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作為中國首例在沙漠環(huán)境中，采用三維混凝土打印技術(shù)完成的公共建筑，項目不僅服務(wù)于內(nèi)蒙古阿拉善左旗地區(qū)治沙鎖邊與生態(tài)修復(fù)事業(yè)，也為人類探索適應(yīng)極端氣候的可持續(xù)建造提供實驗樣本。
沙漠方舟近景 ? ATDEF team
帶有遮陽篷的三維打印混凝土組團(tuán) ? ATDEF
騰格里沙漠是東亞地區(qū)沙塵危害的主要發(fā)源地和必經(jīng)之路，也是內(nèi)蒙古生態(tài)治理的重點地區(qū)。自本世紀(jì)初，在中國綠化基金會等國內(nèi)外環(huán)保機(jī)構(gòu)的支持下，由吳向榮創(chuàng)立的“騰格里沙漠鎖邊生態(tài)公益基地”，堅持科學(xué)育林，取得了顯著的防沙治沙成就。每年都有來自世界各地的志愿者加入團(tuán)隊，為恢復(fù)賀蘭山西麓的生態(tài)平衡貢獻(xiàn)力量。鎖邊林員和志愿者們需要長時間深入沙漠作業(yè)，暴露于瞬息萬變的極端天氣之下。余留地為植樹者們設(shè)計了一座野外營地，提供避難、休憩和調(diào)度的基礎(chǔ)設(shè)施，同時作為面向社會大眾進(jìn)行自然教育的平臺。
在平臺上休息的植樹者?Huaer Lin
項目的業(yè)主，“騰格里沙漠鎖邊生態(tài)公益基地”，由吳向榮先生在內(nèi)蒙古阿拉善左旗創(chuàng)立。作為中國綠化基金會“百萬森林”計劃的重要組成，基地也受到來自國內(nèi)外環(huán)保機(jī)構(gòu)、民間企業(yè)和團(tuán)體的積極贊助支持。經(jīng)過近三十年的不懈努力，吳老師領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊，累計植樹超過1500萬株，促進(jìn)了該區(qū)域近4萬公頃荒漠化草原的自然恢復(fù)，扭轉(zhuǎn)了賀蘭山西麓生態(tài)惡化的趨勢?；匾浴胺N樹植心”為理念，倡導(dǎo)將環(huán)保治沙實踐與面向全社會的自然教育相結(jié)合，并積極推動本地牧區(qū)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式。貫穿全年的育林和養(yǎng)護(hù)工作，使植樹者們時常暴露于烈日、沙塵暴和夜間低溫的野外危險環(huán)境。沙漠鎖邊林員營地，簡稱“沙漠方舟”，是一座150平方米的綜合保障設(shè)施，選址在自然形成的間歇沙湖邊，為鎖邊林團(tuán)隊提供應(yīng)急避難，休憩食宿和物資調(diào)度等功能。同時，作為一個公益平臺，向社會志愿者，學(xué)校和捐獻(xiàn)環(huán)保的企業(yè)提供交流與活動空間。營地的建造需要考慮到沙漠生態(tài)環(huán)境的復(fù)雜性和敏感性，避免常規(guī)現(xiàn)場施工帶來的不可逆侵害。
沙漠方舟與鎖邊林種植區(qū)?Ziwen Hu
在沙漠方舟前工作的植樹志愿者?Huaer Lin
余留地的目標(biāo)是創(chuàng)造一個既足夠堅固耐候，又反映環(huán)境特質(zhì)的可裝卸建筑系統(tǒng)?？紤]到沙漠嚴(yán)苛的施工條件，轉(zhuǎn)瞬即逝的窗口期，以及極端氣候下建筑材料的耐久性和持續(xù)維護(hù)的成本，設(shè)計團(tuán)隊采用三維混凝土打印的方式（清華大學(xué)徐衛(wèi)國教授團(tuán)隊提供技術(shù)支持）實現(xiàn)快速建造。整個營地包含公共活動室，廚房，衛(wèi)生間，淋浴間和倉庫。通過化整為零的策略，各功能分散到模塊化的空間單元之中。所有單元在工廠中預(yù)制完成，空間與結(jié)構(gòu)一體設(shè)計，尺寸與荷載經(jīng)過精心優(yōu)化，滿足沙漠中運輸和吊裝的限制。盡管遇到異常天氣，現(xiàn)場落位和安裝主體空間單元僅用了兩個工作日。
