3D打印房屋是社會(huì)住房的未來嗎？

3D打印房屋是社會(huì)住房的未來嗎？通過計(jì)算機(jī)控制的程序來搭建起混凝土三維形狀的3D打印設(shè)備為民用建筑提供了一種經(jīng)濟(jì)快捷的方法。只需要少數(shù)工作人員在平板電腦上進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，一臺(tái)機(jī)器就能讓層層混凝土逐步變成一座房屋的墻體。

這都是最近發(fā)生的事情，不到一年前，一個(gè)法國家庭成為世界上首個(gè)住進(jìn)3D打印房屋的家庭。在短短20年時(shí)間里，這項(xiàng)以前看起來頗為遙遠(yuǎn)夢幻的新技術(shù)發(fā)展迅速，并可能為全球住房危機(jī)作出貢獻(xiàn)。

中國盈創(chuàng)（WinSun)是第一家建造3D打印房屋的公司。在2013年，它可以在24小時(shí)內(nèi)打印十座房子。這些房子需要人工組裝，因?yàn)樗鼈兪窃诠S統(tǒng)一打印再運(yùn)往各項(xiàng)目相應(yīng)的城市。2017年，舊金山創(chuàng)業(yè)公司Apis Cor在一天內(nèi)完整打印出了一套成本約為1萬美元的房子。另一方面，迪拜已經(jīng)計(jì)劃至2025年，城市中25%的新建筑都用3D打印技術(shù)完成。這項(xiàng)計(jì)劃旨在推動(dòng)阿聯(lián)酋和迪拜成為3D打印技術(shù)中心，并讓迪拜成為在民用3D打印建筑領(lǐng)域的佼佼者。

與此同時(shí)，NASA舉辦了一個(gè)競賽來鼓勵(lì)建筑師和工程師去探索在外太空進(jìn)行可居住宅建設(shè)的可能性和方法。其獲勝者開發(fā)了一個(gè)玄武巖制成的3米高3D打印試驗(yàn)品。玄武巖是來自火星的天然材料，可進(jìn)行生物降解和循環(huán)利用。月球殖民計(jì)劃的主要障礙之一是進(jìn)行材料運(yùn)輸?shù)某杀竞停深A(yù)見的）把工作人員帶到施工現(xiàn)場的困難。而使用原生材料以及計(jì)算機(jī)控制的機(jī)器人進(jìn)行3D打印就可以避免這些障礙，并打造起適合人類居住的結(jié)構(gòu)，甚至是環(huán)境系統(tǒng)。NASA目前正在支持一個(gè)可行性工作室以確認(rèn)在月球殖民的可能性。

通過計(jì)算機(jī)控制的程序來搭建起混凝土三維形狀的3D打印設(shè)備為民用建筑提供了一種經(jīng)濟(jì)快捷的方法。只需要少數(shù)工作人員在平板電腦上進(jìn)行遠(yuǎn)程操控，一臺(tái)機(jī)器就能讓層層混凝土逐步變成一座房屋的墻體。這個(gè)過程由三部分組成：準(zhǔn)備數(shù)據(jù)，混合混凝土，以及打印。在民用建筑領(lǐng)域，3D打印尤為擅長打造有復(fù)雜幾何形狀的構(gòu)件。當(dāng)然，它還有更多的優(yōu)勢。由于縮短了建造時(shí)間，這項(xiàng)技術(shù)保證了耗能，成本和建筑廢料的減少。盡管如此，與其他任何創(chuàng)新一樣，它離成為一項(xiàng)可行，有持續(xù)性，并被廣泛使用的技術(shù)還有很長的路要走。

盡管有些人認(rèn)為3D打印難以取代傳統(tǒng)建筑方法，但很顯然，這項(xiàng)技術(shù)提供了頗為實(shí)用的解決方案。除了前面提到的3D打印能制作前所未有的復(fù)雜形狀之外，它還能應(yīng)對(duì)災(zāi)難。每當(dāng)颶風(fēng)或地震摧毀基礎(chǔ)設(shè)施，并使成千上萬人無家可歸的時(shí)候，3D打印機(jī)能快速重建橋梁，公路和住宅。最后，基于它的低成本和高效率，3D打印房屋可以成為社會(huì)住宅項(xiàng)目的實(shí)用選擇。

以下列舉的是一些大規(guī)模3D打印的特點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn)

降低誤差幅度：3D打印的大部分工作都是由軟件和機(jī)器完成的，因此可以降低誤差幅度以及出現(xiàn)計(jì)劃外失誤的機(jī)會(huì)。

降低成本：相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)，第一座3D技術(shù)建造房屋的成本下降了20%。按照預(yù)測，在5年內(nèi)，下降幅度將達(dá)到25%，而在10到15年內(nèi)，這個(gè)數(shù)字是40%。這主要是因?yàn)榧夹g(shù)會(huì)隨著經(jīng)驗(yàn)的豐富而更加成熟和便宜。

快速打印墻體

使用環(huán)保材料的可能：3D打印機(jī)可以結(jié)合多種材料，例如沙子，混凝土，纖維和可回收材料。3D打印房屋是社會(huì)住房的未來嗎？

缺點(diǎn)

3D打印機(jī)目前只能打印墻體：基座，管道，門窗和所有其他構(gòu)件還是需要另外生產(chǎn)。打一個(gè)可居住3D打印房屋的建造只用了54個(gè)小時(shí)，但它要完全建成還需要多花四個(gè)月。

初始高投入：把3D打印機(jī)器帶入建筑行業(yè)要求的初始投資資金非常高，很多公司都因?yàn)檫@一點(diǎn)面臨著挑戰(zhàn)。

人工：人工在項(xiàng)目操作上占據(jù)了很重要的作用，所以缺少能力具備的人員在市場上也許也是一個(gè)難題。在施工現(xiàn)場管理，安裝和維護(hù)一個(gè)3D打印機(jī)需要在輔助性組織，人員培訓(xùn)，以及運(yùn)輸和儲(chǔ)存研究方面都進(jìn)行大力投入。因此，有效使用這個(gè)技術(shù)存在一定困難。3D打印房屋是社會(huì)住房的未來嗎？