混凝土3D打印美術(shù)館,桐鄉(xiāng)田野的一場技術(shù)實驗
在浙江桐鄉(xiāng)的田野間,一座由3D混凝土打印技術(shù)建造的美術(shù)館為鄉(xiāng)村帶來了新的景觀。日前,坐落于桐鄉(xiāng)洲泉鎮(zhèn)華騰豬舍里的田·美術(shù)館已建成開放,建筑占地1027平方米,融合藝術(shù)展覽、創(chuàng)意工坊、學(xué)術(shù)交流和文化體驗等多種功能,是如今全球單體面積最大的3D打印美術(shù)館。建筑師和他的建筑團隊嘗試以3D混凝土打印技術(shù)來建造美術(shù)館,為鄉(xiāng)村建設(shè)提供更經(jīng)濟、高效的方式,契合鄉(xiāng)村振興中改善農(nóng)民居住空間和推動可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo),并希望能在未來探索廢舊建筑材料循環(huán)利用的可能性。
外觀 本文圖片?章魚見筑
從遠處看,田·美術(shù)館如同田野間的一組巨型管道。建筑師李以靠認為,管道的造型讓人聯(lián)想到農(nóng)業(yè)灌溉設(shè)施,與鄉(xiāng)村環(huán)境形成視覺呼應(yīng),3D打印技術(shù)則讓這一傳統(tǒng)施工難以完成的形態(tài)成為可能。在他看來,鄉(xiāng)村往往面臨建設(shè)資源匱乏、施工周期長等問題,而3D打印技術(shù)通過“輕建造”減少對土地的干擾,并以低技化的形式呈現(xiàn)高技術(shù)內(nèi)核,實現(xiàn)技術(shù)語言與鄉(xiāng)村語境的平衡。
“鄉(xiāng)建不僅是物理空間的改造,更是通過技術(shù)創(chuàng)新賦能鄉(xiāng)村經(jīng)濟、生態(tài)與社會的綜合發(fā)展。”李以靠在澎湃新聞的采訪中說道,通過3D打印,可以在農(nóng)村現(xiàn)場快速建造小型建筑,如廚房、茶室、雞舍等,幾天之內(nèi)便可完成,能夠解決鄉(xiāng)村建筑建設(shè)的時間與資源瓶頸。對于建筑師而言,3D打印技術(shù)顛覆了傳統(tǒng)建筑設(shè)計的分工與流程,建筑師需要與材料科學(xué)家、工程師緊密協(xié)作,另一方面,技術(shù)也帶來了更大的可能性,包括實現(xiàn)形態(tài)的自由化與裝飾的簡約化:在田·美術(shù)館的項目中,建筑的外立面保留混凝土原始打印的肌理,去除繁雜的裝飾,呈現(xiàn)出與鄉(xiāng)村相融合的原生美感。
外觀
在建造的過程中,田·美術(shù)館在3D打印技術(shù)上突破了許多難點。其中包括材料性能優(yōu)化:針對不同溫度、濕度環(huán)境,研發(fā)穩(wěn)定的混凝土配比,確保層間粘結(jié)強度、抗壓強度及抗老化性能;超大構(gòu)件精度控制:在規(guī)模化生產(chǎn)中實現(xiàn)尺寸誤差毫米級控制,保障打印構(gòu)件與安裝精度的一致性,避免結(jié)構(gòu)安全隱患;結(jié)構(gòu)功能一體化:主體結(jié)構(gòu)與墻體內(nèi)置保溫同步打印,減少后期施工環(huán)節(jié),提升能效與施工效率。在李以靠看來,這些突破為未來大型3D打印建筑提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑。
外觀
“田·美術(shù)館雖然使用混凝土,但核心目標(biāo)是驗證以廢舊建材作為打印原料的可行性。未來技術(shù)成熟后,廢棄磚瓦、混凝土碎塊等可經(jīng)處理轉(zhuǎn)化為打印材料,實現(xiàn)‘建筑廢料—打印原料—新建筑’的閉環(huán)循環(huán)。”李以靠指出,這一過程不僅將減少資源開采和垃圾填埋,還可降低建材運輸成本,這對于偏遠的鄉(xiāng)村尤為重要,同時讓建筑工地揚塵大大減少。
內(nèi)庭院
田·美術(shù)館的項目不是以靠建筑的首次鄉(xiāng)建嘗試。多年前,李以靠受邀為桐鄉(xiāng)的華騰里豬舍進行立面改造,此后又為其設(shè)計了豬舍里展廳等幾棟建筑,在最初的設(shè)計中,他了解到豬圈的形式以及華騰豬場的高科技養(yǎng)殖技術(shù),這些基礎(chǔ)知識啟發(fā)他們從豬圈的基本建筑形式中演化出了展廳的建筑形式。如今,豬舍里展廳用來展示豬肉的加工過程和豬肉產(chǎn)品,并以此作為整個牧場發(fā)展觀光業(yè)的起點。
在田·美術(shù)館,李以靠希望借由這場3D打印的建筑實驗,探索未來的養(yǎng)豬場建設(shè)。“美術(shù)館的設(shè)計其實也是在為未來的集約養(yǎng)豬場做實驗,”李以靠說,“我們希望將來每段圓管養(yǎng)一頭豬,管子層等疊加,管子本身結(jié)構(gòu)是穩(wěn)定的,并能把外部受力順著圓弧均勻傳到出去,就像埋地下的城市地下管廊一樣,均勻受力。同時管狀形態(tài)源于3D打印技術(shù)的層疊邏輯。混凝土逐層擠壓成型的特性自然形成環(huán)形結(jié)構(gòu),符合材料特性。”
管狀展覽空間
借由田·美術(shù)館的實驗,也延伸出對于鄉(xiāng)建的多元探索。李以靠表示,3D打印技術(shù)的引入能夠從民生改善、產(chǎn)業(yè)升級、生態(tài)友好、文化激活等方面,介入為如今的鄉(xiāng)村在地化建設(shè)。作為文化空間,田·美術(shù)館既服務(wù)于村民,又吸引外來游客,成為連接鄉(xiāng)村與城市、傳統(tǒng)與現(xiàn)代的紐帶。建筑的設(shè)計則為華騰牧業(yè)等鄉(xiāng)村企業(yè)提供了環(huán)保節(jié)能的養(yǎng)殖設(shè)施建設(shè)方案,推動農(nóng)業(yè)與建筑技術(shù)跨界融合。隨著時間的推移,建筑將與自然融為一體,成為鄉(xiāng)村風(fēng)景的一部分。
在桐鄉(xiāng)的田野上,田·美術(shù)館如管道般交錯的空間充滿未來感。而在未來,李以靠認為,隨著材料科學(xué)和機器人技術(shù)的進步,3D打印的應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)拓展,或?qū)⒊蔀榻ㄖI(yè)化、智能化的重要推手,不僅可以快速定制經(jīng)濟型農(nóng)居、公共設(shè)施,還能用于災(zāi)區(qū)重建,甚至為人類探索外星居住環(huán)境提供技術(shù)儲備。
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