如果用傳統(tǒng)的方法來(lái)完整地建造一棟房子，平均需要多少步驟？答案是： 4萬(wàn)個(gè)。
在外界一切順利的情況下，一個(gè)有經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)一般需要六個(gè)月的時(shí)間，并且消耗大約 4噸的材料方可完成一棟房子的建筑，其中包含了人員的配備、協(xié)調(diào)，各種物資的調(diào)配和諸多繁雜的工序。
那么，如果我們能夠選擇一種更加簡(jiǎn)便的自動(dòng)建造系統(tǒng)，或許各種工作程序會(huì)變得更加協(xié)調(diào)，配置更加合理，而整個(gè)建造過(guò)程會(huì)更加迅速、經(jīng)濟(jì)、安全。
這個(gè)構(gòu)想已經(jīng)成為了現(xiàn)實(shí)：經(jīng)過(guò)全世界眾多工程建筑師的研究，人們提出了很多種自動(dòng)建造房屋的設(shè)想，許多不同種類的建造實(shí)驗(yàn)也已經(jīng)獲得了成功。如今我們展示的這些自動(dòng)房屋建造系統(tǒng)就像一間 “完美工廠” ，在采用了特殊的泵系統(tǒng)后，自動(dòng)建造機(jī)可以從低到高，一層一層地建造整幢房屋。無(wú)論是地板還是墻壁，都可以一步一步地澆筑而成。
這種技術(shù)可以運(yùn)用在各種建筑之中，只需要在電腦上進(jìn)行不同的設(shè)定，從豪華的宮殿到普通居民住宅，都可以簡(jiǎn)單地自動(dòng)完成。
第一種構(gòu)想：把房子澆出來(lái)
美國(guó)南加利福尼亞大學(xué)( University of SouthernCalifornia)一位伊朗裔工程師比洛克•霍什內(nèi)維斯( Behrokh Khoshnevis)，從事了多年的 “輪廓工藝( Contour crafting)”建造技術(shù)的研究工作。這項(xiàng)設(shè)想的關(guān)鍵，就在于將建造房屋回復(fù)到最初的模型制造方式。
當(dāng)然這一切的前提是，建造過(guò)程是建立在先進(jìn)的、由計(jì)算機(jī)控制的起重機(jī)和框架建造系統(tǒng)的基礎(chǔ)上。經(jīng)特殊設(shè)計(jì)的專門機(jī)器人會(huì)用石灰和水泥澆筑出房屋的整體結(jié)構(gòu)。這個(gè)機(jī)器人由于是專門設(shè)計(jì)，所以身價(jià)昂貴——價(jià)值150 萬(wàn)美元。
在正式工作的時(shí)候，機(jī)器人會(huì)被安裝在金屬活動(dòng)起重臺(tái)架上，它的一端和電腦設(shè)計(jì)圖相連；另一端則是一個(gè)噴嘴。噴嘴會(huì)根據(jù)設(shè)計(jì)圖的指示，在指定地點(diǎn)噴出一圈半流體的混凝土材料，就像在桌子上擠出一圈牙膏一樣。
然后，噴嘴附帶的兩個(gè)泥鏟會(huì)自動(dòng)伸出，規(guī)整混凝土的形狀。就這樣，一層層的建筑材料砌上去，形成外墻，再扣個(gè)穹頂，一座房子就建好了。由于混凝土材料是特別加工的，在太陽(yáng)下面會(huì)迅速變干并凝固，因此建好后馬上就能住人。
在搭建完一間獨(dú)立完整的房屋后，剩下的工作只需要安裝門窗和進(jìn)行簡(jiǎn)單的室內(nèi)裝修了。節(jié)省了煩瑣的工序，以及人力成本，其結(jié)果就是——根據(jù)專家預(yù)測(cè)，只要一天時(shí)間，它就可以建成一座 185平方米的房子，速度是人力的 200倍。
從建房原理上來(lái)看，這個(gè)工作模式跟噴墨打印機(jī)在紙上打印一樣，但是不同之處在于這種設(shè)備中適使用的噴嘴是可以任意方向轉(zhuǎn)動(dòng)。由于建房的簡(jiǎn)便性，它適用于需要緊急建房的情況，譬如避難棚的建設(shè)。按照比洛克·霍什內(nèi)維斯的說(shuō)法就是：現(xiàn)在衣服、鞋子和汽車都已經(jīng)可以自動(dòng)生產(chǎn)了，房屋如果仍舊需要人們按照之前的方法去建造，未免太不合理。
