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http://www.sina.com.cn 2007年08月24日 07:52 《新知客》
导语：没有许多的砖瓦、木材、水泥和钢筋搭建的架子：这是一场由机器人、电脑领导的新的房屋建造革命。 如果用传统的方法来完整地建造一栋房子，平均需要多少步骤？答案是： 4万个。 在外界一切顺利的情况下，一个有经验的施工队一般需要六个月的时间，并且消耗大约 4吨的材料方可完成一栋房子的建筑，其中包含了人员的配备、协调，各种物资的调配和诸多繁杂的工序。 那么，如果我们能够选择一种更加简便的自动建造系统，或许各种工作程序会变得更加协调，配置更加合理，而整个建造过程会更加迅速、经济、安全。 这个构想已经成为了现实：经过全世界众多工程建筑师的研究，人们提出了很多种自动建造房屋的设想，许多不同种类的建造实验也已经获得了成功。如今我们展示的这些自动房屋建造系统就像一间 “完美工厂” ，在采用了特殊的泵系统后，自动建造机可以从低到高，一层一层地建造整幢房屋。无论是地板还是墙壁，都可以一步一步地浇筑而成。 这种技术可以运用在各种建筑之中，只需要在电脑上进行不同的设定，从豪华的宫殿到普通居民住宅，都可以简单地自动完成。 第一种构想：把房子浇出来 美国南加利福尼亚大学( University of SouthernCalifornia)一位伊朗裔工程师比洛克•霍什内维斯( Behrokh Khoshnevis)，从事了多年的 “轮廓工艺( Contour crafting)”建造技术的研究工作。这项设想的关键，就在于将建造房屋回复到最初的模型制造方式。 当然这一切的前提是，建造过程是建立在先进的、由计算机控制的起重机和框架建造系统的基础上。经特殊设计的专门机器人会用石灰和水泥浇筑出房屋的整体结构。这个机器人由于是专门设计，所以身价昂贵——价值150 万美元。 在正式工作的时候，机器人会被安装在金属活动起重台架上，它的一端和电脑设计图相连；另一端则是一个喷嘴。喷嘴会根据设计图的指示，在指定地点喷出一圈半流体的混凝土材料，就像在桌子上挤出一圈牙膏一样。 然后，喷嘴附带的两个泥铲会自动伸出，规整混凝土的形状。就这样，一层层的建筑材料砌上去，形成外墙，再扣个穹顶，一座房子就建好了。由于混凝土材料是特别加工的，在太阳下面会迅速变干并凝固，因此建好后马上就能住人。 在搭建完一间独立完整的房屋后，剩下的工作只需要安装门窗和进行简单的室内 装修了。节省了烦琐的工序，以及人力成本，其结果就是——根据专家预测，只要一天时间，它就可以建成一座 185平方米的房子，速度是人力的 200倍。 从建房原理上来看，这个工作模式跟喷墨打印机在纸上打印一样，但是不同之处在于这种设备中适使用的喷嘴是可以任意方向转动。由于建房的简便性，它适用于需要紧急建房的情况，譬如避难棚的建设。按照比洛克·霍什内维斯的说法就是：现在衣服、鞋子和汽车都已经可以自动生产了，房屋如果仍旧需要人们按照之前的方法去建造，未免太不合理。 
像印刷一样，利用建造模具的方式用水泥填充
下方方格中展示的是" 轮廓工艺(Contour crafting )" 建造技术的工作过程：只需要一个机器人(一套机械建造设备)就可以一步步逐层建造一幢房子。首先，利用机械在建筑场地勾画出一个整体轮廓、线条；接着，开始砌墙，机器人会按规划图自动留出门和窗户的位置；然后，盖上第一层的天花板，并接着在顶上浇灌出第二层的地面；最后完成屋顶、墙壁外部结构等细节部分。时间：如此这般， 24小时之内就能建造出几幢简单的毛坯房。 
