坐落于芝加哥文化中心、高逾13英尺（4米）的整体式Rock Print装置，以粗犷而优雅的轮廓证明，协作能够激发“最前沿的建筑艺术”——这也是首届 芝加哥建筑双年展的主题。该装置源于2012年芝加哥大学的一场会议，会议汇集了建筑师、工程师、材料科学家和物理学家。Rock Print展示了一项名为“挤压”（jamming）的原理。“挤压”指的是骨料类颗粒材料（如碎石），它们被紧密压挤在一起，从而能像固体一样保持形状，但就其行为而言，其分子特性更接近液体。研究人员借助这一原理协作，来自 Gramazio Kohler Research, ETH Zurich 和 麻省理工学院（MIT）Skylar Tibbits的自组装实验室 共同打造了Rock Print——一项零废弃、可完全逆向拆解的建筑装置，用于为2015年10月3日开幕的芝加哥建筑双年展揭幕。
受3D打印技术启发
“Rock Print是一个概念验证项目，它将当前的机器人制造技术应用于全尺寸建筑项目，”苏黎世联邦理工学院的Andreas Thoma表示。苏黎世联邦理工学院负责该项目的首席研究员Petrus Aejmelaeus-Lindstroem补充道：“该项目展示了3D打印工艺的能力，能够利用日常生活中两种简单的材料——绳索和岩石——构建几何形态复杂的结构。”具有环保意识的苏黎世联邦理工学院与麻省理工学院安装团队，依据专门设计的算法，使用定制的机器人制造装置，以复杂图案铺设了近5英里（9.1公里）的再生纺织绳。与制作千层面类似，绳索与松散的标准混凝土骨料（岩石）层交替铺设，这些骨料来自瑞士公司 Misapor。该公司利用破碎玻璃、添加剂及加热工艺生产自保温混凝土，加热工艺会使玻璃膨胀为以空气为主的泡沫状骨料。虽然泡沫玻璃的重量仅为传统碎石骨料的一小部分，但Rock Print的重量略低于一吨（确切为970千克）。这一重量需要精细平衡：室内装置需要较轻的材料，而该结构的稳定性依赖于重量，以抵抗维持其形状的压缩力，并弥补相对薄弱的拉伸力。
建筑未来的新可能性
Matthias Kohler同时担任 国家研究能力中心（NCCR）数字制造主任，就3D打印技术未来可能如何影响建筑业发表了看法，他表示：“3D打印技术为建筑的未来带来灵感，因为它将资源高效的增材建造原则与新的设计可能性结合在一起。这项技术能以极低的成本实现复杂形态和建筑构件精细细节的生产。目前商用的3D打印技术尚不适合建筑所需的尺度，也无法满足其经济和结构方面的要求。”
Rock Print装置通过引入机器人制造，并使用廉价、可重构的大体量建筑材料，将3D打印的应用范围拓展至建筑尺度，并对既有认知提出挑战。这一激进的方法旨在为未来建筑开辟新的可能性——利用先进的数字制造技术，采用可持续且本地可得的材料进行建造。Kohler表示：“要在整栋建筑尺度上充分理解并利用未来的数字制造原则，仍需大量跨学科研究，但经过该领域十年的密集研究，我确信，这些新原则不仅将催生令人振奋的建筑项目，还将带来新的数字建造文化——或许还会对我们的建成环境产生具有社会意义的变革。”
本文与 苏黎世联邦理工学院合作发表。发表本文并不意味着世界经济论坛认可文中观点。
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作者：Marianne Lucien，系ETH Zürich News的国际传播官。
图片：2014年Computex展览期间，Aurora的F1 3D打印机打印出一个人物模型。REUTERS/Pichi Chuang。
