本周，一台工业规模的3D打印机将混凝土像一排排牙膏一样浇上一层又一层，继续为休斯顿的一栋住宅增加二楼，这将是美国首个多层打印建筑。
除了这一成就之外，设计师莱斯利·洛克(Leslie Lok)和莎莎·兹夫科维奇(Sasa Zivkovic)是建筑、艺术与规划学院(College of architecture, Art and Planning, AAP)的建筑学助理教授，也是汉娜设计办公室(HANNAH Design Office)的共同负责人。他们说，这座两层独栋住宅展示了创新的建筑工艺，可以扩大到多户和多功能开发项目，有助于解决住房短缺的问题。
他们首创了这种混合设计，将3d打印混凝土组成的结构元素与大多数美国住宅建筑代表的传统木质框架连接起来。该组合展示了每种材料如何在最有效的情况下，以最小的浪费，创造出高效的建筑，抵御日益强烈的天气事件，并可能更经济实惠。
Lok说:“我们的混合建造方法创造了一个结构高效、易于复制和材料响应的建筑系统。”“该项目还强调了大规模定制建筑组件令人兴奋的设计潜力，以满足业主的需求，并简化建筑系统集成。”
Zivkovic补充说:“这些设计努力的目的是增加3D打印的影响、适用性、可持续性和成本效益，用于美国未来的住宅和多户建筑。”
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休斯敦的住宅将是美国首个多层3d打印结构。图片来源:Leslie Lok和Sasa Zivkovic
9月12日，媒体受邀观看了这座三室三卫的住宅的印刷进度，该住宅还将设有一个两车位的车库和一个40英尺高的烟囱，这使它成为迄今为止最高的印刷建筑之一。
该住宅是与PERI 3D Construction合作建造的，该公司已经在美国和欧洲完成了6个3D打印结构;位于休斯顿的工程和设计建造承包商CIVE;和其他建筑行业的合作伙伴。项目团队继续寻找行业合作者和赞助商。
Lok是AAP城乡建筑创新实验室的负责人，Zivkovic是机器人建筑实验室的负责人。对于他们来说，这个项目是多年来研究3D打印在不增加成本的情况下实现“大规模定制”的潜力的最新成果。他们之前在纽约北部的Ashen Cabin项目中尝试了一种混合设计，使用3d打印混凝土和升级回收的木材。Lok在艺术广场上的HoloWall装置探索了使用不统一的建筑材料和数字建模工具进行定制。Zivkovic之前的研究包括开发新的混凝土打印方法和机器人制造木材组件。
这个占地4000平方英尺的休斯顿项目将其推进到更大的规模，这将需要另一个美国“首先”——重新安置支撑打印机的大型龙门架，该龙门架长约60英尺，宽约30英尺，高约30英尺，以完成整个结构。
设计师们说，这套住宅跨越了从喷雾泡沫隔热到商业建筑中更常见的供暖、通风和空调系统的各种系统，融合了设计和施工流程，非常适合多户开发项目，而在休斯顿等快速发展的城市，这将需要扩大住房容量。
由Leslie Lok和Sasa Zivkovic设计的休斯敦两层住宅渲染图，该住宅采用了3d打印公司的混合设计
混凝土和木质框架。图片来源:Leslie Lok和Sasa Zivkovic
设计师说，他们的方法还可以加快施工进度，降低成本，因为混凝土打印机可能只需要三到四个人操作。它还最大限度地减少了浪费，因为材料可以按需混合，只在结构重要的部分打印，并可以更有效地集成模块化设计的木质框架。
Zivkovic说:“除了印刷技术，印刷与建筑设计和建筑材料的融合，以及施工过程的精简是实现这样一个项目的重要方面。”“我们用这个项目来证明3D打印不仅可以进入市场，而且可以建造设计精良、高性能的建筑。”
休斯顿住宅的打印材料来自当地，使用的水泥碳足迹减少，混合可能包括粉煤灰、炉渣和其他工业副产品。设计师们正在与工程学院的同事们合作，研究与环保建筑材料有关的问题，包括混凝土储存甲烷的潜力，甲烷是一种强有力的温室气体。与此同时，木质框架是一种可再生资源，但通常是森林单一栽培的产品，可以长途运输。
Lok和Zivkoviv说，休斯顿的住宅优化了两种材料的使用，同时比许多只使用一种材料的结构更好地利用了它们的设计潜力。
“目前还没有一种设计，”洛克说，“考虑到多户住宅同时使用这两种系统。”