下方方格中展示的是" 輪廓工藝(Contour crafting )" 建造技術(shù)的工作過(guò)程：只需要一個(gè)機(jī)器人(一套機(jī)械建造設(shè)備)就可以一步步逐層建造一幢房子。首先，利用機(jī)械在建筑場(chǎng)地勾畫出一個(gè)整體輪廓、線條；接著，開始砌墻，機(jī)器人會(huì)按規(guī)劃圖自動(dòng)留出門和窗戶的位置；然后，蓋上第一層的天花板，并接著在頂上澆灌出第二層的地面；最后完成屋頂、墻壁外部結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)部分。時(shí)間：如此這般， 24小時(shí)之內(nèi)就能建造出幾幢簡(jiǎn)單的毛坯房。 
第二種設(shè)想：空氣泵建出比尼貝殼
這項(xiàng)領(lǐng)域的研究從很早就開始了。早在 1970年，在米蘭附近的塞斯托 ·圣吉奧瓦尼( Sesto Sam Giovanni)，人們就嘗試用 3個(gè)月的時(shí)間搭建了一座 1.1萬(wàn)立方米的宮殿，而這個(gè)奇特的建筑完全是由塑料建造的。
然而，真正的“自動(dòng)建造系統(tǒng)”的先驅(qū)，也是為這種系統(tǒng)命名的人是意大利托斯卡納( Toscana)的建筑師但丁•比尼( Dante Bini)，他在 60歲的時(shí)候提出了這種利用水泥澆筑，逐層建造房屋的設(shè)想。他回憶道：“1965年，在博洛尼亞( Bologna)克里斯貝拉諾( Crespellano)，我成功地用了 60分鐘的時(shí)間，用水泥澆筑出了一個(gè) 12平方米， 6米高的方格房子?！?/FONT>
根據(jù)比尼的回憶，這是“比尼貝殼(Binishell)”的雛形，然后他嘗試用水泥澆筑12到40 米見方的房子，用鋼筋框架加以支撐固定，并在其中添加氯丁 (二烯) 橡膠(neoprene )和聚氯乙烯(Pvc )使之融合為一體：在過(guò)去這是一種使建筑材料膨脹，并將圓形屋頂支撐抬高的方法。
而到了如今，世界上有 32個(gè)國(guó)家正在使用 1600個(gè)比尼貝殼 ，它的使用包括住宅、學(xué)校、健身場(chǎng)館、教堂，甚至加油站。 在2005年，比尼又有了新的設(shè)想，在比尼貝殼的基礎(chǔ)上他又發(fā)明了一套新的系統(tǒng)：比尼庇護(hù)所( BiniShelter)。
比尼庇護(hù)所的原理是把一個(gè)房子簡(jiǎn)單地分成 8個(gè)部分，每個(gè)部分單獨(dú)制造。這些部分都可以制成平板的形狀，接下來(lái)就是空氣泵的事情了。將整個(gè)框架用空氣泵支撐起來(lái)之需要大約一個(gè)小時(shí)，只需要在搭建地點(diǎn)確定整體的結(jié)構(gòu)就可以了。整個(gè)過(guò)程的人員需求：3個(gè)工人。
比尼庇護(hù)所還是一套整體可循環(huán)使用系統(tǒng)，能夠隨時(shí)將房屋拆除和重新搭建。這樣的建筑還可以不斷改進(jìn)，由于機(jī)械和電力系統(tǒng)的加入，自動(dòng)建造技術(shù)也會(huì)越來(lái)越完善。在日本，這一切已經(jīng)開始得以實(shí)現(xiàn)：僅僅是一個(gè)機(jī)器人就獨(dú)立在日本名古屋建造了一幢21層高的樓房，而且在建造過(guò)程中，除了電腦工程師外，沒(méi)有一個(gè)泥瓦匠參與工作。
向白蟻學(xué)習(xí)的建房
一項(xiàng)與輪廓工藝十分相似的計(jì)劃正在進(jìn)行著，然而這項(xiàng)計(jì)劃更為激進(jìn)和大膽。該計(jì)劃是由英國(guó)拉夫堡大學(xué)( Laughborough University)一位名叫魯貝特•索爾( Rupert Soar)的教授提出來(lái)的。
索爾教授聲稱，他這項(xiàng)計(jì)劃的靈感來(lái)自于生活在非洲撒哈拉南部的一種白蟻，這種白蟻能將巢穴建造成 2-3米高的 "大型建筑 "：為了完成這樣浩大的工程，成百上千的白蟻會(huì)進(jìn)行復(fù)雜的分工協(xié)作，共同完成這項(xiàng)使命。這些白蟻會(huì)把巢穴建造到地面之上，它們用自己的排泄物和唾液構(gòu)建框架，并將其填充結(jié)實(shí)。
