荷兰：建造可居住的3D打印混凝土房屋

编译 / 李忠东

3D打印技术被誉为21世纪最具颠覆性的技术之一，在艺术、医院甚至厨房都有应用。它也有可能成为更可持续建筑的关键部分，帮助降低材料成本。早在2013年2月，英国伦敦SoftkillDesign建筑设计工作室就首次提出了3D打印房屋这一概念，并成功制造了首个建筑模型。它并非采用固体墙壁建造，而是在骨骼基础上建造纤维尼龙结构。它被命名为“打印房屋2.0”，采用相同的极简抽象派工艺，使用足够的塑料来保证结构的完整性。房屋组件是场外制造的，在现有3D打印机实验室使用激光烧结生物塑料制成。纤维结构只有0.7毫米厚，不太可能采用沙石进行打印，因为无法保证强度和完整性。在工厂环境下，可以在建造过程中添加塑料或者金属等较结实的物质。

尽管3D打印技术近年来的蓬勃发展已经成功打印出混凝土的房屋，然而这些风格迥异的建筑都有一个共同点，那就是概念性远大于实用性，距离真正可居住的房屋仍有很大的差距。不过，荷兰埃因霍温市的一个被称为“里程碑”的房地产项目或许将改变这一现状。埃因霍温科技大学最近宣布，将和承包商VanWijnen，房地产经理 Vesteda，材料公司 SaintGobain-WeberBeamix 以及工程公司Witteveen+Bos合作，从2019年起将在埃因霍温市连续建造可居住的3D打印混凝土房屋，它是世界上第一种可正式用于居住的3D打印房屋，共有5套。

设计师们计划从一套拥有两个卧室的单层住宅入手，根据房屋的建筑面积由小到大依次建造。为提高效率，第一套拥有两个卧室的单层住宅，建筑面积仅有1000平方英尺，3D打印技术将仅用于外墙和内墙的建造，墙壁厚度将略低于两英寸，预计明年中期可供居住，并将其投入到租赁市场中，届时3D打印混凝土社区的首批居民将搬进来。其他4套为多层住宅，有多层楼、天井和阳台，将会相对精致。价格尚未确定。

在抗震性和防火性等安全问题上，混凝土结构的3D打印房屋均有保障。但受到技术局限，5套住宅均无天然气供应。尽管如此，“里程碑”的房地产项目还是受到不少家庭的欢迎和喜爱。韦斯特达房地产公司负责项目后期营销，在第一套住宅的图片公布不到一星期，就已经有20个荷兰家庭提出了租赁申请。

“与传统建筑相比，3D打印房屋可以避免材料浪费，减少建筑垃圾，节省人力资源，缩短工程时间。但是它最具竞争力的优势在于能够让居住者根据自身需求打造‘百变’住宅。这些房子想要表现自由的外形，通过3D打印让世界知道一切皆有可能，而传统建筑在造型上有很大的局限性。”该项目经理鲁迪·万·盖普指出，“在发达国家，瓦工和其他户外工作人员紧缺，房屋建造的人力成本十分高昂，3D混凝土打印技术恰好能解决这一问题。我估计，未来五年内，荷兰大约5%的房子都将使用3D打印机制造。”

3D打印混凝土房屋由Houben/VanMierlo建筑事务所设计，房屋的圆形不对称形状充分利用了3D打印技术构建几乎任何形状的能力。建筑师从“绿色景观中不规则的街区”中获得灵感，旨在提高质量和可持续性，例如房屋不会供应天然气，这对荷兰家庭来说是非常罕见的。和所有常规建筑物一样，这些房屋将受到所有常规建筑法规的约束，并且能满足居住者在舒适性、布局、质量和价格等方面的要求。

2．运用3D打印技术打造出一座8米长的桥梁

1．3D打印混凝土房屋效果图

3．3D打印混凝土

“两年前在荷兰设计周期间，我们提出了这个想法。”埃因霍温理工大学3D打印研究小组负责人赛欧·萨勒特说，“但是你需要合作伙伴来实现这样一个想法，我们有3D打印技术，现在我们想知道在3D打印房子里生活是什么样子，我们仍在学习，我们希望我们的团队能够在未来打印建筑物。”

“里程碑”项目中的第一套房屋的建筑元素将全部在埃因霍温科技3D打印，随后运到现场组装。作为一个默认的样板，其他几套将从中得到启发。建筑团队希望，当最后一套拥有三个卧室的三层住宅开始建造时，3D打印机将在项目现场完成整栋建筑（包括给排水管道）的构筑和安装。“项目的合作伙伴一边施工，一边将继续研究具体的3D打印，将他们学到的经验教训应用到下一套房子。”萨勒特说，“这意味着每套3D打印房屋都可以从我们已经学到的先进洞察力和知识中受益，并且可以直接应用于居住，适应居民的意愿。”

对于荷兰来说，“里程碑”的房地产项目并非第一次将3D打印技术应用到现实生活当中。去年10月，埃因霍温理工大学研究小组就运用3D打印技术打造出一座桥梁，已在海默特正式投入使用。工人们建造时，先用混凝土混合料打印出6个建筑块，然后用钢丝加固，运到建筑工地组装胶合在一起。该桥梁总长8米，宽3.5米，厚0.9米，至少可以使用30年。