這(zhè)都是最近發生的事情,不到一年前,一個法國家庭(tíng)成為世界上首個(gè)住進3D打印(yìn)住房的家(jiā)庭。在短短20年時(shí)間裏,這項以前看起來頗為遙遠夢幻的新技術發展迅速,並可能為全球住房危機作出(chū)貢獻。
中國盈創(WinSun)是第一家(jiā)建(jiàn)造3D打印住房(fáng)的公司。在2013年,它可以在24小時內打印十座房子。這些房子需要人(rén)工組裝,因為它們是在工廠統一打印再運(yùn)往各項目相應的城市。2017年,舊金山創業公(gōng)司Apis Cor在一天內完整打印出了一套成本約為1萬美元(yuán)的房子。另一方麵,迪拜已經計劃至2025年,城市中25%的新(xīn)建築都用(yòng)3D打印技術(shù)完成。這(zhè)項計劃旨在推動阿聯酋和迪拜成(chéng)為3D打(dǎ)印技術中心,並讓迪拜成(chéng)為在民用3D打印建築領域的佼(jiǎo)佼者。
與此同時,NASA舉辦了一個競賽來鼓勵建築師(shī)和(hé)工程師去探索在外太空進行可居住宅建設的可(kě)能性和方(fāng)法。其獲勝者開發了一個玄武岩製成的3米高3D打(dǎ)印試驗品。玄武(wǔ)岩是來(lái)自火星的天然材料,可進(jìn)行生物降解和循環(huán)利用。月球殖民計劃的主(zhǔ)要障礙之一是進行材(cái)料運輸的成本和(可預(yù)見(jiàn)的)把工作人員帶(dài)到施工現場的困難。而使用原生材料以及計算機控製的機器人進行(háng)3D打印就可以避免這些障礙,並打(dǎ)造起適合人(rén)類居住的結構,甚(shèn)至是環境(jìng)係(xì)統。NASA目前正在支持一個可行性工作室以確(què)認在月球殖民的可能性。
通過計算機(jī)控製的程序來搭建(jiàn)起混凝土三維形狀的3D打印(yìn)設備為民用建築提供了一種經濟快捷的方法。隻需要少數工作人員(yuán)在平(píng)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(chéng)一座住房的牆體。這個過程(chéng)由三部分組成:準備數據,混合混(hún)凝土,以及打印(yìn)。在民(mín)用(yòng)建築領域,3D打(dǎ)印尤為擅長打造有複(fù)雜幾何形狀的構件。當然,它還有更多的優勢。由於縮短了建造時間,這項技(jì)術保證(zhèng)了耗能,成本和建築廢料的減少。盡管如(rú)此,與(yǔ)其他任何創新一樣,它離成為一項可行,有持續性,並被廣泛使(shǐ)用的技術還有很長的路要走。
盡管有些人認為3D打印(yìn)難(nán)以取代傳統建築方法,但很顯然,這(zhè)項技術提供(gòng)了頗為實用(yòng)的解決(jué)方案。除了前麵提到(dào)的3D打印能製(zhì)作前所未有的複雜形狀之外,它(tā)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(wú)家可歸的時候,3D打印機能快速重建橋梁,公路和住宅。最後,基於它的低成本和(hé)高效率,3D打印住房可以成為社會住宅項目(mù)的實用選擇。以下列(liè)舉的是一些大規模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,因此可(kě)以降低誤差幅度以及出現計劃外失誤的機會。
降低成本(běn):相對於傳統技術,第一座3D技術建(jiàn)造住房的成本下降(jiàng)了20%。按照預測,在5年內,下降幅(fú)度將達到25%,而在10到15年內,這個數字是(shì)40%。這主要是因為技術會隨著經驗的豐富而更(gèng)加成熟和便宜。
快速打印牆體
使用環保材料(liào)的可能:3D打(dǎ)印機可以結合多種材料,例如沙子,混凝土,纖維和可回收(shōu)材料。
缺點
3D打(dǎ)印機目前隻能打印牆(qiáng)體:基座,管道,門(mén)窗和所有其(qí)他構件(jiàn)還(hái)是(shì)需要另外生產。打一個可居住3D打印住房的建(jiàn)造隻用了54個小時,但它(tā)要完全建成還需要多花四個月。
初始高投入:把(bǎ)3D打印機器帶入建築行業要(yào)求的初始投資(zī)資金非常高,很多公司都因(yīn)為這一點麵臨著挑戰。
人(rén)工:人工在項目操作(zuò)上占據了很重要的作用,所以缺少能力具備的人員在市場上也許也是一個難題。在施工現場(chǎng)管理,安裝和維護一(yī)個3D打印機需要在輔助性組織,人員(yuán)培訓,以及運輸和儲(chǔ)存(cún)研究方麵都進行大力投入。因此,有(yǒu)效使用這個技術存在一定困難。
高度:這個技術目前(qián)還不能支持樓層太(tài)高的建設。
翻譯:黃瀚筠
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