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设计

3D打印建筑,也许是未来的城市住宅解决方案

Paulette Perhach2016-07-25 09:06:59

一些人认为,有了 3D 打印机和其他制造机器,人类将更有能力面对挑战,拿出具有创造性的解决方案。

本文只能在《好奇心日报》发布,即使我们允许了也不许转载*

你可以打印这些房屋、将它们搬上卡车,甚至将其空运。这听上去像是科幻小说中的住宅,但它们完全有可能在不久的将来变成现实。

在气候变化和人口增长压力的推动下,在 3D 打印等技术的支持下,全球住宅建设行业——尤其是城市住宅——正在孕育一场革命。

弗吉尼亚州诺福克市欧道明大学(Old Dominion University)缓解和适应研究院主任汉斯-彼得·普拉格(Hans-Peter Plag)教授表示,作为地球居民,我们需要重新思考我们几乎所有的生活方式,尤其是沿海城市的居住环境,因为海平面的上升可能会以我们无法完全预测的方式重塑我们的世界。

他表示:“我们过去设计房屋时认为海平面不会发生变化,这种做法已经不合时宜。另一方面,在沿海地区生活对我们来说又是极为重要的。所以我们需要想办法生活在沿海地区,但不能忽略海平面的问题。”

休斯敦大学研究生展望项目(University of Houston Foresight Graduate Program)兼职教授、建筑师兼城市未来主义者辛迪·弗勒文(Cindy Frewen)表示:“城市萎缩时会发生什么呢?很糟糕,看看底特律吧。”从 2000 年到 2010 年,该市人口流出四分之一,数万幢住宅沦为危房。

根据联合国人类居住规划署(UN-Habitat)《2016 世界城市报告》,今天,八分之一的人生活在城市贫民窟,到 2025 年,“需要正常廉价住房的人可能会达到 16 亿。”该报告要求人们将住房放在城市未来议事日程的中心,以解决全球都要面临的这个巨大挑战。

Mamou-Mani ArchitectsFabPub 董事亚瑟·马木-马尼(Arthur Mamou-Mani)以及他所设计打印的凳子。图片版权:David Azia/《纽约时报》

“这个问题目前还没有得到解决,”弗勒文说。

南加州大学工程学教授兼学校快速自动化制造技术中心(Craft)主任贝罗赫·霍什内维斯(Behrokh Khoshnevis)是努力缓解未来住房危机的众多创新人士之一,他表示:“我们需要通过某种途径来解决位于需求金字塔底部的居住问题。”

霍什内维斯将他的 3D 打印施工方法称为轮廓工艺(Contour Crafting)。他希望这种工艺能够大幅缩减住宅建设成本。霍什内维斯表示,虽然他无法改变土地价格,但他的方法可以在一天之内建好一座房屋,将建设成本削减 30%。

这种方法可以利用计算机控制的自动龙门制造出混凝土混合体。龙门的喷嘴可以喷出具有特定形状的管状混凝土,并在喷射一圈后形成房屋的整体轮廓,无须手动垒砖。此后的每一轮喷射都会叠加一层轮廓,直到最后用起重机添加屋顶。然后还可以继续加盖第二层。对于公寓楼,霍什内维斯的计划是让机器在盖楼的过程中顺着楼往上爬。

他的目标是在没有人工干预的情况下,在一天之内建造一座完整的房屋。他表示,这一目标未来一两年即可实现。霍什内维斯 1996 年就开启了 3D 打印施工项目;不过,中国的威森公司目前已经用类似方法打印出了房屋和公寓,他们的组件是在场外建设的,因此只需要在楼房所在位置将其组装起来就行。霍什内维斯表示,为了确保安全性,美国的建筑规范延缓了针对 3D 打印房屋的规范进度。

对于远期城市建设,霍什内维斯和美国宇航局(NASA)正在共同研究如何在月球上利用当地材料和“轮廓工艺”建造住房。如果你的后代最终生活在火星上,那么他们的房屋可能就是用这种机器建造的。

