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上海首個混凝土3D打印圖書屋1月中下旬開放
你見過3D打印的圖書屋嗎？上海首個混凝土3D打印圖書屋正在建設中。
近日，澎湃新聞記者來到位于上海市寶山區蕰川路6號的智慧灣科創園，探訪這座在建的3D打印圖書屋。從材料測試、地面基礎、主體打印到電安裝、內裝，書屋建造時間大約為一個月。
書屋打印后將有30多平米，可容納15人，1月底將對外開放。
書屋全貌 澎湃新聞記者 鄧玲瑋 圖
沒有鋼筋的纖維混凝土抗裂性更好
智慧灣在上海地鐵1號線沿線呼蘭路站北側，園區結合原有工業建筑結構特色，以集裝箱為載體，打造了一個花園式的辦公空間。穿過集裝箱，記者看到了一個即將建成的圖書屋。
效果圖 園區供圖
園區透露，這是上海首個混凝土3D打印圖書屋，建成后，將為讀者提供一個安靜的讀書氛圍空間，此項目由園區和清華大學數字建筑中心一起設計，并在園區內共同建造。
打印機器 澎湃新聞記者 鄧玲瑋 圖
在建期間，清華大學數字建筑中心研究助理何雨婷一直駐扎在園區工作，她指著機器人告訴記者，打印書屋的機器前端和一體機是清華大學數字建筑中心自行設計的。打印機器主要由機械臂、打印前端構成，機械臂前端有打印頭，旁邊放的一體機主要用于攪拌、泵送混凝土。
書屋用的混凝土結構沒有采用傳統混凝土中常用的鋼筋，而是加入纖維，以增強材料的抗拉抗裂性能，可達到甚至超過普通混凝土。考慮了抗震設計和保溫功能，打印采用的水泥砂漿復合了保溫材料，起到材料自保溫的效果。
建設中的混凝土3D打印圖書屋 寶山區供圖
“設計師將程序發過來，調節完機器后，我們就開始動工打印。”毛宇軒說，遇到下雨天，是否動工取決于溫度，如果溫度低于零下，混凝土就無法硬化。
在“智慧書屋”的入口處，放著兩根木柱子抵著吊裝單片墻，何雨婷說，正常情況下，這兩根柱子不受力，但一旦墻體出現意外，柱子能夠起到保護作用。在施工之初，設計團隊就在實驗室做過破壞實驗，測算出建筑能承受的最大破壞力。
“堆疊式打印”打造圖書屋外殼肌理感
設計之初，團隊來到場地，看到一塊整草坪中間有幾棵樹，覺得樹中間很適合做書屋。他們參考了藝術展上的藝術品尋找靈感，“像威尼斯雙年展上的一個建筑師做的展品，它是對于新材料的嘗試后，產生一種微妙的造型。”何雨婷說。
在打印前，清華大學數字建筑中心先完成設計，有了書屋的模型，中心駐扎在施工地的成員把模型信息通過打印機器轉化成打印路徑信息，再轉化成機械臂可以識別的代碼。代碼導入機械臂后，機械臂就可按照自行設定好的程序，打印圖書屋。
書店“外殼”有兩種不同的紋理。一種是正常的打印肌理，形成一層一層的紋路；另一種是門口體現凹凸變化的肌理，由設計團隊精心設計，“這些造型全都在電腦內設計好，并轉換成代碼，用機械臂打印出來。“
堆疊細節 澎湃新聞記者 鄧玲瑋 圖
2020年12月上旬，何雨婷正式進場準備設備，打印至今，已經超過兩周時間。
何雨婷說，目前書屋主體部分已基本結束，書屋上還有一個小頂蓋，等吊裝完成后，再將主體外部做表面漆處理，不遮擋打印紋理，但會讓顏色更均勻。
書屋1月中下旬可對外開放，建成后書屋里會有一圈矮架，可放圖書在上面，人可以坐在矮凳看書。
在智慧灣，除了混凝土書屋，園區內還有不少3D打印產業。
園區負責人陳劍告訴記者，智慧灣科創園定位于3D打印市場化應用，讓普通人都能享受到3D打印技術對生活所帶來的改變。
如中國3D打印文化博物館，曾是上海第三毛紡織廠下屬全資子公司上海純新羊毛原料有限公司倉庫用地，里面保留了不少貫通一至五樓貫通的送貨大滑道老建筑，將歷史與創新融合。
園區具備3D打印產業上下游業務，隨處可見打印的設計元素，有園林景觀附近的座椅，也有博物館3D打印的兵馬俑。
3D打印元素 澎湃新聞記者 鄧玲瑋 圖
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