悬崖建筑机器人群StoneCraft在挪威完成首栋建筑:在90度峭壁上3D打印出三层度假屋
挪威建筑科技公司FjordBuild的StoneCraft机器人群在挪威峡湾的垂直峭壁上完成了全球首栋悬崖3D打印建筑,为极端地形的建筑施工开辟了全新可能。
在垂直的墙壁上盖房子
2029年9月6日,挪威建筑科技公司FjordBuild宣布,其StoneCraft建筑机器人群在挪威吕瑟峡湾的一处垂直峭壁上成功完成了全球首栋悬崖3D打印建筑。这栋三层度假屋直接嵌入在90度的花岗岩峭壁中,建筑面积约180平方米,从开始施工到完工仅用了21天。
StoneCraft系统由三种类型的机器人协同工作。第一种是攀爬锚定机器人ClimberBot,它们像壁虎一样附着在垂直岩壁上,通过钻孔和膨胀螺栓在峭壁表面建立临时和永久锚点。第二种是材料输送机器人HaulBot,它们通过缆绳系统将建筑材料从地面运输到施工位置。第三种是3D打印建造机器人PrintBot,它们沿锚点轨道移动,用特制的高强度混凝土逐层打印建筑结构。
FjordBuild CEO兼创始人Lars Eriksen说:「传统建筑施工需要脚手架和平坦的地基。StoneCraft不需要这些——机器人就是脚手架,峭壁就是地基。这让我们能够在以前完全不可能的位置建造建筑。」
技术挑战
在垂直峭壁上进行3D打印面临的技术挑战远超地面施工。首先,打印喷头需要在无支撑条件下挤出混凝土,这意味着混凝土的凝固速度必须足够快以在重力作用下保持形状。FjordBuild开发了一种速凝配方混凝土,挤出后5秒内即可达到自支撑强度。
其次,机器人的定位精度必须极高——在峭壁上安装误差不能超过2毫米,否则建筑结构会出现应力集中。ClimberBot使用了激光雷达和视觉SLAM相结合的定位方案,在实地测试中实现了1.2毫米的平均定位精度。
第三,施工过程中需要应对风力、降雨和温度变化等环境因素。FjordBuild为每台机器人配备了实时气象传感器,当风速超过每秒15米或降雨量超过每小时10毫米时,系统会自动暂停施工并将机器人锁定在锚点上。
建筑设计
悬崖度假屋的设计由挪威建筑事务所Snøhetta完成。建筑的外立面直接使用了峭壁的原始花岗岩表面作为天然装饰,内部空间通过混凝土框架结构悬挑在峭壁之外。每个楼层都有面向峡湾的全景玻璃窗,视野毫无遮挡。
Snøhetta创始人Kjetil Trædal Thorsen表示:「StoneCraft让我们能够设计以前只存在于想象中的建筑。在峭壁上建造不是噱头——它回应了一个真实的需求:在峡湾这样的景观敏感区域,水平用地非常有限,但垂直空间几乎是无限的。」
市场前景
FjordBuild表示,StoneCraft系统不仅适用于旅游建筑,还可以用于在山区修建通讯基站、在悬崖边安装防护设施、以及在城市密集区域的狭窄空间中进行建筑施工。该公司已收到了来自瑞士、意大利和中国的合作咨询。
但建筑安全专家对此持谨慎态度。挪威科技大学结构工程教授Knut Hjorteset指出:「悬崖建筑的抗震性能、长期耐久性和紧急疏散方案都需要进一步研究。一栋建在峭壁上的房子如果发生结构失效,后果比普通建筑严重得多。」
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