2021年，意大利建筑事务所 Mario Cucinella Architects 与意大利 3D 打印公司 WASP 合作，研发了 TECLA：一座完全由生土（raw earth）3D 打印而成的住宅。五年后，该项目背后的技术已悄然迭代，并传播至多个大洲和设计实践中。通过精准控制挤出喷嘴的速度、角度和路径，建筑师能够创造出超越墙体本身的结构。这些年来，他们一直在尝试如何将 3D 打印材料塑造为精细的表面图案，将浮雕、质感和复杂的纹理直接融入建筑结构中。在这个代码开始影响建筑形态和材料表达的时代，他们正试图通过这种方式，在传统生土建造与数字计算之间搭建一座桥梁。
在 TECLA 中，该项目探索了如何通过机械臂挤出技术将当地的底土（subsoil）转化为具有表现力的建筑形式。设计团队使用双臂模块化起重机式打印机（crane printer），连续挤出 350 层生土，建造了两个相互咬合的抛物线形穹顶。该设计不仅没有刻意隐瞒打印过程，反而展现了喷嘴留下的层叠质感。双穹顶的几何形态同时承担了三重功能：结构、屋顶和围护结构。此外，其带肋且起伏的墙体截面起到了热缓冲的作用，能像千百年来的厚土墙一样调节室内温度，同时也为建筑立面带来了独特的表面节奏感。整个建造过程历时 200 小时的连续打印，执行了约 7,000 条机器指令，消耗了大约 60 立方米的原材料。
五年过去，TECLA 本身虽然在很大程度上仍是一个示范性项目，但它所引入的打印方法却得到了广泛传播。2025年，日本建筑公司 Lib Work 与全球工程顾问公司奥雅纳（Arup）合作，在山鹿市落成了 Lib Earth House Model B。这是一座面积为 100 平方米的住宅，同样采用 Crane WASP 系统建造，所用材料为土、石灰和植物纤维的混合物。考虑到日本的地震法规，该项目在梁柱结构体系内，将 3D 打印生土墙用作室内隔墙和空间围护。打印轨迹（toolpath）形成了具有深邃脊线且起伏不平的墙面，与自然光线产生直接的互动。对于该项目的设计师而言，堆叠的土层所形成的物理脊线本身就是墙面的浮雕和饰面。
同年，墨西哥设计工作室 MANUFACTURA 研发了 CORNCRETL。这是一种由玉米加工成玉米饼时产生的废水“nejayote”、石灰和卡拉拉大理石粉混合而成的 3D 打印建筑材料。该材料是在 WASP 位于意大利的基地进行技术驻留期间开发的，直接借鉴了前西班牙时期的玛雅石灰建造传统。在此案例中，这项实验通过可视化编程软件，生成了蜿蜒曲折的墙体。团队表示，他们希望通过将祖辈的智慧与现代技术相融合，创造出一种向国家文化记忆致敬的建筑形式。
在2025年威尼斯建筑双年展上，哥伦比亚大学的自然材料实验室（Natural Materials Lab）与 WASP 合作，展出了名为《生土仪式》（Earthen Rituals）的装置。该装置的视觉特征融合了夯土、编织、篮筐编制和陶俑制作等工艺。项目包含了数百块高纤维混合料制成的生土砖，其成分按质量计占 30%，按体积计占 70%。与此同时，3D 打印的纹理灵感来源于全球不同地区承袭的古代生土建造技术，旨在探索如何利用土与纤维的混合物，将建筑废土与农业副产品结合，构建一套全新的建造体系。
在意大利，WASP 在博洛尼亚郊外的 Shamballa 研究基地完成了 Itaca 住宅的建造。该住宅平面呈“方圆相套”（外圆内方）的布局。墙体采用无混凝土的石灰基混合料打印而成，建筑总面积为 164.9 平方米。每面墙高 3.80 米，打印大约需要 24 小时。设计方案由位于正方形四角的四面主墙组成，每面墙的中央都设有一个开口。墙面的肌理由拉长的菱形图案构成，与 3D 打印的叠层相结合，营造出一种编织物的质感效果。这些菱形在顶部和底部向外凸出，有助于墙体产生阴影，并赋予其表面一种节奏感。
最后，西班牙的加泰罗尼亚高等建筑研究院（IAAC）联合 WASP，在巴塞罗那附近开发了 3D 打印生土森林校园（3D Printed Earth Forest Campus）。在该项目中，学生和研究人员直接取材于数米之外的当地土壤和天然材料。在这项实验性项目中，团队不仅尝试了常规的平整墙体，还尝试了具有类似树根结构、带开口的墙体（让人联想到空心花砖的质感），同时创造出三维网格，从而使这种纹理不仅体现在立面上，还延展至墙体的进深之中。
归根结底，生土 3D 打印将建筑师的角色从指定大批量生产的现成板材，转变为对定制化材料工艺进行编程。通过使用挤出喷嘴在生土或石灰中刻画出蜿蜒的曲线、深邃的凹槽和几何图案，设计师们表明，装饰、工艺和精致的细节不再是建造完成后额外增加的高昂成本。相反，表面肌理、结构稳定性和视觉特征在单次连续的挤出过程中融为一体。这种数字化方法将机械臂的物理执行转化为了由人类思维主导的艺术表现介质，并为生土建筑确立了全新的视觉语言。
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本文作者为Moises Carrasco。译文由 AI 提供支持。
