2021北京國際設計周熱度持續升溫，9月22日，隨著本屆國際設計周在通州區張家灣設計小鎮北京未來設計園區宣布開幕，一系列設計領域的主題展覽、博覽會、主題論壇、探訪之旅等活動將相繼展開，其中建筑雙年展尤為矚目。此次雙年展以“未來·家園”為主題

2021北京國際設計周熱度持續升溫，9月22日，隨著本屆國際設計周在通州區張家灣設計小鎮北京未來設計園區宣布開幕，一系列設計領域的主題展覽、博覽會、主題論壇、探訪之旅等活動將相繼展開，其中建筑雙年展尤為矚目。

此次雙年展以“未來·家園”為主題，舉辦了17個專題展覽，專題展包括綠色低碳、北京市智慧生活實驗室、無障礙智慧生活等。在建筑雙年展一角，“機器人3D打印混凝土建造”吸引了不少參觀者的目光。

機器人？3D打印？混凝土建造？

將三種不同命題混合在一起的技術

究竟是什么樣子？

又有何功能呢？

“3D打印”雖不是一個新概念，但混凝土“3D打印”對不少人而言還是頭一次聽說，展覽中，雖然由于空間有限，無法將涉及到的機器和成果搬至館內，但相關展板上關于清華大學徐衛國教授團隊通過混凝土3D打印建造的“名場面”可謂比比皆是。

農宅、步行橋、書屋……機器人3D打印混凝土建造技術的應用著實令人驚艷：

機器人3D打印混凝土 農宅

此前，河北下花園武家莊農戶住宅已通過3D打印建成，該農宅功能合理、形象美觀、結構堅固、生態節能。

該項技術由徐衛國教授跨學科團隊自主研發，它基于數字建筑設計方法及機器人自控系統、將3D打印技術與特種混凝土材料技術相結合，是一種創新型房屋智能建造技術，這一技術的優勢在于省人力、高效率、造價低、高質量，并且在可實現傳統的房屋造型設計建造的同時，還可實現各種優美的不規則曲面形體的建造。

“機器臂3D打印混凝土移動平臺”的組成包括可移動機械臂及3D打印設備、軌道及可移動可升降平臺、拖掛平臺等。

3D打印設備中，機械臂及打印前端被安置在升降平臺上、并可在該平臺上移動，而打印材料、上料攪拌泵送一體機則安置在拖掛平臺上。

該打印平臺只需2人在移動平臺上操作按鈕，即可完成整棟房屋的打印建造，它充分集成并簡化了混凝土3D打印的工藝，最大可能地減少了打印建造過程中的人力投入。

機器人3D打印混凝土 書屋

機器人3D打印混凝土書屋由打印機器人及打印材料建造，是上海“藝術之橋”空間的一部分，可用于圖書展示、學術討論、新書分享會等活動，同時也是一件藝術作品。

該書屋的設計起于概念草圖，之后根據使用需求實體建模，并進行空間形體及結構合理性推敲確定實施模型，其后通過打印路徑規劃及打印程序編寫完成數字文件，再以此數字文件驅動機器人3D打印設備進行混凝土材料的逐層堆疊打印，從而建成這一曲面形體的圖書小屋。

▲團隊自主研發的纖維混凝土，其間不加鋼筋、建造中不用模板

▲項目鳥瞰

▲書屋外觀

該圖書小屋總面積約30平方米，可容納15人進行各種活動。

在未來，每一個緊跟時代發展的主題，都將借由雙年展的舉辦而展開討論，擴展學科邊界的同時，也進而挖掘人居環境創建的深層含義。機器人3D打印混凝土建造以及一系列實踐項目，系統展示從設計生成、模型建立、路徑規劃、操作程序，到打印過程、打印成果等創新型房屋建造及環境建設途徑，也必將成為“未來?家園”專題展中一項重要角色。