這都是最近發生的事情,不到一年前,一個法國(guó)家庭成為世界上首個住(zhù)進3D打印(yìn)住房的家庭。在(zài)短短20年時間裏,這項以前看起來頗為遙遠夢幻的新技術發展迅(xùn)速,並可能為全球住(zhù)房危機作出貢獻。
中國盈創(WinSun)是第一家(jiā)建造3D打印住房的公司。在(zài)2013年,它可(kě)以在24小時內打(dǎ)印十座房子。這些房(fáng)子需要人工組裝,因為它們是在工廠統一打印再運往各項目相應(yīng)的城市。2017年,舊金山(shān)創業公司Apis Cor在一天內完整打印出了一套成本約為1萬(wàn)美元的房子。另一方麵,迪拜(bài)已經計劃至2025年,城市中25%的新建築(zhù)都用3D打(dǎ)印技術完成。這(zhè)項(xiàng)計(jì)劃(huá)旨在推動阿聯酋(qiú)和迪拜成為(wéi)3D打印技術中心,並讓迪拜成為在民用3D打印建築領域的佼佼者。
與此同時(shí),NASA舉辦了一個競賽來鼓勵建築師和(hé)工程師去探索在(zài)外(wài)太空進行可居住宅建設的可能性和方(fāng)法。其獲勝者開發了一個玄武(wǔ)岩製成的3米高3D打印試驗品。玄武岩是(shì)來自火星(xīng)的天然材料,可進行(háng)生物降解和循環利用。月球殖民計劃的主要障礙之一是進行材料運輸的成本和(hé)(可(kě)預見的)把工作人員帶到施工現(xiàn)場的困難。而(ér)使用原生材料以(yǐ)及計算機控製的機器(qì)人進行3D打印就可以避免(miǎn)這些障礙(ài),並打造(zào)起(qǐ)適合人類居住的結構,甚至是環境係統。NASA目前正在支持一個可行(háng)性工作室以確認在月球殖民的可能性。
通過計算機控製的程序來搭建起混凝土三維形狀的3D打印設備為民用建築提供了一種經濟快捷的方法。隻需要少數工(gōng)作人員在平板電腦上進行遠程操控,一台機器就能讓層層混凝土逐步變成一座住房的牆體。這個過程由三部分組成:準備數據,混合混(hún)凝土,以及打印。在民用建築領域,3D打(dǎ)印尤為(wéi)擅長(zhǎng)打造有複雜幾何形狀的構件(jiàn)。當然,它還有更多的優勢。由於縮短了建造時間,這項技術保證(zhèng)了耗能,成本和(hé)建築廢料的減少。盡管(guǎn)如此,與其他任何創新一樣,它離(lí)成為一(yī)項可行,有持續性,並被廣泛使用的技術還有很長的路要走。
盡管(guǎn)有些人(rén)認為3D打印難以取代傳統建築方法,但很顯然,這項技(jì)術提(tí)供了頗為(wéi)實用(yòng)的解決方案。除了前麵提到的3D打印能製作(zuò)前所未有的複雜形狀之外,它還能應對災難。每當颶風或地震摧毀基礎設(shè)施,並使成千上萬人無家可歸的時候,3D打印機能(néng)快(kuài)速重建(jiàn)橋梁,公路和住宅。最後,基(jī)於它的低成本和高效率(lǜ),3D打印住房可以成為社會住宅項目的實(shí)用選擇。以下列舉的是一些大規模(mó)3D打印的特點:
優點
降低誤差幅度:3D打印的大部分工作都是由軟件和機器完成的,因(yīn)此可以降低誤差幅度(dù)以及出現計劃外失誤的機會。
降(jiàng)低成本:相對於傳統技(jì)術,第一座3D技術(shù)建造住房的成本(běn)下降了20%。按照預測,在5年內,下降幅度將達到25%,而在10到15年(nián)內,這個數字是(shì)40%。這主要是因為(wéi)技術會隨著經(jīng)驗的豐富而更(gèng)加成熟和便宜。
快速打印牆體
使用環保材料的可能:3D打印機可以(yǐ)結合(hé)多種材(cái)料,例如沙子,混凝土,纖維和可回收材料。
缺點
3D打印(yìn)機目前隻能打(dǎ)印(yìn)牆體:基座,管道,門窗和所有其他構件還是(shì)需要另外生產。打一個可(kě)居住3D打印住房的建造隻用(yòng)了54個小時,但它要完全建成還需要多花四(sì)個月。
初始高投入:把3D打印機器帶入建築行業要求的初始投資資金非(fēi)常高,很多公司都因為這一點麵臨著挑戰。
人工:人工在項目操(cāo)作上占據了很重要的作用(yòng),所以缺(quē)少能力具備的人員在市場上也許也是一個難題。在施工現場管理,安(ān)裝和維護一個3D打印機需要在輔助性組(zǔ)織(zhī),人員培訓(xùn),以及運輸和儲存(cún)研究(jiū)方麵都(dōu)進行(háng)大力投入。因此,有效使用這個技(jì)術存在(zài)一定困難。
高度:這個技術目前還不(bú)能支持樓層(céng)太高的建(jiàn)設。
翻(fān)譯:黃瀚筠
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