利用3D打印技術彰顯未來主義建筑

3D打印,被認為是“第三次工業(yè)革命”的標志,它的應用已越來越廣泛,正逐步改變我們的生活。據南極熊了解，近日，在太陽能十項全能競賽,圣路易斯華盛頓大學的參展建筑“蓮花之居”,在設計和建造中運用最先進的3D打印技術,預制混凝土技術以及裝配式鋼結構技術,進而創(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,華盛頓大學賽隊就致力于創(chuàng)造出最節(jié)能的設計,最后,在大自然中找到了答案。房屋設計將創(chuàng)新的科技和大自然的美麗結合在了一起:3D打印中國傳統(tǒng)文化里象征著美好的蓮花,進而創(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”室內面積650平方英尺,與普通建筑不同,“蓮花之居”并沒有傳統(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,從而完成室內采光。設計主要集中在人的室內流線。華盛頓大學賽隊擴大建筑的靈活性并在建筑中心設計了一個圓形空間內核作為多功能房間。一個大的室內開放庭院作為餐廳,通過滑動玻璃門與室內連接,在室內庭院的四周均勻分布廚房,客廳,廚房和書房四個空間,中央庭院提供建筑最重要的集聚場所,作為與其他所有空間流線的起點和重點。

這樣一個開放和閉合空間靈活連接的方式體現(xiàn)了對人居體驗和自然風水的推崇。室內采用Google的Nest　Smart　Home技術和工程學生自主研發(fā)的應用軟件,將整個房間的插座、電器、攝像頭和門禁系統(tǒng)連接在一起,從而更簡單地管理室內室外的環(huán)境。此外,在室外的院落還設置了水景、綠植,在視覺上可以把室內外空間有機結合在一起,給人們帶來一種親近自然的生活體驗。

建筑與環(huán)境的共生一直以來都是一個很重要而值得討論的問題。傳統(tǒng)的建造方式有許多環(huán)境保護上的短板,比如說:相對高的碳排放,廢料產生,材料浪費和能源消耗?！吧徎ㄖ印弊畲蟮牧咙c,就是把建筑垃圾再利用,同時讓新建建筑不再產出新的建筑垃圾。通過對3D打印技術的利用,在生產環(huán)節(jié)中利用更少的材料生產出精確的外墻以及節(jié)點模具,重復使用3D打印材料和大大降低模具的重量從而節(jié)省運輸費用。同時,在3D打印的過程中,先進的增材制造和表面處理過程,將廢料變?yōu)樾碌母哔|量產品。這樣的循環(huán)利用使得生產一個產品的能耗僅為生產一個全新的產品的2-25%。

本次競賽,華盛頓大學賽隊利用了3D打印來生產室內所有異形家具。雖然制作一個3D打印模型的價格比傳統(tǒng)的木質模具要高出很多,但木質模具最多只能重復利用兩次。相比而言,3D打印模具可以重復使用數(shù)百次,并且材料可以回收再利用。這樣算下來,3D打印在造價上將比木質模具要低的多。

圣路易斯華盛頓大學建筑系研究生表示,房屋所有的采光都是從墻板之間幾何自然留出來的空隙進行的,每個墻板之間,每個空間都會有一個獨立的采光空間。因為幾何圖形非常復雜,采光通過墻體非常柔和的弧線進行折射,室內的整體感覺會非常柔和。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的功能,保證舒適的要求；提供中國傳統(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。通過其他的流線設計,中心庭院與其他的功能分區(qū)和空間在視覺和空間上相互連接。來源于蓮花靈感的雙曲線外墻提供了室內分區(qū)的間隔。除此之外,3D打印的家具都是根據室內墻面流線和空間大小定制而成,使得每個空間都有其獨特的特點和辨識度。圓形流線則根據人居生活最常用的順序:回家,坐下休息,準備食物,分享交流,休息入睡。

來源：齊魯晚報