廚房和淋浴間?ATDEF team
現(xiàn)場組裝混凝土模塊?ATDEF team
總共九個空間單元，分成大、中、小三種模塊，其中最大的三個模塊并置貫通為一間綜合活動室。圍繞一個六邊形的平臺，空間單元勻稱排布，構(gòu)成一個微型的聚落，在無邊的沙漠中創(chuàng)造出一種具有強(qiáng)烈安全感、抽象美和精神力的場域。平臺由可回收的吹塑托盤支撐，仿佛漂浮在沙海之上。數(shù)片三角形帆布構(gòu)成的天幕為平臺遮擋烈日，也是對傳統(tǒng)蒙古大帳的致敬。
天幕在混凝土墻上投下陰影?Huaer Lin
較之于該地區(qū)常見的預(yù)制建造體系，如木屋和集裝箱，三維打印混凝土墻體的空腔具有更優(yōu)良的保溫隔熱性能。余留地設(shè)計團(tuán)隊希望為植樹者創(chuàng)造有舒適度的臨時棲息所，同時保持對沙漠自然力量的敬畏。最理想的是，當(dāng)營地“過期”后，它能夠復(fù)歸于沙土，不留下有形的建筑垃圾。三維打印混凝土本質(zhì)上是聚沙成塔，且較其它預(yù)制混凝土構(gòu)件更易于優(yōu)化體量，適應(yīng)遠(yuǎn)程投放和快速組裝，無需永久性、大開挖的地基。流線型的墻身設(shè)計有助于減少建筑的風(fēng)阻，也力圖使?fàn)I地融入沙漠起伏的地景，采取一種與環(huán)境同頻，而不是爭奇的姿態(tài)。
工廠預(yù)制三維打印混凝土模塊?Zhipeng Lin
三維打印混凝土墻體近景?ATDEF team
場地旁邊自然形成的間歇性沙湖，源自附近賀蘭山脈的地下水系。沙湖提供植樹和人員駐留的清潔水源，建筑的選址也與其保持適宜的距離，并通過生物降解法集中處理下水。營地的其它輔助材料，門窗、管線和天幕都采用可逆的方式構(gòu)造，盡可能降低對環(huán)境的侵?jǐn)_，同時適應(yīng)未來鎖邊林種植區(qū)域的轉(zhuǎn)移?；炷林锌盏母吒魺嵝阅芙Y(jié)合遮陽網(wǎng)，使室內(nèi)無需機(jī)械空調(diào)設(shè)備。國產(chǎn)高效光伏板為營地提供充足電力，額外蓄能還可以給新能源汽車充電，使項目具備了超低碳、自維持運行的條件。
從水邊看沙漠方舟?ATDEF team
“沙漠方舟”項目不僅服務(wù)于騰格里沙漠鎖邊生態(tài)公益基地的環(huán)保實踐，也為阿拉善左旗的經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型提供了一個新范式。該地區(qū)是內(nèi)蒙古受沙漠化侵害最嚴(yán)重的牧場，也一直受退耕還林政策的影響而出現(xiàn)發(fā)展瓶頸。項目所服務(wù)的“種樹植心”公益活動以可持續(xù)理念改善當(dāng)?shù)厮翖l件，吸引社會關(guān)注和共創(chuàng)，促進(jìn)生態(tài)旅游，為牧區(qū)帶來實惠和希望，提供更多元的就業(yè)與收入來源。項目的現(xiàn)場建造團(tuán)隊中，不僅包括鎖邊林員和志愿者，也有許多周邊的原住牧民參與。未來，“沙漠方舟”將成為沙漠邊緣社區(qū)與廣大世界交流互動的媒介。
項目所具備的開創(chuàng)性價值，除了是中國首個在沙漠中采用三維打印混凝土技術(shù)完成的公共建筑案例，也因其所處的極端地理與氣候條件，為人類探索適宜地外星球的建造技術(shù)提供了珍貴的實驗樣本。
平臺上的公共活動?Huaer Lin
透過混凝土體塊看沙丘?Huaer Lin
鎖邊林生態(tài)原理 ?designRESERVE
營地裝配過程圖解 ?designRESERVE
營地構(gòu)造分析?designRESERVE
三種尺寸的單元體?designRESERVE
項目信息
項目名稱：沙漠方舟
業(yè)主：騰格里沙漠鎖邊生態(tài)公益基地
