机器人3D打印土砖,为橄榄树织出多物种栖息地

以色列理工学院团队用178块机器人3D打印土砖围绕活橄榄树建造BUSTAN展亭,以多孔结构调节微气候并为多种生物提供栖息空间。

在以色列霍隆设计博物馆的“The Circle”展览上,一座名为 BUSTAN 的土质展亭把一棵活着的橄榄树当作“甲方”。它由 178 块机器人 3D 打印土砖组成,围绕树冠和根系形成多孔围护,而不是一座封闭建筑。

机器人3D打印土砖围绕橄榄树建造的BUSTAN展亭

BUSTAN 由 178 块机器人 3D 打印土砖构成,围绕一棵活橄榄树建造。图片:Edo Asoulin

把本地土壤变成“生态砖”

BUSTAN 意为“果园”。项目由以色列理工学院材料拓扑研究实验室(MTRL)与魏茨曼研究所 Tree Lab 合作完成。砖体主要使用当地土壤,混入生物基植物纤维和矿物粘结剂。纤维有助于改善结构与热工性能,同时减轻重量。

这些砖并非统一构件。团队针对遮阴、蓄热、导风、保湿或栖息等不同目标,为每种砖型设计独立几何与表面纹理,并编写各自的打印路径。机器人通过定制喷嘴,把可挤出的泥土浆料逐层沉积成型。

机器人手臂逐层打印土砖

机器人手臂正逐层打印土砖。图片:Edo Asoulin

定制喷嘴挤出泥土浆料

定制喷嘴挤出泥土浆料的特写。图片:Edo Asoulin

围绕树冠与根系组织微气候

展亭的墙体不是实心屏障,而是一层会“呼吸”的界面。部分砖块为根系遮阳,减少太阳直射;较厚的土墙白天吸收热量,夜间释放。顶部开口利用烟囱效应促进被动通风,种植区的分层土壤剖面则通过毛细作用保持水分。

橄榄树冠高出打印土墙

橄榄树的树冠高出打印土墙,成为展亭的中心。图片:Edo Asoulin

从展亭内部向上看橄榄树冠

从展亭内部向上看,土质围护框住了橄榄树冠。图片:Edo Asoulin

更特别的是,不同砖型在墙上留下管腔、孔洞和缝隙,为植物、昆虫、鸟类、小型哺乳动物、真菌及生物结皮提供栖息位。随着土墙风化并被其他物种占用,建筑不再是完成即固定的物体,而成为持续演化的生命系统的一部分。

带孔洞与管腔的多物种砖

带孔洞与管腔的砖块为昆虫、鸟类和小动物提供藏身处。图片:Edo Asoulin

嵌入竹管的多物种砖

嵌入竹管的“多物种砖”让墙体变成多孔栖息地。图片:Edo Asoulin

把旱地农业经验翻译成机器人建造

项目灵感来自东地中海和中东旱地农业经验:人们利用遮阴、土壤、水、庇护所和本地材料,为耕作制造微气候。BUSTAN 尝试用计算设计和机器人建造,把这套环境逻辑转译为当代建筑原型。

制作流程包括本地土壤采集、材料测试、粘结剂开发、机器人编程,以及在以色列理工学院先进建造中心(TACC)完成打印。团队将该项目视为材料生态、机器人建造与景观研究的一次全尺度整合,用来检验计算工具与本地材料能否同时支持树木栽培和多物种共居。

围绕橄榄树手工装配打印砖块

打印好的砖块围绕橄榄树手工装配。图片:Edo Asoulin

装配中的展亭两半与橄榄树

装配中的展亭两半与橄榄树。图片:Edo Asoulin

位于展亭中心的橄榄树

橄榄树(Olea europaea)是项目的“主要客户”。图片:Edo Asoulin

泥土浆料中的植物纤维

泥土浆料中的纤维改善结构性能与热工性能,并降低重量。图片:Edo Asoulin

项目信息

项目信息
名称BUSTAN – An Earth-Printed Pavilion for Multispecies Cohabitation
设计以色列理工学院材料拓扑研究实验室(MTRL)
研究与项目负责人Ofer Asaf
计算负责人Lior Skoury
主要研究者Prof. Aaron Sprecher(MTRL)、Prof. Arnon Bentur(TACC)、Prof. Tamir Klein(Tree Lab, Weizmann Institute of Science)
建造Technion Advanced Construction Center(TACC)
展览The Circle,Design Museum Holon,以色列
展期2026 年 9 月 – 2027 年 3 月
材料本地土壤、植物纤维、矿物粘结剂
建造方式机器人增材制造
摄影Edo Asoulin
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