2021北京國際設計周熱度持續(xù)升溫，9月22日，隨著本屆國際設計周在通州區(qū)張家灣設計小鎮(zhèn)北京未來設計園區(qū)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(xù)升溫，9月22日，隨著本屆國際設計周在通州區(qū)張家灣設計小鎮(zhèn)北京未來設計園區(qū)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(wèi)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(tài)節(jié)能。

該項技術由徐衛(wèi)國教授跨學科團隊自主研發(fā)，它基于數(shù)字建筑設計方法及機器人自控系統(tǒng)、將3D打印技術與特種混凝土材料技術相結合，是一種創(chuàng)新型房屋智能建造技術，這一技術的優(yōu)勢在于省人力、高效率、造價低、高質量，并且在可實現(xiàn)傳統(tǒng)的房屋造型設計建造的同時，還可實現(xiàn)各種優(yōu)美的不規(guī)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(jù)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(guī)劃及打印程序編寫完成數(shù)字文件，再以此數(shù)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(fā)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(fā)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(huán)境創(chuàng)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(tǒng)展示從設計生成、模型建立、路徑規(guī)劃、操作程序，到打印過程、打印成果等創(chuàng)新型房屋建造及環(huán)境建設途徑，也必將成為“未來?家園”專題展中一項重要角色。