Tàu Noah Sa mạc: công trình in 3D giữa vùng cát Tengger

Sa mạc Tengger, nơi khởi nguồn của những cơn bão cát từng đe dọa cả vùng Đông Á, đang dần hồi sinh nhờ những dải rừng trồng từ đầu thập niên 1990. Giữa vùng đất khắc nghiệt ấy, nhóm designRESERVE xây dựng Tàu Noah Sa mạc, một công trình bê tông in 3D đầu tiên của Trung Quốc trong điều kiện tự nhiên cực đoan. Đây vừa là nơi trú ngụ của những người gác rừng và tình nguyện viên trồng cây, vừa là mô hình thử nghiệm cho khả năng sinh tồn của con người trong những môi trường khắc nghiệt của tương lai.

Công trình do một tổ chức phi lợi nhuận khởi xướng, đặt tại Alxa Left Banner, Nội Mông. Khu vực này thường xuyên hứng chịu gió mạnh tới 34 mét mỗi giây, nhiệt độ ban ngày có thể lên tới 45°C và ban đêm xuống dưới âm 30°C. Trong điều kiện ngân sách hạn chế và tiến độ gấp rút, nhóm thiết kế chọn công nghệ in bê tông 3D do phòng thí nghiệm của giáo sư Từ Vĩ Quốc (Đại học Thanh Hoa) phát triển. Toàn bộ khu 150 mét vuông được chia thành 9 module với đầy đủ khu sinh hoạt, bếp, phòng tắm, nhà vệ sinh và kho.

Mỗi mô-đun được in sẵn tại nhà máy ở Vô Tích bằng hệ thống R3DCP, tích hợp sẵn nội thất bên trong khối bê tông. Sau khi in, các khối được vận chuyển bằng xe tải thông thường và lắp ráp tại hiện trường chỉ trong hai ngày, với sự giúp đỡ của người dân địa phương.

Hình dáng mô-đun uốn cong như sóng cát giúp giảm tải gió và hòa cùng địa hình tự nhiên. Thành phần chính của vật liệu là cát tái chế, tạo nên mối liên kết chặt chẽ giữa công trình và môi trường xung quanh. Các khối được đặt trực tiếp trên nền cát, cố định bằng trọng lượng bản thân. Sàn gỗ được nâng bằng hệ pallet hàng tái sử dụng, liên kết với nhau bằng ống thép. Toàn bộ cụm công trình có thể tháo dỡ và di chuyển linh hoạt khi chương trình trồng rừng được mở rộng.

Nguồn nước phục vụ sinh hoạt đến từ mạch ngầm của dãy Helan gần đó, kết hợp với hệ thống bể tự hoại sinh học, giúp tái sử dụng toàn bộ nước thải cho tưới tiêu và bón cây.

Vào mùa hè, mái che có thể thu gọn, hạn chế bức xạ nhiệt và loại bỏ nhu cầu điều hòa. Mùa đông, hệ cửa kính Low-E và giếng trời đón ánh sáng tự nhiên, trong khi tường bê tông rỗng giữ nhiệt, đảm bảo sự thoải mái ngay cả trong đêm lạnh. Khu trại vận hành hoàn toàn bằng năng lượng mặt trời, đạt mức phát thải carbon bằng không và tự cung tự cấp toàn bộ nhu cầu sinh hoạt.

Quá trình thi công gồm sáu giai đoạn – từ đúc sẵn, vận chuyển, lắp đặt, chuẩn bị nền pallet, thi công sàn đến lắp hệ thống hỗ trợ sự sống – đều được tối giản để hạn chế tối đa tác động tới môi trường. Không có công đoạn đổ bê tông tại chỗ, không để lại phế thải sau xây dựng.

Tàu Noah Sa mạc không chỉ góp phần vào nỗ lực phục hồi sinh thái ở vùng Nội Mông mà còn mở ra hướng đi mới cho kiến trúc bền vững và công nghệ in 3D trong những điều kiện khắc nghiệt. Giữa sa mạc, con người, công nghệ và thiên nhiên cùng kiến tạo một hình thức sống mới – nơi mỗi gốc cây được trồng và mỗi khối bê tông được in đều là dấu mốc cho tương lai.