比尼贝壳建筑：体育馆
第二种设想：空气泵建出比尼贝壳 这项领域的研究从很早就开始了。早在 1970年，在米兰附近的塞斯托 ·圣吉奥瓦尼( Sesto Sam Giovanni)，人们就尝试用 3个月的时间搭建了一座 1.1万立方米的宫殿，而这个奇特的建筑完全是由塑料建造的。 然而，真正的“自动建造系统”的先驱，也是为这种系统命名的人是意大利托斯卡纳( Toscana)的建筑师但丁•比尼( Dante Bini)，他在 60岁的时候提出了这种利用水泥浇筑，逐层建造房屋的设想。他回忆道：“1965年，在博洛尼亚( Bologna)克里斯贝拉诺( Crespellano)，我成功地用了 60分钟的时间，用水泥浇筑出了一个 12平方米， 6米高的方格房子。” 根据比尼的回忆，这是“比尼贝壳(Binishell)”的雏形，然后他尝试用水泥浇筑12到40 米见方的房子，用钢筋框架加以支撑固定，并在其中添加氯丁 (二烯) 橡胶(neoprene )和聚氯乙烯(Pvc )使之融合为一体：在过去这是一种使建筑材料膨胀，并将圆形屋顶支撑抬高的方法。 而到了如今，世界上有 32个国家正在使用 1600个比尼贝壳 ，它的使用包括住宅、学校、健身场馆、教堂，甚至加油站。 在2005年，比尼又有了新的设想，在比尼贝壳的基础上他又发明了一套新的系统：比尼庇护所( BiniShelter)。 比尼庇护所的原理是把一个房子简单地分成 8个部分，每个部分单独制造。这些部分都可以制成平板的形状，接下来就是空气泵的事情了。将整个框架用空气泵支撑起来之需要大约一个小时，只需要在搭建地点确定整体的结构就可以了。整个过程的人员需求：3个工人。 比尼庇护所还是一套整体可循环使用系统，能够随时将房屋拆除和重新搭建。这样的建筑还可以不断改进，由于机械和电力系统的加入，自动建造技术也会越来越完善。在日本，这一切已经开始得以实现：仅仅是一个机器人就独立在日本名古屋建造了一幢21层高的楼房，而且在建造过程中，除了电脑工程师外，没有一个泥瓦匠参与工作。
第三种设想：抗地震的房子？用铁和布搭建 如果考虑到最原始、最经济、最迅速去建造一幢房屋的前提，并且该房屋还需要拥有防地震和保护生态的功能：那它应该是这种被称作“利布勒式(Forma Libre )”的房子了，它是由西班牙建筑师莫伊瑟斯•阿瓦勒兹•耶拉(Moises Alvarez Yela )构想出的。 在西班牙的安达卢西亚(Andalusia )，利用这套建造系统已经建造了很多不同的居民住宅，尤其是在西班牙马拉加(Malaga )地区。利布勒式房子造型随意，用铁制成的框架结构被支撑起来，外面用布包裹，并搭起小帐篷，人们可以坐在这里享用咖啡，这在某种程度上类似于蒙古式帐篷。 在需要加固的地方，或者是框架的接合处会填充高压水泥，这样可以使整幢房子更加安全、牢固，保证在遇到飓风和地震等剧烈灾害天气时，它仍然屹立不倒。 建造这样一幢房子只需要大约15 天，每平方米的建造花费大约是1000 欧元。不过房子的体积没有特别的限制，高度和样式也可以随意设计。加上材料是简单的铁与布，使得建造房屋看上去更像是完成一件艺术品。 自动建造技术将被广泛运用在建筑行业，预计20 年左右的时间，这项技术就会传播到世界各地，它将使房屋建造成本节省大约75% 在美国国家航空和宇宙航行局(NASA) 的网站上，对这项建造技术也有极高的评价，网站声称该技术还有可能应用到太空之中，例如在月球上建造太空基地和考察站。 |
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