“TECLA是通向未來的鑰匙，將開啟一個全新的時代：利用現(xiàn)代科技轉(zhuǎn)化傳統(tǒng)材料以適應(yīng)社會的可持續(xù)發(fā)展。建筑的外形是技術(shù)研究與材料探索的共同成果，而非僅僅是美學(xué)上的嘗試。它的形式是審美、材料、功能與技術(shù)的結(jié)合，充分展現(xiàn)了對環(huán)境和生活的同理心?！?/span>

——Mario Cucinella，MC A建筑事務(wù)所創(chuàng)始人

MC A建筑事務(wù)所（Mario Cucinella Architects）與WASP合作完成的TECLA項目，是世界上首個完全由生土材料通過3D打印制作而成的生態(tài)住宅。項目極具創(chuàng)造力和先鋒性，展現(xiàn)了對本土建筑實踐、氣候和生物氣候原理研究的成果，是結(jié)合了天然本土材料的使用經(jīng)驗以及對最先進的3D打印技術(shù)應(yīng)用的集大成作品。

設(shè)計背景

無論是在大城市的邊緣地帶，還是在大量移民及其后代涌入的地區(qū)，抑或是自然災(zāi)害引發(fā)危機的地方，應(yīng)對這些地方的氣候并解決住房需求問題，TECLA應(yīng)運而生。滿足了Km0 （就地取材，材料無需運輸，不產(chǎn)生廢棄物）可持續(xù)住宅的的需求。

設(shè)計概念

項目的名字TECLA以隱喻的形式映射了卡爾維諾的“看不見的城市”之一——持續(xù)建造中的城市，通過將古代住宅的材料經(jīng)驗和氣候智慧與二十一世紀(jì)的技術(shù)產(chǎn)物結(jié)合在一起，連接過去與未來，重新思考建筑。與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，它具有耗時少、節(jié)省原材料，減少建設(shè)過程中廢棄物排放的優(yōu)點。

TECLA

TECLA是一個創(chuàng)新的圓形經(jīng)濟住房模型，將傳統(tǒng)建造實踐、生物氣候原理和當(dāng)?shù)氐奶烊徊牧险显谝黄?。這是一個接近零碳排放的項目，完全由當(dāng)?shù)厣敛牧现瞥?，其外形和選材減少了材料的剩余和浪費，使TECLA成為了低碳住房的一個先鋒示例。

功能與形態(tài)

項目的建筑面積約60平方米，包含一個帶廚房的起居空間，以及一個帶衛(wèi)生間的臥室。家具部分也由生土打印而成，與建筑結(jié)構(gòu)融為一體；部分采用可循環(huán)利用的綠色設(shè)計，反映出住宅背后的生態(tài)理念。

TECLA由兩個連續(xù)的元素組成，兩條彎曲的正弦曲線向上生成建筑，頂部留下兩個圓形天窗，為室內(nèi)投入天光。從幾何形態(tài)到外部屋脊，建筑非典型的形狀滿足了3D打印外殼以及封頂后的結(jié)構(gòu)平衡需求，將有機而又連貫的設(shè)計活靈活現(xiàn)地呈現(xiàn)在人們面前。

結(jié)構(gòu)優(yōu)化

與傳統(tǒng)建筑技術(shù)相比，3D打印技術(shù)的創(chuàng)新之處主要體現(xiàn)在建筑形態(tài)的極度靈活性上。結(jié)構(gòu)設(shè)計從黃蜂的蜂巢結(jié)構(gòu)中汲取靈感，比任何其他形態(tài)的承受力更強，且材料消耗較少。同時具有優(yōu)越的通風(fēng)和保溫性能。

對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，需要考慮以下三個參數(shù)：通風(fēng)（建筑立面最外層）、隔斷（填充層，使用廢棄再利用的稻殼）和熱質(zhì)量（隨著內(nèi)部空間“骨骼”結(jié)構(gòu)的增加而增加）。在無數(shù)排列組合中每一種氣候類型都可以找到與之對應(yīng)的最佳配置。例如，對于非常潮濕的氣候，能夠存儲多余濕度的熱質(zhì)量是關(guān)鍵，需加寬正弦曲線的彎曲弧度，加大通風(fēng)層的開口。同理，在寒冷的氣候條件下，隔熱層是應(yīng)對的關(guān)鍵，因此需限制建筑表皮層與外界冷空氣的接觸。優(yōu)化矩陣圖像的結(jié)果顯示，從本地材料和節(jié)能概念入手，內(nèi)部空間能夠適應(yīng)環(huán)境，確保最高水平的內(nèi)部舒適度。

△結(jié)構(gòu)示意圖

3D打印

WASP公司的研究專注于Km0生土3D打印，形成了名為Crane WASP的創(chuàng)新3D打印技術(shù)。這是世界中首個模塊化多層打印技術(shù)，可以合作性地完成建造工作。TECLA同時使用兩條打印機械臂，其動作經(jīng)過軟件優(yōu)化，避免了碰撞的發(fā)生，保證操作流暢。每個打印單元可以打印的范圍為50平米，能夠在短短幾天中建造出獨立的住宅。

TECLA的建造花費了200小時，使用了7000條機器代碼，共包含350個12毫米的分層，展開長度為150千米，消耗自然材料60立方米，平均能耗6千瓦。

社區(qū)規(guī)劃

位于意大利馬薩倫巴達的TECLA項目并不只是一個孤立的生態(tài)住宅，它所提倡的是對社區(qū)的總體規(guī)劃。旨在創(chuàng)建可實現(xiàn)獨立自產(chǎn)，自主實現(xiàn)水資源及其他能源的分配、循環(huán)、對廢棄物進行回收利用的小型智能生態(tài)社區(qū)。

技術(shù)圖紙

△草圖

△平面圖

△剖面圖

項目信息

設(shè)計團隊：MC A建筑事務(wù)所

團隊成員： Mario Cucinella, Irene Giglio , Augusto Barichello 

可持續(xù)性研究團隊：SOS – School of Sustainability (意大利可持續(xù)發(fā)展學(xué)院)

團隊成員：Lorenzo Porcelli, Stefano Rosso, Lori Zillante

3D打印技術(shù)項目合作團隊：WASP

團隊成員：Massimo Moretti, lapo Naldoni, Alberto Chiusoli, Francesco De Fabritis, Massimo Visonà 

項目支持：意大利拉文那 Massa Lombarda政府

門窗設(shè)計：Capoferri Serramenti

機電設(shè)計：Cefla

景觀設(shè)計：Frassinago

木材配件：Imola Legno

燈光設(shè)計：Lucifero’s

填充材料優(yōu)化設(shè)計：Mapei

結(jié)構(gòu)設(shè)計：Milan Ingegneria

家具設(shè)計：Officine Tamborrino

施工監(jiān)理： WASP 

攝影：Iago Corazza