清华教授建全国首栋完全3D混凝土打印房屋 可抗8级地震成本20万

撰文: 陈进安
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近期,河北省评出“十佳百优美丽家园”,位于河北张家口下花园区武家庄村的一农宅成功入围。与众不同的是,其是全国第一栋完全由“3D混凝土打印”建造的房屋,是长期扎根智能建造领域的清华大学建筑学院教授徐卫国的作品。据悉,该屋不止冬暖夏凉,还能抗8级地震。

屋主娟子(化名)曾长年在外打工,直到近几年从天津回村,赡养年迈的老人,并在村委会工作。而徐卫国与其团队近年来用“机器人3D打印混凝土”技术建造了桥、书屋、公园。两者看似毫不相干,却因房子而结缘。事缘徐卫国曾到村里调研走访,想让村民住上用3D打印的舒适房屋,而娟子夫妇觉得非常新奇,两者一拍即合,“房子终归还是我的,总要有第一个尝试的人”。

据了解,娟子与丈夫原本住在三间低矮小屋,但空间太小,房顶不够高,住得很不舒服,尤其是厕所不在屋内,晚上去厕所简直像受罪,“冬天天冷拉肚子,想上厕所还得穿衣服,有时候来不及”。与此同时,丈夫刚做完心脏搭桥手术,需长期吃药及保养身体,因此娟子渴望翻修新房,且最好是三间房,有厨房、干湿分离的厕所等。而为了给娟子带来理想的家,徐卫国也豪爽地向对方表示:“你什么都不用我出,拿出地基就行。”

房子建造期间。(澎湃新闻)

经调研,徐卫国希望给予建筑与传统居住方式一种连接和延续,让建筑密闭保暖且坚固,改善当地房屋极不密封、保暖性差等问题,并以窑洞的传统建筑风格设计。为了打印村宅,团队还专门发明了小车并装上智能机械臂,再以机械用小三轮车拖进施工现场。而完成机器安装后,机械臂前端的打印嘴会吐出纤维混凝土材料,从而直接打出地基和墙体。

这项特殊的工程马上引起全村人注意,不过一开始他们根本不看好这方案,认为屋没法住,不如自己好好盖砖房,甚至觉得娟子很傻。但娟子懒理这些话。最终,2021年8月,经过160小时,这一灰色墙体、拱形房顶,在一众农房中格外显眼的全国第一栋完全由“3D混凝土打印”建造的村宅落成。

虽然外观看起来矮矮的,但房子内部却相当宽敞,也很高,住得并不压抑。值得一提的是,徐卫国还作了抗震试验,在国家地震局地震平台把建筑做成缩值模型,在震动台上震动,结果显示其居然可以抗得住8级地震。另墙体破坏实验、保温隔热测试、材料抗压抗折实验等住宅安全的前提也一一完成。另外,为在外能看到3D混凝土打印的纹路,保温材料放在了屋内侧的墙面。

去年3月,娟子一家正式搬进新屋,至今已住了一年多。对于居住体验,她相当满意,觉得冬暖夏凉。而当初一度冷嘲热讽的风向也变了,村民纷纷赞叹自己从来没见过如此盖房,“冬暖夏凉跟窑洞似的”。

据徐卫国介绍,当地村民多用砖头和夯土建成的房屋,成本大约10万元人民币,可这间由“3D混凝土打印”建造的房屋,造价亦只在20万元左右。目前,他还积极与中国中材海外科技集团对接,了解是否可以在土耳其地震后,用3D打印快速建房,提供居所予灾民。