河北张家口武家庄的娟子家门口，总是有人好奇的拍照。

因为娟子家的房子不一般，没有用一砖一瓦，而是由三条机械臂像“挤奶油”一样3D打印而来。

这栋房屋由清华教授徐卫国“操刀”，总体打印时间用了160个小时，不到7天。

最重要的是经济实惠，20多万就完美拿下，屋内冬暖夏凉，恒温23℃。

由于极低的成本、不可思议的技术以及超高的效率，在2023年春节前，娟子的家被评上了“十佳百优美丽家园”。

那么，这栋房子的质量如何，真的能够住人吗？

邂逅3D打印

徐卫国教授是清华大学的教授，是建筑业的大拿，而他走的流派比较前沿，专攻数字建筑。

3D打印发展迅速，曾几何时根本不敢想象，这一技术可以和各家各户都离不开的房子结合到一起。

纵使是能够实现从平面到立体的转换，打印出一些立体的小物件，许多人仍旧是不能接受这样的技术运用到房屋之上。

这样的房子真的结实嘛？这样打造出来的房子也许只能当个艺术品让人欣赏，想必这是大多数人的心声。

所以3D打印被很多人看为艺术、科研行为，而在徐卫国教授这里，3D打印直接踏入了实用性范畴。

2003年，徐卫国在巴黎参加蓬皮艺术中心的“非标准建筑”展览，也正是这个时候邂逅了3D打印。

这样的“非标准建筑展”更像是艺术家的聚集地，而并非建筑家的喜爱。

展上所呈现的作品要么是下图颇具抽象、科幻风格的未来“插件城市”。

插件城市

要么就是颇具艺术创造灵感和“哲学意义”的钢铁巨兽。

正如下图中建筑所暴露出的梁、柱、管道，这些都是有意为之。

因为设计学者认为传统建筑都把这些房子的主体结构隐藏了起来，就像人喜欢把丑陋藏起来。

而房子却是“自由”诚实的，它不会说谎，所以应该把难看不规则的管道横梁通通暴露出来。

这的确很“哲学”又很“抽象”，但做为建筑学者的徐卫国却在展览上找到了最直接的实用价值。

他直接把目光放到了3D打印之上，传统的建筑以X、Y轴为基础，方方正正才能安全可靠，而3D打印建筑可以通过机械臂实现不规则建造。

比如打造出有弧度且安全可靠的形状，如此来满足房子的空间、保暖，或者打造出不规则建筑应用于特殊需要的场景。

徐教授坚持“科学是为社会服务”的，于是回国后就开始组建团队，专攻3D建筑，他希望3D打印可以解决建筑行业的难题，充分解放劳动力，从而造福社会和人民。

而在20年后，它的想法终于在娟子的房子上实现。

娟子的家

娟子夫妇是一对儿70后农村夫妇，和清华大学教授怎么也扯不上关系，但正是感谢娟子夫妇的信任，才能造就这个全国第一“3D打印民居”。

2020年，推动智能建筑工业协同发展指导意见的印发，徐卫国期待能找到一处农村利用3D打印造成实用的智能民居。

经过团队的考察，他们选址在了河北省张家口下花园区武家庄村。

这里地处蒙古高原向华北平原的过渡地带，在以前传的居所都为窑洞，可以实现冬暖夏凉。

而在过渡地带的居民与很多村民都想继续延续窑洞的居住方式。

这正好符合3D打印的优势，可以进行不规则建筑的建造，可以把窑洞从山里“摘”到平原上。

于是，徐卫国教授拿着自己的设计，跑到村里挨家挨户的宣传，想要找到几户有地基的村民合作。

但推广的过程并不顺利，听到要建造新房子，很多村民都很开心，但是说要“打印”房子，村民甚至以为徐教授是骗子。

恰巧娟子外出打工回来，急需一套房子赡养老人，而之前的房子是用砖头和夯土堆砌的，保暖性极差。

娟子本想着找人加班加点盖栋新房出来，但丈夫又刚刚做过心脏搭桥手术，经不起折腾。

于是娟子耐心听完了徐教授的讲解，当得知10天不到就能打造出一套新房屋且自己只用拿出地基后，娟子心动了，她决定陪教授试一试。

“反正啥样的房子都能住，总要有第一个尝试的人。”