索爾的建造機(jī)器就是模仿它們?cè)O(shè)計(jì)出了石灰和水泥噴射裝置，就像一個(gè)大型的印刷機(jī)在紙上噴射墨水一樣，在地面上建造起房屋。當(dāng)然，這些大型機(jī)器都是由電腦控制的。這套系統(tǒng)和比洛克·霍什內(nèi)維斯的“輪廓工藝”建造技術(shù)十分相似，但它更為細(xì)致詳盡：它建造的房屋不僅包括室內(nèi)外墻壁、屋頂?shù)戎黧w建筑，還包括整體浴室的結(jié)構(gòu)、壁爐和簡(jiǎn)單裝潢設(shè)施。而且在室內(nèi)的墻壁上，專門的“機(jī)器人藝術(shù)大師” 還可以直接繪制出精美的壁畫，這比起傳統(tǒng)的貼壁紙的方法要省事許多，并且還大大節(jié)約了成本。不僅如此，這樣建造房屋的另一大優(yōu)勢(shì)就是節(jié)省時(shí)間，一套房子從設(shè)計(jì)到把鑰匙拿到手最快只需要一個(gè)星期。
然而，我們能從白蟻身上學(xué)習(xí)還不只是這些：這些神奇的昆蟲還會(huì)根據(jù)天氣的溫度和濕度來(lái)改善自己的巢穴，因?yàn)橄伋脖仨毐ＷC在足夠干燥的環(huán)境下才能夠堅(jiān)固，為此它們?cè)诮ㄔ斓臅r(shí)候就會(huì)根據(jù)不同的自然環(huán)境進(jìn)行細(xì)微地調(diào)整，并利用自然環(huán)境使自己的巢穴更加舒適，例如它們的巢穴的通風(fēng)系統(tǒng)復(fù)雜精細(xì)，在夏季它們能改變空氣的流動(dòng)，使巢穴更加清涼。
索爾和他的研究小組已經(jīng)通過(guò)三維探測(cè)器掃描了白蟻巢穴的整體構(gòu)造，并制作出模型，用來(lái)進(jìn)一步研究白蟻巢穴的建造機(jī)理，以便在未來(lái)的房屋建造過(guò)程中建造更好的生態(tài)建筑。這種生態(tài)建筑的理想是能利用更先進(jìn)的技術(shù)，來(lái)充分地利用自然資源，比如太陽(yáng)能和風(fēng)能。
新的建筑概念
還有一種不同的建筑概念，它是由美國(guó)波士頓麻省理工學(xué)院的肯•拉爾森(Ken Larson )教授研發(fā)出來(lái)的。拉爾森教授的靈感來(lái)自于電腦模型，他將這項(xiàng)技術(shù)定義為“開源技術(shù)(Open source )”，這是一套可改變的建造系統(tǒng)，也就是說(shuō)房屋的內(nèi)部格局可以根據(jù)人們不同的需要進(jìn)行調(diào)整。
這就好像我們自己組裝一臺(tái)電腦，今天，我們所有人都知道個(gè)人電腦可以根據(jù)自己的需要購(gòu)買不同級(jí)別的配置和用品，比如程序、光碟、硬盤、鍵盤或者掃描儀，我們可以按照自己喜好自由添加、自由組合。同樣的方法，也適用于我們的房子，我們將會(huì)生產(chǎn)一系列的零部件，然后客戶可以根據(jù)自己的需求和喜好自由裝配，就像我們玩的樂(lè)高組裝積木玩具?？梢赃x擇不同的部件來(lái)組成房間，這項(xiàng)技術(shù)也就是要?jiǎng)?chuàng)造一種和電腦一樣多元化的房屋建筑。
其中一個(gè)建筑原型就是“開啟1號(hào)( Open 1)”，它建在美國(guó)新漢普郡(New Hampshire )，是一幢3 層樓的房子，里面配有電梯，目前是用作為一家腦神經(jīng)損傷患者的康復(fù)中心。這幢建筑的主體結(jié)構(gòu)是鋼制的，周圍包裹著木頭材料，一個(gè)房間大約被分成40 個(gè)部分。
開啟1號(hào)的建造是預(yù)先定制各個(gè)部件，然后在預(yù)定地點(diǎn)通過(guò)起重機(jī)統(tǒng)一組裝而成的，組裝過(guò)程十分簡(jiǎn)單。利用這種方法，這幢房子從生產(chǎn)到完工只花了不到一個(gè)月的時(shí)間，大約12~18個(gè)標(biāo)準(zhǔn)工作日，更值得注意的是，它的建造消耗的所有原材料加起來(lái)，只需要兩輛大卡車裝載，從而大大降低了物資的浪費(fèi)。
