利用3D打印技術(shù)彰顯未來(lái)主義建筑

3D打印,被認(rèn)為是“第三次工業(yè)革命”的標(biāo)志,它的應(yīng)用已越來(lái)越廣泛,正逐步改變我們的生活。據(jù)南極熊了解，近日，在太陽(yáng)能十項(xiàng)全能競(jìng)賽,圣路易斯華盛頓大學(xué)的參展建筑“蓮花之居”,在設(shè)計(jì)和建造中運(yùn)用最先進(jìn)的3D打印技術(shù),預(yù)制混凝土技術(shù)以及裝配式鋼結(jié)構(gòu)技術(shù),進(jìn)而創(chuàng)造出了一所節(jié)能低碳排放而又富有美麗的居所。

為什么是蓮花?從比賽的一開始,華盛頓大學(xué)賽隊(duì)就致力于創(chuàng)造出最節(jié)能的設(shè)計(jì),最后,在大自然中找到了答案。房屋設(shè)計(jì)將創(chuàng)新的科技和大自然的美麗結(jié)合在了一起:3D打印中國(guó)傳統(tǒng)文化里象征著美好的蓮花,進(jìn)而創(chuàng)造出了這所節(jié)能低碳排放而又富有美麗的居所。

“蓮花之居”室內(nèi)面積650平方英尺,與普通建筑不同,“蓮花之居”并沒(méi)有傳統(tǒng)意義上的窗戶,而是利用十二片花瓣式墻板的弧度,將光線折射,從而完成室內(nèi)采光。設(shè)計(jì)主要集中在人的室內(nèi)流線。華盛頓大學(xué)賽隊(duì)擴(kuò)大建筑的靈活性并在建筑中心設(shè)計(jì)了一個(gè)圓形空間內(nèi)核作為多功能房間。一個(gè)大的室內(nèi)開放庭院作為餐廳,通過(guò)滑動(dòng)玻璃門與室內(nèi)連接,在室內(nèi)庭院的四周均勻分布廚房,客廳,廚房和書房四個(gè)空間,中央庭院提供建筑最重要的集聚場(chǎng)所,作為與其他所有空間流線的起點(diǎn)和重點(diǎn)。

這樣一個(gè)開放和閉合空間靈活連接的方式體現(xiàn)了對(duì)人居體驗(yàn)和自然風(fēng)水的推崇。室內(nèi)采用Google的Nest　Smart　Home技術(shù)和工程學(xué)生自主研發(fā)的應(yīng)用軟件,將整個(gè)房間的插座、電器、攝像頭和門禁系統(tǒng)連接在一起,從而更簡(jiǎn)單地管理室內(nèi)室外的環(huán)境。此外,在室外的院落還設(shè)置了水景、綠植,在視覺(jué)上可以把室內(nèi)外空間有機(jī)結(jié)合在一起,給人們帶來(lái)一種親近自然的生活體驗(yàn)。

建筑與環(huán)境的共生一直以來(lái)都是一個(gè)很重要而值得討論的問(wèn)題。傳統(tǒng)的建造方式有許多環(huán)境保護(hù)上的短板,比如說(shuō):相對(duì)高的碳排放,廢料產(chǎn)生,材料浪費(fèi)和能源消耗�！吧徎ㄖ�居”最大的亮點(diǎn),就是把建筑垃圾再利用,同時(shí)讓新建建筑不再產(chǎn)出新的建筑垃圾。通過(guò)對(duì)3D打印技術(shù)的利用,在生產(chǎn)環(huán)節(jié)中利用更少的材料生產(chǎn)出精確的外墻以及節(jié)點(diǎn)模具,重復(fù)使用3D打印材料和大大降低模具的重量從而節(jié)省運(yùn)輸費(fèi)用。同時(shí),在3D打印的過(guò)程中,先進(jìn)的增材制造和表面處理過(guò)程,將廢料變?yōu)樾碌母哔|(zhì)量產(chǎn)品。這樣的循環(huán)利用使得生產(chǎn)一個(gè)產(chǎn)品的能耗僅為生產(chǎn)一個(gè)全新的產(chǎn)品的2-25%。

本次競(jìng)賽,華盛頓大學(xué)賽隊(duì)利用了3D打印來(lái)生產(chǎn)室內(nèi)所有異形家具。雖然制作一個(gè)3D打印模型的價(jià)格比傳統(tǒng)的木質(zhì)模具要高出很多,但木質(zhì)模具最多只能重復(fù)利用兩次。相比而言,3D打印模具可以重復(fù)使用數(shù)百次,并且材料可以回收再利用。這樣算下來(lái),3D打印在造價(jià)上將比木質(zhì)模具要低的多。

圣路易斯華盛頓大學(xué)建筑系研究生表示,房屋所有的采光都是從墻板之間幾何自然留出來(lái)的空隙進(jìn)行的,每個(gè)墻板之間,每個(gè)空間都會(huì)有一個(gè)獨(dú)立的采光空間。因?yàn)閹缀螆D形非常復(fù)雜,采光通過(guò)墻體非常柔和的弧線進(jìn)行折射,室內(nèi)的整體感覺(jué)會(huì)非常柔和。而“蓮花之居”的建筑平面圍繞著中心庭院展開。中庭集合了采光和通風(fēng)的功能,保證舒適的要求；提供中國(guó)傳統(tǒng)文化最重要的空間:餐廳。


因此,中心庭院是最開放和有趣的空間。通過(guò)其他的流線設(shè)計(jì),中心庭院與其他的功能分區(qū)和空間在視覺(jué)和空間上相互連接。來(lái)源于蓮花靈感的雙曲線外墻提供了室內(nèi)分區(qū)的間隔。除此之外,3D打印的家具都是根據(jù)室內(nèi)墻面流線和空間大小定制而成,使得每個(gè)空間都有其獨(dú)特的特點(diǎn)和辨識(shí)度。圓形流線則根據(jù)人居生活最常用的順序:回家,坐下休息,準(zhǔn)備食物,分享交流,休息入睡。

來(lái)源：齊魯晚報(bào)