按照娟子的需求，徐教授决定为娟子打造一处三室一厅的标准城市住房，屋内带厨房，最重要的是要有卫生间和淋浴，避免冬天上厕所、洗澡要去院子里的问题。

房屋设计当然是按照窑洞的特点，徐教授还在当地考察，选择保暖材料，对墙体进行“结构—装饰—保温一体化墙体”设计，确保房屋在11月初取暖之前能够达到室内20-23℃的常温。

计划制定清楚之后，徐教授团队正式投入到了“打印民居”中。

全国唯一

当三台装载机械臂的小车被开进村里之后，村里沸腾了，许多村民都跑来围观。

施工的速度很快，三台机械臂按照既定的模式，开始喷涂纤维混凝土材料，一层一层地叠加起来，就像制作奶油蛋糕一样。

村民们大为震撼，但也都是看个热闹，很多人嘲笑娟子很傻，自己盖个砖房不是和这个一模一样？便宜还实惠。

但娟子一点都不怕，她还认为这是利国利民的大好事。

因为徐教授说房子材料不贵，带上保温、隔热、抗压、抗折、防震等材料，一平米差不多2000到2500元，100多平的房子也就20多万。

随着施工进度的加快，房子的主体雏形很快就打好了，墙体很矮，不影响邻居村民的采光。

而顶部采取的是曲线设计，整体构造模仿窑洞，并在墙体内夹上了保暖隔热材料。

在整个打印过程中，徐教授团队都住在村里，机械臂从早上开始分工工作，一直印到晚上才回到厂里装机。

一台机械臂需要两个人控制，三台需要六个人，当打上顶后，村民不得不开始佩服起来。

六个年轻小伙子，不用搬砖、不用扛水泥，就坐着小车，由着代码跑来跑去，这房子盖的可太省时省力了。

经过机械臂160个小时的奋战之后，娟子的家终于完成。

接下来就是要通过抗震等一系列检测，结果无一例外，全部通过，而且抗震达到了8级。

无论在国内还是在国外，利用3D打印进行建筑制造，往往是针对一部分，例如一个墙壁或者内部的一个装饰。

对于整体建筑，3D打印往往进行部分辅助，像娟子家这样全程由代码与机械臂独立完成的整体建筑在国内是唯一一座，便捷的方式和低成本有很大的发展前景。

娟子搬入新家后，村民纷纷前来围观，不出所料，好评如潮：

“真神奇，冬暖夏凉，跟窑洞似的！”

2023年春节前夕，娟子的家入选了“十佳百优美丽家园”，娟子很开心，第一时间将这个消息告诉了徐教授。

她的信任与教授的尽职尽责，在北“碰撞”出了这栋独一无二的民居。

面向未来

娟子家是全国唯一，但徐教授团队的作品并非这一例，之所以敢建造房屋这种安全要求极高的建筑，也正是因为徐教授团队有过先例。

上海宝山智慧湾有一座3D打印混凝土步行桥，这正是徐教授团队的杰作，同娟子的房子一样，也斩获了数个第一。

不同的是，这座桥的项目在找上门时，徐教授还吓了一跳，全长26米，宽3米，这么大个东西还要走人，安全问题是个大难题。

但徐教授认为这是研究与实践3D打印不可多得的机会，于是开始查找资料，最终选择挑战这个难题。

3D打印要建桥，就要建造拱桥，灵感来自于赵州桥，采用单拱结构承受荷载，拱脚间距14.4米，将桥体分为多个拱，利用3D打印技术完成，最终锁到一起建成。

除了步行桥，徐教授还在深圳宝安打印过一个公园，建成花费了三个月的时间。

公园整体设计到内部设施全部由3D打印完成，以“水”为主题，发挥了3D打印的优势，使公园整个以曲线为主，有水的流动感。

经过这一次次的尝试，徐教授对于3D打印技术充满憧憬，娟子的家又是一重大突破。

正如娟子邻居对3D打印的怀疑一样，这样的技术从产生就备受怀疑，除了欣赏价值以外，安全、舒适、实惠才是大家最关心的。

但显然，3D打印有着上述特质，它还有着广阔的空间，它可以走进灾区，进行住房快速建造，进行灾区营救。

它还可以给一些不富裕的地方建造舒适的居住环境，比如徐教授在肯尼亚做的“经济适用样板房”。

3D建筑的未来和前景有待开发，所以徐教授会在实验室里给学生们留下这样的研究课题：“如何在火星上建造房屋？”

因为新事情是需要发展过程的，最初是会受到质疑和想象限制的，而打破这些困境的好办法就是激发想象力，并脚踏实地地去进行实践。