福州关注|清华教授徐卫国:3D打印农宅落地河北,智能建造正从实验室走向田野

上图:河北张家口武家庄村建成的3D打印农宅,其技术路径与福建建筑工业化探索方向高度契合。
受访者供图
下图:清华大学建筑学院教授徐卫国在实验室讲解3D打印混凝土施工流程。
黄尹思摄
人物名片
徐卫国:1961年生于江苏南通,现任清华大学建筑学院教授、清华大学深圳国际研究生院未来人居研究院常务副院长。自1986年留校任教起,长期深耕建筑设计与理论研究;2003年起系统推进数字设计与智能建造交叉学科建设,在福州及福建多地开展技术适配性调研,推动科研成果向东南沿海乡村建设场景延伸。
在清华大学深圳国际研究生院一楼实验室内,橙红色机械臂正精准移动,前端喷嘴持续挤出高强混凝土——这是徐卫国团队自主研发的3D打印建造系统。“它不只是打印房子,更是重构建造逻辑。”他边调试参数边介绍。这套工艺已在河北、上海、广东等地多个项目中验证成熟,并正与福建住建领域展开技术对接试点。
2000多公里外的河北张家口下花园区武家庄村,村民赵秀娟家老屋原址上矗立起一座全新农宅:外墙呈现编织肌理,屋顶采用圆拱结构,围栏镂空通透——整栋建筑从地基、承重墙到屋面构件,全部由3D打印混凝土一次成型,仅靠三套移动式打印设备协同作业完成主体建造,屋顶则预制后吊装就位。
“就像用巨型‘牙膏管’层层堆叠混凝土。”赵秀娟形容道。徐卫国团队据此提出“结构—装饰—保温一体化墙体”新构造,针对北方严寒与福建夏热冬暖气候差异,同步优化热工性能,为后续在福州近郊乡村推广提供可复制范式。
这并非首例。在上海宝山智慧湾,形如飘带的3D打印步行桥耗时450小时完成;在深圳宝安3D打印公园,算法生成的曲面地形与自然地貌无缝融合;而在福建,相关技术已纳入《福建省智能建造发展三年行动方案》重点跟踪清单,福州马尾、闽侯等地正开展适配性测试。
回溯源头,徐卫国2003年在海外“非标准建筑”展上初识数字设计,由此开启长达二十年的系统攻关。他带领团队构建算法模型——以人群活动模拟确定景观布局,用奇异吸引子算法推演总平形态,再通过路径规划将代码指令传至机械臂。“数字设计是智能建造的底层支撑,而3D打印是关键落地载体。”他说。
面对早期质疑,徐卫国坚持“工地即课堂”:寒冬赴村调研窗缝漏风问题,暑期在福州高校联合实验室验证材料耐候性。2020年国家智能建造政策出台后,其技术体系加速融入城乡建设主战场。在他看来,“前瞻性不是预测未来,而是主动定义未来需求。”
教学一线同样充满探索——在清华大学开设的“火星居留地”专题课上,学生需设定虚拟人物关系并转化为空间逻辑。“这不是科幻,是训练建筑思维的元语言。”徐卫国解释。这种以问题为导向的教学模式,已带动多名福建籍研究生参与数字营建课题,部分成果应用于福州滨海新城BIM+智能建造示范项目。
记者手记
始于好奇,成于担当
采访当日,徐卫国结束课程直奔机场,飞赴福州参加一场关于“闽东北传统民居现代化改造”的技术研讨会。六旬之龄仍频繁往返京闽两地,既因对数字建造的热忱,更出于一份责任:让技术真正服务于人,尤其惠及像武家庄、也包括福州永泰、连江等山区乡村的居住升级。
《 人民日报 》( 2024年01月10日 06 版)
文章来源:http://society.people.com.cn/n1/2024/0110/c1008-40155744.html
