在浙江桐乡的田野间,一座由3D混凝土打印技术建造的美术馆为乡村带来了新的景观。日前,坐落于桐乡洲泉镇华腾猪舍里的田·美术馆已建成开放,建筑占地1027平方米,融合艺术展览、创意工坊、学术交流和文化体验等多种功能,是如今全球单体面积最大的3D打印美术馆。建筑师和他的建筑团队尝试以3D混凝土打印技术来建造美术馆,为乡村建设提供更经济、高效的方式,契合乡村振兴中改善农民居住空间和推动可持续发展的目标,并希望能在未来探索废旧建筑材料循环利用的可能性。
外观 本文图片©章鱼见筑
从远处看,田·美术馆如同田野间的一组巨型管道。建筑师李以靠认为,管道的造型让人联想到农业灌溉设施,与乡村环境形成视觉呼应,3D打印技术则让这一传统施工难以完成的形态成为可能。在他看来,乡村往往面临建设资源匮乏、施工周期长等问题,而3D打印技术通过“轻建造”减少对土地的干扰,并以低技化的形式呈现高技术内核,实现技术语言与乡村语境的平衡。
“乡建不仅是物理空间的改造,更是通过技术创新赋能乡村经济、生态与社会的综合发展。”李以靠在澎湃新闻的采访中说道,通过3D打印,可以在农村现场快速建造小型建筑,如厨房、茶室、鸡舍等,几天之内便可完成,能够解决乡村建筑建设的时间与资源瓶颈。对于建筑师而言,3D打印技术颠覆了传统建筑设计的分工与流程,建筑师需要与材料科学家、工程师紧密协作,另一方面,技术也带来了更大的可能性,包括实现形态的自由化与装饰的简约化:在田·美术馆的项目中,建筑的外立面保留混凝土原始打印的肌理,去除繁杂的装饰,呈现出与乡村相融合的原生美感。
外观
在建造的过程中,田·美术馆在3D打印技术上突破了许多难点。其中包括材料性能优化:针对不同温度、湿度环境,研发稳定的混凝土配比,确保层间粘结强度、抗压强度及抗老化性能;超大构件精度控制:在规模化生产中实现尺寸误差毫米级控制,保障打印构件与安装精度的一致性,避免结构安全隐患;结构功能一体化:主体结构与墙体内置保温同步打印,减少后期施工环节,提升能效与施工效率。在李以靠看来,这些突破为未来大型3D打印建筑提供了可复制的技术路径。
外观
“田·美术馆虽然使用混凝土,但核心目标是验证以废旧建材作为打印原料的可行性。未来技术成熟后,废弃砖瓦、混凝土碎块等可经处理转化为打印材料,实现‘建筑废料—打印原料—新建筑’的闭环循环。”李以靠指出,这一过程不仅将减少资源开采和垃圾填埋,还可降低建材运输成本,这对于偏远的乡村尤为重要,同时让建筑工地扬尘大大减少。
内庭院
田·美术馆的项目不是以靠建筑的首次乡建尝试。多年前,李以靠受邀为桐乡的华腾里猪舍进行立面改造,此后又为其设计了猪舍里展厅等几栋建筑,在最初的设计中,他了解到猪圈的形式以及华腾猪场的高科技养殖技术,这些基础知识启发他们从猪圈的基本建筑形式中演化出了展厅的建筑形式。如今,猪舍里展厅用来展示猪肉的加工过程和猪肉产品,并以此作为整个牧场发展观光业的起点。
在田·美术馆,李以靠希望借由这场3D打印的建筑实验,探索未来的养猪场建设。“美术馆的设计其实也是在为未来的集约养猪场做实验,”李以靠说,“我们希望将来每段圆管养一头猪,管子层等叠加,管子本身结构是稳定的,并能把外部受力顺着圆弧均匀传到出去,就像埋地下的城市地下管廊一样,均匀受力。同时管状形态源于3D打印技术的层叠逻辑。混凝土逐层挤压成型的特性自然形成环形结构,符合材料特性。”
管状展览空间
借由田·美术馆的实验,也延伸出对于乡建的多元探索。李以靠表示,3D打印技术的引入能够从民生改善、产业升级、生态友好、文化激活等方面,介入为如今的乡村在地化建设。作为文化空间,田·美术馆既服务于村民,又吸引外来游客,成为连接乡村与城市、传统与现代的纽带。建筑的设计则为华腾牧业等乡村企业提供了环保节能的养殖设施建设方案,推动农业与建筑技术跨界融合。随着时间的推移,建筑将与自然融为一体,成为乡村风景的一部分。
在桐乡的田野上,田·美术馆如管道般交错的空间充满未来感。而在未来,李以靠认为,随着材料科学和机器人技术的进步,3D打印的应用领域还将继续拓展,或将成为建筑工业化、智能化的重要推手,不仅可以快速定制经济型农居、公共设施,还能用于灾区重建,甚至为人类探索外星居住环境提供技术储备。