得更温馨、更贴近天然、更节能环保。
1、球形3D打印住宅
坐标：日本

图源：Serendix
去年，日本兵库县的初创公司Serendix，只用不到23小时十二分钟，打印了一座球形3D打印住宅，这是日本第一座24小时内竣工的3D打印住宅。
10平方米的房子，售价330万日元（约17万人民币），6栋球体住宅已售罄。
往年，该公司还方案推出另外一个3D打印“奢华版”住宅，面积为49平米，除供电力、水和煤气外，还会配备洗手间，便利拎包入住，预估售价500万日元（约合人民币25万元）。
“咱们的指标是像买车同样买房，让每集体都能从典质存款中解脱出来。”
2、东17街住宅区
坐标：美国

图源：ICON
东17街住宅区是美国首个供发售的3D打印住宅区，由四栋住宅组成，每户有两到四间房。住宅使用了ICON公司专有的3D打印修建技术，配合先进的新资料建造，住宅的使用寿命预计比传统修建资料更长。
这一片区的打印施工，仅耗时7天。自从完工以来，这些混凝土打印住宅禁受住了7.4级地震和强风暴的考验。
3、3D打印出租屋
坐标：荷兰



图源：Houben & Van Mierlo
这片巨石外形的住宅，由Houben & Van Mierlo任务室设计的，协作机构包罗荷兰埃因霍温科技大学的3D打印住宅钻研团队。
这个名目是世界上第一个3D打印出租屋开发名目，也是欧洲第一个供长时间寓居的3D打印住宅。
4、双层住宅
坐标：德国



图源：Peri
这座两层的独立住宅，是德国第一个落地的3D打印房子，每层的寓居空间大约80平方米。
这个名目的特别的地方在于，使用了一种名为BOD2的新型3D打印机，由丹麦制作商COBOD独创，在打印修建构造的过程当中，添加管道和其余外部构件，打印效力也很高，短短5分钟，就可以打印出1平方米的双层墙。
5、曲线小屋
坐标：美国

图源：WATG
这座名为“曲线吸引力”的屋宇，由3D打印的塑料、碳纤维板和玻璃墙面建成，静态蜿蜒的外墙不只拥有美感，设计上拥有最好的构造不乱性，是世界首个自在状态的3D打印住宅。
房子的面积约为90㎡，修建设计是WATG团队，一个成立超70年的老牌国内化团队，修建构造使用了Branch Tecnchology开发的自在状态打印工艺，在修建技术畛域有冲破性的翻新。同时，全部构造净零能耗。
6、夏日之家
坐标：荷兰

图源：DUS Architects
这座独立的微型小屋，占地仅8㎡，体积不外25m³，中心构造由黑色的可继续生物塑料3D打印而成，墙面呈几何形。门廊处的打印图案，一路延长到了屋外。
屋内配备了可折叠的沙发，模块扮装饰，在需求时能够拉出变为沙发床，是一个十分合适在城市中隐居的“迷你居所”，屋外还有一个3D打印浴缸。
用于打印的资料，可被残缺回收，重复从新打印，象征着整座斗室子能够被彻底粉碎，100%循环再利用。
7、Casa Covida
坐标：美国



摄影：Elliot Ross、Emerging Objects；图源：Emerging Objects
Casa Covida，由三个圆柱形修建体组成，坐落在科罗拉多州的沙漠中。住宅的土坯墙由机械臂3D打印而成，资料是本地砌墙时罕用的传统配方，由沙子、淤泥、黏土、水以及稻草混合，后经阳光曝晒而成。
外部空间包罗双人卧室、浴室，以及地方糊口区，设有壁炉，一旁的炊具也是3D打印而成，用的是本地的黏土。
这座小住宅是在新冠疫情产生后，应社交隔离的需要，而降生的小型试验修建，合适两人入住。