霍什内维斯也有一些能力卓群的同辈信徒。Google 母公司 Alphabet 执行总裁埃里克·施密特(Eric Schmidt)最近列出了一份从根本上塑造未来的思想清单,叫做“未来最有趣的登月式项目”,其中一项就是 3D 打印建筑。施密特表示:“我们可以用百分之百可回收的材料建造这类房屋,所以即使从环境角度讲,这也是一个不错的主意。”

Mamou-Mani ArchitectsFabPub 董事兼威斯敏斯特大学讲师亚瑟·马木-马尼表示,有了 3D 打印机和其他制造机器,人类将更有能力面对挑战,拿出具有创造性的解决方案。

他的公司正在为 Food Ink 餐厅打印餐椅。这家餐厅提供的食物也将采用 3D 打印技术。他表示,人类正迎来一场巨大的转变,他们将能够在家里或者附近的制造实验室里定制、下载和打印服装、吊顶板、橱门折页、汽车和机器零件等物品。WikiHouse、InstructablesThingiverse 等开源网站鼓励人们开发 3D 打印和激光切割项目,下载现成的规划。马木-马尼表示,我们所购买的以在线数字文件形式存在的物品将不再是成品,它们将处于不断变化之中。

马木-马尼表示,这些创新将为住房带来更大的原创性,因为制作文件的选择范围极广,而每座建筑的设计又可以毫不费力地进行修改。所以,批量生产的经济利益将无法补偿重复样式所带来的缺陷。

贝罗赫·霍什内维斯在南加州大学的办公室里。霍什内维斯正在同 NASA 合作,以研究如何在遥远的未来在月球上实现建筑物的 3D 打印。图片版权:Monica Almeida/《纽约时报》

“人们将有能力参与设计他们想要的东西,而不是在居住房屋、选择住宅或者购买产品时处于相对被动的状态,”马木-马尼说。

人类未来能够选择的多种多样的文件,将开启一些通常不会被认为属于家庭住宅的领域。例如,当一些人谈论未来如何用无人机拾取和移动房屋时,马木-马尼发表了这样的言论:“未来的房屋本身就是无人机。为什么要把交通工具和房屋分开呢?直接把它做进房子里就行了。

“在低成本航线和笔记本式家庭办公的帮助下,我们这一代人变得越来越像游牧民族。所以,让房子飞起来将成为一件正常的事情。而且对于候鸟式生活来说,国界线将成为一种荒谬的历史遗迹。”

位于德州奥斯汀市的 Kasita 公司正在研究一种模型,这种模型可以让人们在没有轮子或者螺旋桨的情况下、在不同城市之间搬运住宅。

想象一下这样的场景吧:你像拉抽屉一样,将一座可移动的微型公寓停在奥斯汀市的一幢楼房里。当你需要搬到洛杉矶时,一架吊车会把你的房子放在卡车上,这辆卡车会把你的房子运到新的住址。然后,一辆铲车会把房子滑进新楼房的一个空洞里。

这就是 Kasita 总裁杰夫·威尔逊(Jeff Wilson)提出的设计思想。威尔逊曾在一座 3 平米的大铁桶里住了一年,以测试简约主义的极限,因此他获得了“铁桶先生”的绰号。为了帮助被高房价挤出奥斯汀市的音乐家、画家、年轻人和服务行业人员,他设想出了 30 平米的智能住宅,这种住宅可以单独放置,也可以插入 10 层楼高的架子上。在楼架上,这种住宅可以与水管、电线和下水管相连。该公司希望今年生产首批 40 个楼架。

Kasita 总裁杰夫·威尔逊(上)位于产品原型之中。该公司正在努力生产模块化的廉价城市住房。图片版权:Ilana Panich-Linsman/《纽约时报》

威尔逊表示:“我们的短期目标是提供廉价的城市住房解决方案。长期来看,我们需要在持续的城市生活中变得更加灵活。如果海平面上升,那么搬运 Kasita 公寓显然比搬运希尔顿酒店要容易得多。”

翻译 熊猫译社 刘清山

题图来自 www.builderonline.com

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