3D打印房屋只需一天,！成本節(jié)約50%,，未來你可能只差一塊地

張麻子

在過去的幾年里，人們見證了3D打印的顛覆性力量,。未來,，它又會(huì)如何改變建筑行業(yè)呢？你愿意住在3D打印的房子里嗎,？



2018年，增材制造（Additive Manufacturing,，AM俗稱3D打�,。�業(yè)市場(chǎng)規(guī)模并不大，但也達(dá)到了80億美元,。然而,，按照每年約24-26%的年增長(zhǎng)率,，到2026年該行業(yè)預(yù)計(jì)將擴(kuò)大到510億美元,。但它為什么能迅猛增長(zhǎng)呢? 3D打印正在顛覆幾乎所有的主要行業(yè)，而且它的潛力還沒有完全顯現(xiàn)出來,。

3D打印正在醫(yī)療保健,、時(shí)裝設(shè)計(jì)、食品,、航空航天以及汽車工業(yè)等領(lǐng)域掀起波瀾,。借助3D打印，這些行業(yè)能夠做出樣品，能夠制造零部件,，甚至能夠在極短的時(shí)間內(nèi)以很低的成本生產(chǎn)出功能完善的部件,。

在3D Systems總裁兼首席執(zhí)行官維奧梅什·喬希（Vyomesh Joshi）看來，過去一年3D打印行業(yè)定位為漸進(jìn)式的,、有目的性的數(shù)字創(chuàng)新,，其進(jìn)展體現(xiàn)在四個(gè)主要方面：生產(chǎn)率、持久性,、可重復(fù)性和總運(yùn)營(yíng)成本,。


建筑業(yè)呢？

在討論3D打印技術(shù)的顛覆性時(shí),，一個(gè)行業(yè)似乎有時(shí)會(huì)被忽視——那就是建筑業(yè),。然而，在過去的3到5年里,，該行業(yè)所發(fā)生的一些最引人注目的變化及創(chuàng)新,，都可以歸功于增材制造。3D打印的便捷性和低成本,，讓開發(fā)新的施工方法,、更好的施工技術(shù)甚至更安全的施工方法都成為了可能。

那么,，什么是增材制造呢,？它是指利用3D打印機(jī)從數(shù)字文件制造出三維實(shí)體物體的過程。

據(jù)一些工程師估計(jì),，由于建筑材料成本和勞動(dòng)力成本雙雙降低,，使用3D打印技術(shù)建造一座房子的成本將會(huì)降低50%。

下面就來探討增材制造是如何改變建筑業(yè)的,，并看看這些改變會(huì)如何影響到你周圍的城市的,。


3D打印帶來全新的施工流程



創(chuàng)意十足的荷蘭公司MX3D利用金屬3D打印和機(jī)器人技術(shù)，為公共項(xiàng)目和商業(yè)項(xiàng)目創(chuàng)造了功能齊全的結(jié)構(gòu),。MX3D團(tuán)隊(duì)計(jì)劃將增材制造的建設(shè)性力量應(yīng)用于客廳,、全球各地的建筑項(xiàng)目甚至其他星球上的項(xiàng)目。

該團(tuán)隊(duì)最酷的項(xiàng)目之一是MX3D橋,。他們?cè)诎⒛匪固氐な兄行淖罟爬�,、最著名的運(yùn)河之一Oudezijds Achterburgwal上打印了一座功能完備的不銹鋼橋。這座人行橋長(zhǎng)12米,，具有令人驚嘆的未來主義設(shè)計(jì),。建造過程中，該團(tuán)隊(duì)使用了兩個(gè)工業(yè)機(jī)器人,，讓它們分別從橋的一頭開始打印,，最終在橋的中間匯合,。

在該項(xiàng)目中，MX3D團(tuán)隊(duì)還與多位數(shù)學(xué)家,、物聯(lián)網(wǎng)專家和一流的3D打印專家展開了合作,。正如該團(tuán)隊(duì)所描述的，“獨(dú)特的施工方法,，讓我們得以利用3D打印打造出堅(jiān)固,、復(fù)雜且優(yōu)雅的金屬結(jié)構(gòu)�,！�

在不久的將來,，大城市的建筑項(xiàng)目可能直接3D打印完成，幾乎不需要人工輔助,。人工智能,、5G技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)等新興技術(shù)可能會(huì)在未來五年內(nèi)使這一目標(biāo)成為可能。


3D打印商業(yè)建筑



迪拜以擁抱新興技術(shù)而聞名,。最近,，迪拜未來基金會(huì)（DFF）創(chuàng)造了世界首個(gè)3D打印商業(yè)建筑。在不久的將來,，辦公室,、圖書館甚至咖啡店都可能用3D打印技術(shù)建設(shè)而成。DFF的3D打印大樓高6米,，長(zhǎng)36.5米,，寬約12.1米。這個(gè)項(xiàng)目只用了一臺(tái)3D打印機(jī)就完成了,。實(shí)際打印時(shí)間為17天,，建構(gòu)時(shí)間約為3個(gè)月，需要的人力比傳統(tǒng)建筑節(jié)省50%,，所產(chǎn)生的建筑垃圾也減少了60%,。


像這樣的項(xiàng)目是建設(shè)我們周圍城市的絕佳案例。


更好的施工方法



在大數(shù)據(jù)當(dāng)?shù)赖臅r(shí)代,，數(shù)據(jù)就是金子,。基于機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能的工具,，可幫助人類做出更好的決策�,，F(xiàn)在，我們比以往任何時(shí)候都更能夠挖掘大量的數(shù)據(jù),，來更好地展開建造,、施工和設(shè)計(jì)工作,。利用這些新興技術(shù)能夠提高施工的精準(zhǔn)度,。得益于3D打印的一些獨(dú)特性,，開發(fā)商甚至能夠創(chuàng)建最優(yōu)化的不規(guī)則設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，來滿足個(gè)性化需求或者適配特定的環(huán)境,。

