用冰块盖庇护所是生活在地球最北端的因纽特人代代相传的艺术。圆形的平面、入口通道、出风口和冰块形成一个结构，内部产生的热量融化表面的雪层并密封缝隙，提高了冰的隔热性。在暴风雪中，冰屋的建成与否可以是生与死的区别，也许这就是使用当地材料、少量工具和大量知识进行建造的最具代表性的例子。在这种情况下，冰就是你所拥有的全部。
利用丰富的资源和当地劳动力是可持续建筑的关键概念，然而在其他环境下复制解决方案时，这些概念往往被忽视。随着新的需求和技术发展，建筑材料和施工技术的全球化，本地材料是否还有存在的空间？更具体的，就3D打印建筑来说，我们是否注定只能用混凝土来建造它们？
当我们在网络上搜索3D打印时，我们很快得出了两组主要结果。第一组是关于混凝土3D打印建筑的热潮，混凝土是世界上使用最多的建筑材料，但它也是造成高碳排放的原因。第二组是关于其他星球上的实验性和创新性建设项目。
在比北极更荒凉的火星表面上，只使用当地材料的想法是最有意义的。如果殖民这个星球的冲动持续增加，毫无疑问，向宇宙飞船提供建筑材料（一袋袋水泥、碎石或胶合板）是不可能的。由Ai SpaceFactory开发的Marsha原型是“NASA百年挑战”竞赛中的获胜提案。与目前的绝大多数提案一样，Marsha使用3D打印技术，使用从火星岩中提取的玄武岩纤维和从可以在火星上生长的植物中加工的可再生生物塑料（聚乳酸或PLA）的混合物。在美国宇航局（NASA）的强度、耐久性和压碎测试中，这种可回收聚合物复合材料的性能优于混凝土。
网上还有对月球表面庇护所的研究，也是用 “月球混凝土”进行3D打印。混合物的主要成分是在月球表面随处可见的粉状土壤，被称为月球风化层。人们注意到宇航员本人的尿液可以用来搅拌和创造这种水泥。“研究人员发现，在月球土工聚合物（一种类似于混凝土的建筑材料）中加入尿素，比其他常见的增塑剂（如萘或聚羧酸）效果更好，可以减少对水的需求。事实证明，3D打印出的混合物更加坚固，并且保持了良好的可操作性。”
但是回到地球——建筑物的3D打印已被确定为一项有可能的优化项目，创造有机形态，减少材料消耗、施工时间、必要劳动力、物流需求和未来成本的方法。一些有趣的例子已经出现，但大多数仍然依赖混凝土进行施工。换句话说，即使3D打印可以分散，但用于建筑的原材料很少能在本地获得。
德克萨斯州大学的几位研究人员撰写的一篇论文评估了建筑3D打印材料的可能性，强调了关注混凝土材料以及其对环境影响的担忧。“增材制造方法有望大幅度改变该行业，提高自动化程度，实现材料用量的节约，并实现前所未有的形式和功能融合；然而，依靠混凝土作为首选的挤压材料有可能极大地加剧日益严重的环境挑战。”
研究人员指出，人们已经相当重视寻找更环保的混凝土替代品，特别是土壤本身，可以在不需要长途运输材料的情况下进行收获和种植，从而可以大大减少碳足迹和内置能源成本。
在这方面已经有了一些举措。Mario Cucinella Architects (MC A)团队和意大利3D打印专家WASP合作，产生了第一个全天然、可回收、碳中性材料的3D打印建筑：原土。这个圆形原型被称为TECLA（技术和黏土两个词的组合），在意大利拉韦纳（Ravenna）的马萨伦巴达（Massa Lombarda）使用多台3D打印机同步建造。这是一个用完全可重复使用和可回收的材料建造的圆形房屋，这些材料取自当地。
阿布扎比的城市沙丘项目从厚厚的沙层中创造了有机结构，就像“城市绿洲”，混合了主动被动和低技术系统，以最大限度地提高热舒适度。拱顶由3D打印砂岩制成的立体块组成，使用当地的沙子作为主要材料。沙漠沙子的凝固采用粘合剂喷射技术进行，预计厚度为55厘米的3D打印拱顶将防止沙漠中部的城市空间过热。
在考虑大城市时，我们还要考虑到每天产生的固体废物和建筑碎片的巨大库存。巴伦西亚理工大学（UPV）的一个团队开发了一种钢筋混凝土梁的替代品，利用增材制造技术使用回收的塑料制造梁。其结果是重量大幅减轻（减少80%），这样有利于运输，并减少其组装所需的能量，保持结构坚固。
将其他材料加入增材制造的可能性很多：原土，沙子，农业废料，塑料和其他废物。反过来，3D打印的用途又包括从完整的建筑和展馆，到帮助生态系统的再生，以及假肢和打印器官。
就像爱斯基摩人的冰一样，当地的材料往往能更好地适应气候条件，因此也能减少建筑的负面影响。此外，他们可以为建筑提供更好的后寿命，无论是回收还是还原到土地本身。围绕着3D打印建筑的创新将在融入当地材料、知识和公众需求时，为建筑业建开辟新的道路。
本文源自 ArchDaily 主题：本地材料。每个月我们都会通过文章、采访、新闻和项目等内容深入探讨一个主题，您可以在此阅读过往月度主题内容。ArchDaily一如既往地欢迎读者的贡献，如想提交项目/文章，请联系我们。
译者：杨雅涵
