【加點製造】製造可以很環保！3D 列印水泥橋、城市珊瑚

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作者：Addmaker

相較於傳統「減法製造」的加工方法，3D 列印「加法製造」的方式不須考量傳統模具生產的問題，能實現各式複雜的設計需求，且其運用的材料原料大多為再生材質等環保材質，在提倡「環保」的今日已是一項受各國肯定的新興製造工法。

瑞士大學與 Zaha Hadid 建築事務所、CODE 合作，嘗試完成了第一款 16 公尺長的 3D 列印水泥橋，名為 Striatus。

為了製作 Striatus，團隊開發了專為水泥而研發的 3D 列印技術 incremental 3D。這項計畫是為了研發建造橋梁的新技術，希望使用更少的水泥，盡可能的發揮循環經濟的概念。

在建造 Striatus 的過程中，團隊也建立了專門用於水泥列印的程式語言，設計精神著重於數位、環境友善以及循環再利用。

這座拱橋由 53 個零件所組成，每個都是由 500 層的水泥列印而成，然後再經由壓縮堆疊到位，沒有再使用任何黏合劑或強化措施。由於部分空心的結構，減少了將近百分之七十的材料使用，但材料的強度與美學並沒有受影響，且因為沒有使用金屬與黏著材料，讓它更容易拆解，未來也可以直接回收。

（圖片來源：Addmaker 提供）

不像大多數的 3D 列印技術，只能一層層堆疊完成物件，Striatus 使用六軸機械手臂進行列印，而且該機械手臂還擁有特殊的列印頭，可以列印出不均勻、不平行的平面。

設計師希望，隨著這類設計逐步推出，可以作為為未來的永續建築的藍圖，展現如何在建造的同時，盡可能減少材料使用、降低環境影響迴圈。

都市地區常被稱為「水泥叢林」，以水泥為主建構的環境，往往讓生物難以棲息、降低生物多樣性。隨著人們越來越重視與自然共處的智慧，如何在城市中讓其他生物過得更好更多樣，也成為一個議題。一家荷蘭公司正在研發以 3D 列印的方式，使用菌絲體製造「城市珊瑚」（Urban reef）。

荷蘭設計師 Pierre Oskam 和 Max Latour 希望藉由數位製造的 3D 列印設計、使用菌絲體與陶瓷等永續材料，來設置複雜的幾何設計，作為放置在公園、城市的擺設。除此之外，菌絲體可以吸收空氣中的水分，讓內藏的植物種子發芽，隨著時間過去，「城市珊瑚」不只會發芽生長、更會欣欣向榮。

（圖片來源：Addmaker 提供）

團隊目前的城市珊瑚有兩種概念作品：可以作為雨水收集器的 Rain Reef，以及希望創造更多微氣候的 Zoo Reef。

Rain Reef 的特色為有如板根基部彎延的設計，由於 Rain Reef 是由多種材料混合──種子、咖啡渣與菌絲──3D 列印而成的，成品會吸收、收集雨水，在容易產生徑流、無法保持水份的水泥環境中幫助留下更多水分。

同時，Zoo Reef 也希望可以透過創造複雜結構，放置在都會綠地中，結合一地的日照、風吹和落雨，形成各式適合不同生物的微氣候。

（圖片來源：Addmaker 提供）

「城市珊瑚」的概念中，將城市視為所有生物、而不只是人類的棲息環境。因此，應用對於大自然的各種瞭解，從事設計時考慮到生態，甚至強化生物多樣性，是「城市珊瑚」的核心概念。

在這樣的設計概念中，並不是直接設定了生物棲息的所在地，而是透過創造一系列多變的環境，增加新的、可能的潛在棲地，希望讓生物能夠各得其所。

城市珊瑚未來的目標可能是擴大規模，從小型的、公園中隨處可見的擺飾，擴展成更巨大的牆面設計等，不過這還需要進一步技術與材料的研發才有可能達成。

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