埃因霍溫科技大學(xué)已經(jīng)開發(fā)出了3D打印房屋,，它們看起來像是來自外星世界�,；炷���3D打印的房子擁有你可能渴望的所有設(shè)施,。家居設(shè)計(jì)可以高度定制，以滿足個(gè)人或家庭的需要,。


3D打印讓建筑更加安全

施工是一項(xiàng)非常危險(xiǎn)的工作,。根據(jù)美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局（OSHA）的數(shù)據(jù)，美國(guó)每年每5個(gè)工人死亡案例中就有1個(gè)與施工有關(guān),。雖然施工方法在不斷改進(jìn),，但僅在2018年，建筑工人死亡就占美國(guó)所有致命工傷的47%,。其中,，33.5%的死亡是墜落造成的，11%是因?yàn)楸晃矬w擊中造成的,，8.5%是觸電造成的,，5.5%是被物體夾住造成的。

增材制造將使得施工變得更加安全,。3D打印一個(gè)建筑最終將需要很少的人力,。再加上由機(jī)器人來處理危險(xiǎn)的任務(wù)，就可以大大減少與施工相關(guān)的傷亡,。


大大降低施工成本

3D打印將使施工過程更容易,。首先，3D打印將有助于從多個(gè)方面減少材料的浪費(fèi),。在3D打印的建筑項(xiàng)目中,，具體需要多少材料就用多少材料，而不像傳統(tǒng)項(xiàng)目那樣批量訂購材料,。用于這些項(xiàng)目的建筑材料可以更容易地回收利用,，在其他的項(xiàng)目中再次使用。

項(xiàng)目需要較少的人力,，因而可降低人工成本,。基本上,，由于工傷,、施工時(shí)間和材料成本全都減少，開發(fā)商的利潤(rùn)會(huì)大幅增加,。

3D打印經(jīng)濟(jì)適用房



在建筑業(yè)中,，增材制造的另一個(gè)顯著影響是在房屋建設(shè)上,。全球有許多初創(chuàng)公司正在利用3D打印的威力，在24小時(shí)甚至更短的時(shí)間內(nèi)建造出適合居住的房屋,。全球領(lǐng)先的Winsun 3D公司甚至已經(jīng)開發(fā)出一種利用回收材料打造3D打印房屋的方法,。這些3D打印的房屋經(jīng)久耐用，有的還可以移動(dòng),，因而讓把家搬到另一個(gè)地方成為可能,。成本更低，施工時(shí)間更短,，也意味著有望讓更多的人有房可住,。

這方面最好的例子莫過于3D打印創(chuàng)業(yè)公司ICON和非盈利組織New Story在墨西哥農(nóng)村的合作項(xiàng)目。牽頭這個(gè)項(xiàng)目的New Story有一個(gè)簡(jiǎn)單的使命：利用3D打印在施工上的強(qiáng)大威力,，為低收入家庭和生活在惡劣環(huán)境中的人們提供負(fù)擔(dān)得起的住房,。借助一臺(tái)33英尺長(zhǎng)的大型3D打印機(jī)，該協(xié)作團(tuán)隊(duì)已經(jīng)建造了整個(gè)3D打印住宅社區(qū),。每個(gè)房子的建造時(shí)間不到24小時(shí),，面積為500平方英尺（約合46.5平方米），屋頂,、窗戶和內(nèi)部裝飾一應(yīng)俱全,。

“我們面臨的挑戰(zhàn)是巨大的，全球有超過10億人生活在無瓦遮頭的地方,。為了降低這個(gè)數(shù)字,，我們必須要提升我們的規(guī)模化能力,�,！� New Story團(tuán)隊(duì)說。

在不久的將來,，3D打印房屋將會(huì)變得更加普遍,，使各個(gè)階層的人們都擁有自己的房子。haus.me等公司所創(chuàng)造的3D打印房子,，看起來就像未來主義的宜家產(chǎn)品目錄上新鮮出爐的東西,。這些漂亮的房子在能源方面可以自給自足，因而居民能夠完全脫離電網(wǎng),。你希望住在3D打印的房子里嗎?


展望未來的3D打印技術(shù)

3D打印在建筑領(lǐng)域仍處于初期應(yīng)用階段,，但該行業(yè)本身正在快速發(fā)展。然而,，要3D打印出整個(gè)城鎮(zhèn)乃至整個(gè)城市,，仍然前路漫漫，有一些障礙需要克服。最大的局限之一是,，建筑打印機(jī)往往一次只能使用一種材料,。

這就是為什么可能需要同時(shí)使用多臺(tái)打印機(jī)或其他人力來完成一個(gè)項(xiàng)目。更重要的是,，建筑行業(yè)還沒有找到一個(gè)商業(yè)上可行的方法來打印大規(guī)模的城市級(jí)結(jié)構(gòu)，因?yàn)樾枰�打造出超�?jí)巨型的3D打印機(jī),。盡管如此,，3D打印建筑的世界還是令人興奮的。5年后,，你或許會(huì)生活在3D打印的房子里,。

遠(yuǎn)祥

這種技術(shù)應(yīng)該在大陸大力推廣，對(duì)抑制房?jī)r(jià)大有裨益,！

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就怕房?jī)r(jià)太貴了

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3D打印的房子剛性好嗎