实施乡村建设行动，提升乡村建设水平，推动乡村全面振兴，事关经济社会发展大局，事关乡村居民切身利益，它是今年中央经济工作会议部署的重点任务；持续改善农村人居环境，提升农房现代化水平，提高农房品质，需要明确具体的建造方法和途径，机器人3D打印混凝土建造技术的推广使用将成为具体的措施和有效的方法。

机器人3D打印混凝土建造技术是清华大学建筑学院科研成果之一，已通过评估进入产业化推广阶段，该项技术已在多个实际项目中实验性应用，它基于数字建筑设计方法及机器人自控系统，将3D打印技术与特种混凝土材料技术相结合，是一种创新型房屋智能建造技术，这一技术的优势在于省人力、高效率、造价低、高质量，并且在可实现传统的房屋造型设计建造的同时，还可实现各种优美的不规则曲面形体的建造。

由清华大学建筑学院、清华大学建筑设计研究院有限公司、清华大学土水学院设计，在河北省张家口市下花园区武家庄乡的一家农户住宅已通过3D打印建成。该项目占地106平方米，为地上一层住宅，长14米，宽7.85米，高2.4米（拱屋面最高处为4.3米）。结构体系为剪力墙结构。其形态采用了当地传统的窑洞形式，是一个3大2小5开间住宅，3大间分别为起居室及卧室、其上屋顶为筒拱结构，2小间分别为厨房及厕所。

农宅的设计采用全数字化工作流的方式进行，建筑方案以参数化数字设计的方法生成，并在设计初期就考虑结构的合理性及打印施工的可行性；建筑的形体设计及结构计算、水暖电设计及打印路径规划、室内全装配化装修设计等均在同一个三维数字模型上完成，确保了设计全过程信息传递的连贯性，以及各个专业之间信息交换的有效协同性。

该农宅的打印施工，使用了3套机器臂3D打印混凝土移动平台，分别放置在3大开间中央，直接进行了基础及墙体的原位打印，同时在建筑室外的机器臂轨道两侧，现场预制打印了所有筒拱屋顶，并用吊机将筒拱屋顶装配到打印的墙体上面。建筑的外墙采用了编织纹理作为装饰，它与结构墙体一体化打印而成，墙体中央灌注保温材料，形成装饰、结构、保温一体化的外墙体系。

“机器臂3D打印混凝土移动平台”的组成包括可移动机械臂及3D打印设备、轨道及可移动可升降平台、拖挂平台等。3D打印设备中，机械臂及打印前端被安置在升降平台上、并可在该平台上移动，而打印材料、上料搅拌泵送一体机则安置在拖挂平台上。该打印平台只需2人在移动平台上操作按钮，即可完成整栋房屋的打印建造，它充分集成并简化了混凝土3D打印的工艺，最大可能地减少了打印建造过程中的人力投入。

该农宅功能合理、形象美观、结构坚固、生态节能，符合国家“实施乡村建设行动，提升乡村建设水平，推动乡村全面振兴”的国家战略，具有广阔的应用前景。

（THAD清华大学建筑设计研究院有限公司）