WASP用天然材料打造2025大阪世博會3D打印生態(tài)設施

2025年4月23日，南極熊獲悉，日本建筑工作室Aki Hamada Architects與WASP合作，為2025年世博會打印了一項創(chuàng)新型休息設施。該設施采用Crane WASP獨立系統(tǒng)建造，是由日本新興建筑師參與全國征集設計的20座休息站之一。這個設施將休息區(qū)、衛(wèi)生間、臨時辦公室和模塊化舞臺整合在一個峽谷狀的建筑裝置中。

△2025年大阪世博會的3D打印休息設施

3D打印土制建筑

WASP是一家專注于建筑3D打印技術的意大利公司，為本設施的建造提供了關鍵設備——大幅面建筑打印機，用于打印多種核心構件，包括預制外墻板、花壇式長凳、模塊化土坯和圓柱形洗臉盆等。

所有部件均以一種土基復合材料打印成型，這些材料由粘土、稻草、海藻膠、天然顏料以及氧化鎂硬化劑按比例混合而成。該項目配方不僅具備良好的可打印性和機械性能，還與日本傳統(tǒng)土墻的建造工藝高度契合，體現(xiàn)了對在地建造文化的延續(xù)與回應。

打印完成后的構件首先在潮濕環(huán)境中進行為期三天的初步固化，隨后通過自然風干方式進一步強化結構性能，以確保3D打印結構滿足建筑使用的強度要求。

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3D打印驅動的智能建造探索

項目主創(chuàng)Aki Hamada如此表示：“通過這個項目，我們旨在展現(xiàn)人類、自然與機器共生的未來社會——以天然材料如泥土，結合先進的機器人建造技術，共同構筑新型建筑環(huán)境�！�

作為設計流程的一部分，項目團隊對來自日本各地的石材樣本進行了3D掃描，生成具有復雜復合幾何特征的數(shù)字模型。這些幾何形態(tài)隨后通過一系列物理性能測試進行了結構優(yōu)化，以適應特定的土壤承載條件，同時根據3D打印過程中的懸挑公差進行了參數(shù)化調整，確保構件在成型過程中的穩(wěn)定性與可行性。

所有外墻面板在富山縣的一家本地工廠由大幅面3D打印設備完成制造，隨后運送至世博會施工現(xiàn)場，并通過預嵌木質連接件安裝于木構框架上，實現(xiàn)快速且高精度的裝配。

該建筑系統(tǒng)直徑為6.2米，高度為1.7米，部分構件現(xiàn)場打印成型，用于打造集“休憩空間”與“功能家具”于一體的花壇式長凳。最終實現(xiàn)的幾何語言包括弧形圍合體與島嶼狀模塊集群，為游客提供多樣化的休息與互動體驗。

較小尺寸的堆疊式花壇由45塊獨立打印的陶土模塊組成，其中部分模塊內填充鎂基硬化劑，并以天然竹棒替代傳統(tǒng)鋼筋進行結構增強，體現(xiàn)對可持續(xù)材料策略的探索與應用。

此外，洗臉盆同樣在工廠預制打印，它的前部設計成凹進去的形狀，方便人在使用時膝蓋可以更貼近、活動更自如；而它的后面留有預制接口，可以安裝在事先準備好的臺面和排水結構中，確保使用上的方便和整潔。

總體而言，2025年大阪世博會旨在展示一種工業(yè)化建筑替代方案，它的復雜性源自時間而非成本，且使用當?shù)丨h(huán)境材料。所有結構元素均可生物降解，符合可持續(xù)設計理念，確保裝置在使用后可自然分解或移除，不產生長期廢棄物。