地點：內(nèi)蒙古自治區(qū)阿拉善盟阿拉善左旗
項目類型：公共建筑，文化建筑，可持續(xù)建筑，生態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施
項目面積: 150平方米
完成時間: 2025年5月
項目建筑師: 余留地
首席設(shè)計師: 宋方舟，岳峰
設(shè)計團(tuán)隊：黃景寧，許宴博
學(xué)術(shù)顧問：徐衛(wèi)國教授
三維打印混凝土智能建造：無錫荷清數(shù)字建筑科技有限公司
三維打印團(tuán)隊：高遠(yuǎn)、崔方、林志鵬、敬一哲、毛宇軒
現(xiàn)場施工人員：吳向榮、王小明、郎海峰、陶德巴特爾、傅逸楠、劉兆金、陸明、祁成鐸、戴興茂、田海年、田培云、王肖義、俞兆燕、湯希庭、香中林、孫春花、桑會萍、運春來、曾德成、周新、屈大可、王金山、歐陽星雨
攝影師：種樹植心團(tuán)隊，林畫兒，胡子文團(tuán)隊
紀(jì)錄片制作：賈慧敏，張思爽，胡子文，胡勇，任世瀚，鄭偉波，方琰
材料：三維打印混凝土，塑化木地板，吹塑托盤，高強(qiáng)度纖維遮陰網(wǎng)，太陽能板，電池
Project Information
Project Title：Desert Ark
Client：Alxa Tennger Desert Ecology Fund
Project Location：Alxa Left Banner, Inner Mongolia, China
Project Type：Public Building，Cultural Building，Sustainable Architecture，Green Infrastructure
Gross Area：150 Sqm
Completed Year：2025. 05
Project Architect：designRESERVE
Chief Designer：Fangzhou Lydia Song, Feng Yue
Design Team：Jingning Huang, Yanbo Xu
Technology Advisor：Prof. Weiguo Xu
3D-print Concrete Manufacturer：Wuxi Heqing Digital Construction Technology Co,.Ltd.
3D Printing Team：Yuan Gao, Fang Cui, Zhipeng Lin, Yixuan Jing, Yuxuan Mao
Construction Personnel：Xiangrong Wu, Xiaoming Wang, Haifeng Lang, Debater Tao, Yinan Fu, Zhaojin Liu, Ming Lu, Chengduo Qi, Xingmao Dai, Hainian Tian, Peiyun Tian, Xiaoyi Wang, Zhaoyan Yu, Xiting Tang, Zhonglin Xiang, Chunhua Sun, Huiping Sang, Chunlai Yun, Decheng Zeng, Xin Zhou, Dake Qu, Jinshan Wang, Xingyu Ouyang
Photographer：ATDEF team, Huaer Lin, Ziwen Hu, Yong Hu
Documentary Team：Huimin Jia, Sishuang Zhang, Ziwen Hu, Yong Hu, Shihan Ren, Weibo Zheng, Yan Fang
Materials：3D-printed concrete，Wood-plastic composite floor，Cargo pallets, High-strength fiber shading net，Solar Panel，Battery
